Anticorpos catalíticos ou abzimas | Medicina / Ciencias (Galego)

med Sci (París) 2003; 19: 519-521

catalítico ou abzimes Antibodody

Actividade catalítica de anticorpos

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

Inserm U.430, Instituto de Cordeliers, 15, Rue De L’School of Medicine, 75270 Paris CEDEX 06, Francia

* Sebastien. [email protected]

O concepto de que algúns anticorpos poderían posuír unha actividade enzimática que foi declarada por primeira vez por Linus Pauling en 1942. segundo L. Pauling, a estrutura de lugares de conexión de antigénio-anticorpo foi producido de forma aleatoria, os anticorpos deben ser atopados cuxa lugares de conexión son semellantes aos lugares de encimas activas e que poden ter actividade enzimática .. Foi necesario esperar o traballo de G. Köhler e C. Milstein en 1975, permitindo a produción dos anticorpos monoclonales, para confirmar esta hipótese: producíronse os primeiros anticorpos catalíticos ou “abzimes” (anticorpo-enzima), 1986. Os distintos enfoques para obter “Abzies” son presentados a continuación, ea importancia da actividade catalítica de anticorpos na patoloxía humana é discutida.

Obtención de “abzimes” por inmunización na axuda de Haventen

A gran maioría das “abzimas” producíronse por inmunización usando haptens que son análogos estables de estados de transición de reaccións químicas. En 1986, A. Tramontano produciu anticorpos monoclonales hidrolizando as ligazóns Ester utilizando como unha molécula un análogo de molécula do estado de transición da hidrólise dos ésteres carboxílicos (Figura 1). O mesmo ano, o S.J. Pollack produciu un alto anticorpo monoclonal de afinidade de afinidade para o P-nitrophenilfosphorhorcholina do estado de transición. Este anticorpo catalizou a hidrólise do enlace de carbonato. Desde que se desenvolveron dous enfoques alternativos: a inmunización reactiva baséase no uso de haptens tan altamente reactivos que unha reacción química ocorre co sitio de unión de anticorpo durante a inmunización; A técnica de cebo e interruptor usa haptens que teñen estruturas complementarias (por exemplo, cargas eléctricas) aos residuos desexados no sitio de unión “abzyme”. Estas estratexias, que dependen principalmente da síntese química dos haptens, permitiron a produción de anticorpos catalizando reaccións como reaccións de adición electrofílica – eliminación, racemización, isomerización, hidrólise e formación de unión. Carbon-carbono. Un dos principais intereses do uso de estados de transición analóxicos é a posibilidade de producir “abzimes” que catalizan reaccións termodinámicamente ou cinéticamente desfavorables, que non son catalizables por encimas naturais coñecidas ou os métodos químicos dispoñibles.

thumbnail Figura 1.

Hidrólise do éster enlace por anticorpos producido despois da inmunización usando un HAPTEN similar ao estado de transición da reacción (despois).

Obtención de “Abzimas” por manipulación da rede idiotipica

Un enfoque máis biolóxico que se usa con éxito implica a noción de “imaxe interna” constitutiva da rede idiotípica, orixinalmente proposta por Niels Jerne en 1974. Os animais están inmunizados cunha enzima co obxectivo da produción dun anticorpo monoclonal (AB1) cuxo sitio de unión de antíxenos ten estruturas complementarias ás do sitio activo da enzima (Figura 2) Os anticorpos monoclonales (AB2) dirixidos contra o sitio de unión ao antíxeno AB1, son entón producidos. Algúns dos AB2 usan unha imaxe do sitio activo da enzima e mire a función catalítica desta enzima. Este enfoque permitiu a produción de anticorpos dotado dunha actividade de protease, amidase ou serina protease, utilizando respectivamente a acetilcolinesterase, β-lactamase e subtilisina como inmungens. Os parámetros cinéticos dos anticorpos catalíticos son o VMAX (máxima a velocidade de catálise de concentración de saturación), o KM (afinidade do substrato), o KCAT (número de veces que a catalálise ten lugar por unidade de tempo) e a eficiencia catalítica (expresada en número de moles de substrato catalizado por mole de enzima e por unidade de tempo). Os parámetros cinéticos dos anti-idiotípicos “Abzies” son máis baixos que os das enzimas orixinais, pero son máis altas que as de “abzimes” da mesma actividade producida polos estados de transición analóxicos.

thumbnail Figura 2.

