Anticuerpos catalíticos o abzimas | Medicina / Ciencias

Med SCI (París) 2003; 19: 519-521

Anticuerpo catalítico o abzimas

Actividad catalítica de anticuerpos

Sébastien Lacroix-Desmazes *, Jagadeesh Bayry, Michel D. Kazatchkine y Srini V. Kaveri

inserme U.430, Instituto de Cordeliers, 15, Rue de l’School of medicine, 75270 Paris Cedex 06, Francia

* Sebastien. [email protected]

el concepto de que algunos anticuerpos podría poseer una actividad enzimática se ha indicado por primera vez por Linus Pauling en 1942. de acuerdo con L. Pauling, si la estructura de sitios de unión de antígeno-anticuerpo se produjo al azar, los anticuerpos debería hallarse cuyos sitios de unión son similares a sitios de enzimas activas y que podrían tener actividad enzimática.. Fue necesario esperar a que el trabajo de G. Köhler y C. Milstein en 1975, lo que permite la producción de los anticuerpos monoclonales, para confirmar esta hipótesis: los primeros anticuerpos catalíticos, o «abzimas» (anticuerpo-enzima), se produjeron en 1986. los diferentes enfoques para obtener «abzies» se presentan a continuación, y se discute la importancia de la actividad catalítica de los anticuerpos en la patología humana.

Obtención «abzimas» por la inmunización en el HELP HAVENTEN

La gran mayoría de «abzimas» se produjo mediante la inmunización utilizando Haptens, que son análogos estables de los estados de transición de las reacciones químicas. En 1986, A. Tramontano produjo anticuerpos monoclonales que hidrolizan los enlaces de éster utilizando como un análogo de molécula de hapteno del estado de transición de la hidrólisis de los ésteres carboxílicos (Figura 1). El mismo año, S.J. Pollack produjo un anticuerpo monoclonal murino de alta afinidad para el análogo de P-nitrophenylphosphorcholine Transitional State. Este anticuerpo catalizó la hidrólisis del enlace de carbonato. Desde entonces se han desarrollado dos enfoques alternativos: la inmunización reactiva se basa en el uso de haptens tan altamente reactivos que una reacción química ocurre con el sitio de unión a anticuerpos durante la inmunización; La técnica de cebo y conmutación utiliza Haptens que tienen estructuras complementarias (por ejemplo, cargas eléctricas) a los residuos deseados en el sitio de unión «Abzima». Estas estrategias, que dependen principalmente de la síntesis química de haptenos, han permitido la producción de anticuerpos que catalizan reacciones tales como las reacciones electrófilas de adición – eliminación, racemización, isomerización, la hidrólisis y la formación de unión carbono-carbono.. Uno de los principales intereses de la utilización de los estados análogos de transición es la posibilidad de producir «abzimas» que catalizan termodinámicamente o cinéticamente reacciones desfavorables, que no son catalyzable por las enzimas naturales conocidos o los métodos químicos disponibles.

miniatura Figura 1.

la hidrólisis del enlace éster por anticuerpos producido después de la inmunización usando un hapteno similar al estado de transición de la reacción (después).

la obtención de «abzimas» mediante la manipulación de la red idiotípica

Un enfoque más biológico utilizado con éxito implica la noción de «imagen interna» constitutiva de la red idiotípica, originalmente propuesto por Niels Jerne en 1974. Los animales se inmunizan con una enzima con el objetivo de la producción de un anticuerpo monoclonal (AB1), cuyo antígeno sitio de unión tiene estructuras complementarias a las del sitio activo de la enzima (Figura 2) Luego se producen anticuerpos monoclonales (AB2) dirigidos contra el sitio de unión a antígeno AB1. Algunos de los AB2 usan una imagen del sitio activo de la enzima y mire la función catalítica de esta enzima. Este enfoque ha permitido la producción de anticuerpos dotados con una actividad de proteasa de esterasa, amidasa o serina, utilizando respectivamente acetilcolinesterasa, β-lactamasa y subtilisina como inmunógenos. Los parámetros cinéticos de los anticuerpos catalíticos son los VMAX (máximo de saturación velocidad de catálisis concentración), el km (afinidad por el sustrato), el KCAT (número de veces que la catálisis tiene lugar por unidad de tiempo) y la eficacia catalítica (expresada en número de moles de sustrato catalizado por mol de enzima y por unidad de tiempo). Los parámetros cinéticos de los anti-idiotípicos «abzies» son menores que las de las enzimas originales, pero son sin embargo superiores a los de «abzimas» de la misma actividad producida por los estados de transición análogos.

Miniatura Figura 2.