Produción de “Abzimas” por manipulación da rede idiotipica. Un organismo está inmunizado usando unha enzima. Os anticorpos monoclonales producidos (AB1) que neutralizan a actividade enzimática utilízanse para inducir anticorpos anti-idiotípicos (AB2). Algúns AB2, chamados anticorpos catalíticos ou “abzimes”, teñen un sitio de unión ao antíxeno que se parece estructuralmente como o sitio activo da enzima e está equipado con actividade enzimática.

O anticorpo catalítico en humanos

de” abzimes “son” naturais “polo sistema inmunitario, en falta de inmunización deliberada. Propúxose que estes anticorpos catalíticos naturais puidesen participar directamente na eliminación de escombros que o metabolismo do corpo en condicións fisiolóxicas. A presenza no leite humano normal de anticorpos catalíticos cunha quinasa de proteína e desoxirribonuclease a actividade de anticorpos suxire un papel protector das “abzimas” en condicións fisiolóxicas.

Con todo, a maioría da maioría dos estudos feitos en humanos demostran que o demostra A prevalencia de “abzimas” aumenta en condicións patolóxicas e, en particular, durante as enfermidades autoinmunes. Os primeiros “Abzies” descritos en humanos foron illados en pacientes asmáticos e escinden o péptido intestinal vasoctive (VIP). Desde entón, os anticorpos proteolíticos contra a tiroglobulina e a protrombina foron descritos respectivamente en pacientes con tiroidita ou myeloma múltiple. Temos en destaque a presenza de anticorpos de hidrólise do Factor VIII (FVIII) nalgúns pacientes hemofílicos desenvolveu anti-FVIII anticorpos que inhiben despois da administración de FVIII para corrixir o déficit en FVIII. Os anticorpos de ADN de Hidrolizadora e ARN foron illados do soro de pacientes con diferentes enfermidades autoinmunes sistémicas: lupus eritematamente difundido, esclerodermia, artrite reumatoide ou esclerose múltiple. Xeralmente é difícil determinar se o “Abzies” detectado en pacientes desempeña un papel na etioloxía da enfermidade, e se a súa aparencia resulta da enfermidade ou está á orixe das manifestacións clínicas. Con todo, no caso de pacientes hemofílicos con inhibidores de anticorpos anti-FVIII, a hidrólise do FVIII por anticorpos proteolíticas pode participar directamente na inactivación do FVIII e contribuír ao agravamento do déficit da hemostasia.

A actividade bactericida de anticorpos

p. Wentworth et al. Recientemente demostrou que todos os anticorpos son potencialmente equipados con actividade bactericida. Os anticorpos son inherentemente capaces de promover a produción de peróxido de hidróxeno e ozono. Esta propiedade está almacenada entre os anticorpos de diferentes especies, é independente da súa especificidade antigénica ou a súa composición en cadeas pesadas e lixeiras, pero é compartida por outras moléculas como o ovalbumin de polo e β-galactosidasa. No caso dos anticorpos, o traballo suxire un papel preponderante dos residuos TRP enterados por TRP na molécula no proceso de oxidación de auga e, en particular, a implicación dos residuos TRP-36 e TRP-47 que se conservan en máis do 99% anticorpos. Como tal, a actividade de oxidación de auga de anticorpos non asimila a “abzimas” na medida en que esta actividade non depende da natureza dos xenes que codifica as rexións variables do anticorpo e non está asociada a unha especificidade particular do anticorpos para un substrato / antíxeno. Esta observación, con todo, apoia a hipótese dun papel protector intrínseco dos anticorpos en condicións fisiolóxicas, o papel independente da súa capacidade de neutralizar os antíxenos estranxeiros, facilitar a súa endocitosis por células de presentadores de antíxenos e permitir a súa eliminación. Con todo, a produción de H2O2 que o anti-gpIII IgG (glicoproteína plaquetária equivalente da cadea da integrina das integrinas e que se asocia coa GPIIb para formar un complexo esencial para a activación de plaquetas), que teñen lugar durante o curso da infección por VIH foi incriminados Na inducción por estes anticorpos de trombocitopenia.