Producción de «abzimas» mediante la manipulación de la red idiotípica. Un organismo está inmunizado utilizando una enzima. Los anticuerpos monoclonales producidos (AB1) que neutralizan la actividad enzimática se utilizan para inducir anticuerpos anti-idiotípicos (AB2). Algunos AB2, llamados anticuerpos catalíticos o «abzimas», tienen un sitio de unión a antígeno que se parece estructuralmente al sitio activo de la enzima y está equipado con actividad enzimática.

El anticuerpo catalítico en los humanos

de» abzimas «son» naturales «por el sistema inmunológico, en la falta de inmunización deliberada. Se ha propuesto que estos anticuerpos catalíticos naturales puedan participar directamente en la eliminación de los escombros que el metabolismo del cuerpo en las condiciones fisiológicas. La presencia en la leche materna normal de los anticuerpos catalíticos con una proteína quinasa y la actividad de anticuerpos de desoxirribonucleasa sugiere un papel protector de «abzimas» en condiciones fisiológicas.

Sin embargo, la mayoría de la mayoría de los estudios hechos en los humanos demuestran que La prevalencia de «abzimas» aumenta en condiciones patológicas, y en particular durante las enfermedades autoinmunes. Los primeros «abzies» descritos en los humanos se han aislado en pacientes asmáticos y se escurrieron el péptido intestinal Vasoctive (VIP). Desde entonces, los anticuerpos proteolíticos contra la tiroglobulina y la protrombina se han descrito respectivamente en pacientes con tiroideos o mieloma múltiple. Hemos destacado la presencia de anticuerpos de hidrolización factor VIII (FVIII) en algunos pacientes hemofílicos ha desarrollado anticuerpos anti-FVIII que inhiben la inhibición después de la administración de FVIII para corregir el déficit en FVIII. Los anticuerpos de ADN y ARN de hidrolización se han aislado del suero de pacientes con diferentes enfermedades autoinmunes sistémicas: lupus eritematosos diseminados, esclerodermia, artritis reumatoide o esclerosis múltiple. En general, es difícil determinar si los «abzies» detectados en pacientes desempeñan un papel en la etiología de la enfermedad, y si su apariencia se produce de la enfermedad o está en el origen de las manifestaciones clínicas. Sin embargo, en el caso de pacientes hemofílicos con inhibidores de anticuerpos anti-FVIII, la hidrólisis del FVIII por anticuerpos proteolíticos podría participar directamente en la inactivación de la FVIII y contribuir a agravar el déficit de la hemostasia.

actividad bactericida de anticuerpos

p. Wentworth et al. Recientemente demostró que todos los anticuerpos están potencialmente equipados con actividad bactericida. Los anticuerpos son inherentemente capaces de promover la producción de hidrógeno y peróxido de ozono. Esta propiedad se almacena entre los anticuerpos de diferentes especies, es independiente de su especificidad antigénica o su composición en cadenas pesadas y ligeras, pero es compartida por otras moléculas, como la ovalbúmina de pollo y la β-galactosidasa. En el caso de los anticuerpos, el trabajo sugiere un papel preponderante de los residuos TRP enterrados por TRP en la molécula en el proceso de oxidación de agua, y en particular la participación de los residuos TRP-36 y TRP-47 que se conservan en más del 99% de anticuerpos. Como tal, la actividad de oxidación de agua de anticuerpos no los asimila a «abzimas» en la medida en que esta actividad no depende de la naturaleza de los genes que codifican para las regiones variables del anticuerpo y no se asocia con una especificidad particular de la Anticuerpos para un sustrato / antígeno dado. Sin embargo, esta observación apoya la hipótesis de un papel de protección intrínseco de los anticuerpos en condiciones fisiológicas, un papel independiente de su capacidad para neutralizar los antígenos extranjeros, facilitan su endocitosis por parte de las células de los presentadores de antígenos y para permitir su eliminación. Sin embargo, la producción de H2O2 que los IgGS anti-GPIII (glicoproteína plaquetaria equivalente de la cadena de integrina de las integrinas y que asocian con la GPIIb para formar un complejo esencial para la activación de plaquetas), que se producen durante el curso de la infección por VIH se han incriminado. En la inducción por estos anticuerpos de trombocitopenia.

Conclusiones

Se pueden distinguir dos categorías de anticuerpos catalíticos (Figura 3) (→). (1) Los «abezies inducidos» solo aparecen después de la inmunización activa utilizando mimes moleculares: la inmunización por eventos análogos de los estados de transición o mediante estructuras complementarias de sitios de enzimas activos (regiones variables AB1) se basarían, dentro del directorio de anticuerpos disponibles, las reactividades que pueden adquirir Actividad catalítica durante el proceso de maduración de afinidad.(2) Los «abezies naturales», por otro lado, son producidos por el sistema inmunológico constitutivamente en condiciones fisiológicas: el potencial catalítico de los anticuerpos se ingresará en el directorio de los genes que codifican para sus regiones variables y podrían ser heredadas de Mecanismos primitivos de defensa de la organización contra patógenos. La producción de «abzimas» aumenta en el caso de los desequilibrios del sistema inmunológico, durante el embarazo o los trastornos autoinmunes, por ejemplo. La frecuencia de los clones catalíticos también aumenta en ratones NZB / W, MRLPR / LPR o SJL / J, que son modelos experimentales convencionales de enfermedades autoinmunes. Sin embargo, la aparición de manifestaciones autoinmunes que se asemejan al lupus en ratones MRL-LPR / LPR se asocia con una falla del carril de inducción de la apoptosis dependiente de FAS y la persistencia en la periferia de los linfocitos autoservicios perjudiciales para la organización. Estas observaciones sugieren que los linfocitos B que expresan anticuerpos catalíticos «naturales» están sujetos a una fuerte regulación negativa en condiciones fisiológicas.

(→) m / s 1995, n ° 11, p. 1566

Miniatura Figura 3.

Directorio de anticuerpos potencialmente producidos por el cuerpo. El directorio está determinado por el número de genes VH, DH, JH, VL y JL que codifican las inmunoglobulinas de las regiones variables (V) y a través de la diversidad de la unión (J) que ocurre durante el reordenamiento somático. Este directorio potencial incluye anticuerpos cuyos sitios de unión a antígenos pueden reconocer a todos los antígenos extranjeros o autólogos (anticuerpos naturales), o pueden analizar estructuralmente el sitio de la enzima activa y poseer actividad catalítica (anticuerpos catalíticos naturales).. En condiciones fisiológicas, los clones de células B que producen anticuerpos de actividad catalítica naturalmente están sujetos a una regulación negativa de la apoptosis. Los anticuerpos catalíticos solo se expresan después de la inmunización activa utilizando Haptens en forma de transición, o si los mecanismos de regulación fisiológica se alteran, durante el embarazo o las enfermedades autoinmunes, por ejemplo. P.>

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LISTE DES FIGURAS

Miniatura Figura 1.

Hydrolyse de la Liaison Ester Par Firtuits Produits Après Inmunization à l’aide d’un haptène analógico de l’état de transición de la réaction (d’abrès).

dans le texte
Thumbnail Figura 2.

Producción D ‘» Abzymes «Par Manipulation du Réseau IdiotyPique. ONU ORGANISE EST INMUNISÉ À L’Aide D’Une Enzyme. Les Anticorps Monoclonaux Produits (AB1) Qui Neutralisent L’Activité Enzymatique Sont Utilisés Pour Induire des Anticorps Anti-Idiotipos (AB2). CERTIFICADOS AB2, APELÉS ANTICORPS CATALYPES OU «ABZIMES», PRESENTENT UNA SITIO DE LIAISON À L’Antigène Qui Sesemble Structurellement AU Site Actif de l’Enzyme et SONT Dotés d’Activité Enzymatique.

dans le texte
Thumbnail Figura 3.

Répertoire des Anticorps Potentiellement Produits Par L’Organisme. Le Répertoire est Déterminé Par Le Nombre Des Gènes VH, DH, JH, VL et JL Qui Cody Pour Les Régions Variables (v) des inmunoglobulines et Par La Diversité Joncalnelle (J) Qui Survient Au Cours Du Réarrangement Somatique. CE RÉPERTOIRE POTENTIEL COMPRENDE DES ANTICORPS DONT LES LOS SITIOS DE LIAISON À L’Antigène Peuvent Reconnaître L’Ensemble des Antigènes Étrangers OU autólogos (Anticorps Naturels), Ou Peuvent Sessembler Structurellement Au Sitio Actif d’Enzymes et Posséder Une Activité Catalitique (Anticorps Catalitiques naturels) . DANS LES CONDICIONES FISIOLOGÍAS, LES CLONES DE LINFOCTES B PRODUCIDO DES ANTICORPS NATURELMENT DOTÉS D’ACTIVITÉ CATALITÍA SOUMIS À UNE RÉGULACIÓN NÉGRATIVO PAR APOPTOSOSA. Les Anticorps Catalitanques NE SONT EXPRIMÉS Qu’APRèS Inmunización Active à l’Aide D’Haptènes Analogues D’États de Transition, Ou Si Les Mécanismos Physiologiques De Régulación SONT PERTURBÉS, LORS DE Grossesses Ou de Maladies Auto-inmunas par EXEMPLE.

dans le texte

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