Conclusións

Dúas categorías de anticorpos catalíticos pódense distinguir (Figura 3) (→). (1) As “Abzies inducidas” só aparecen despois da inmunización activa usando MIMES Moleculares: a inmunización por eventos análogos de estados de transición ou por estruturas complementarias de sitios de enzimas activos (rexións variables ab1), dentro do directorio de anticorpos dispoñibles, reactividades que poden adquirir Actividade catalítica durante o proceso de maduración de afinidade.(2) Os “Abzies naturais”, por outra banda, son producidos polo sistema inmunitario constitutivamente en condicións fisiolóxicas: o potencial catalítico dos anticorpos inseriríase no directorio dos xenes Codificación das súas rexións variables e podería ser herdada de Mecanismos primitivos de defensa da organización contra patóxenos. A produción de “abzimes” aumenta no caso dos desequilibrios do sistema inmunitario, durante o embarazo ou trastornos autoestmunios por exemplo. A frecuencia dos clones catalíticos tamén aumenta en NZB / W MICE, MRLPR / LPR ou SJL / J, que son modelos experimentais convencionais de enfermidades autoinmunes. Con todo, a aparición de manifestacións autoimunes que se asemella ao lupus en ratinhos MRL-LPR / LPR está asociado con un defecto da pista de indución de apoptose dependente fas ea persistencia na periferia de linfocitos auto-destrutivos valioso para a organización. Estas observacións suxiren que os linfocitos B que expresen “naturais” anticorpos catalíticos están suxeitos a unha forte regulación negativa en condicións fisiolóxicas.

(→) M / S 1995, N ° 11, p. 1566

thumbnail Figura 3.

Directorio de anticorpos potencialmente producidos polo corpo. O directorio está determinado polo número de xenes VH, DH, JH, VL e JL que codifican as rexións variables (V) inmunoglobulinas e a través da diversidade de unión (j) que ocorre durante a reorganización somática. Este directorio de potencial inclúe anticorpos cuxos sitios de unión de antíxenos poden recoñecer todos os antíxenos estranxeiros ou autólogos (anticorpos naturais), ou poden ver estruturalmente o sitio de enzima activo e posúen actividade catalítica (anticorpos catalíticos naturais).. En condicións fisiolóxicas, os clones de células B que producen anticorpos de actividade catalítica naturalmente están suxeitos a unha regulación de apoptose negativa. Os anticorpos catalíticos só se expresan despois da inmunización activa usando haptenses transitorios, ou se os mecanismos de regulación fisiolóxica son perturbados, durante a embarazo ou as enfermidades autoinmunes, por exemplo.

  1. Köhler G, Milstein C. Cultura continua das células fusionadas secretando o anticorpo de especificidade predefinida. Natureza 1975; 256: 495-7.
  2. Tramontano A, Janda KD, Lerner Ra. Anticorpos catalíticos. Ciencia 1986; 234: 1566.
  3. Pollack SJ, Jacobs JW, Schultz PG. Catálise química selectiva por un anticorpo. Ciencia 1986; 234: 1570.
  4. wirsching p, ashley ja, lo chl, et al. Inmunización reactiva. Ciencia 1995; 270: 1775-8.
  5. Wentworth P, Liu YQ, Wentworth AD, et al. Unha estrutura de cebo e interruptor HAPTEN xera anticorpos catalíticos para a hidrólise de fosfodiester. Proc Natl Acad Sci Estados Unidos de 1998; 95: 5971-5.
  6. Flanagan Me, Jacobsen Jr, Sweet E, Schultz PG. Reacción de retroaldol catalizada por anticorpos. J Am Chem Soc 1996; 118: 6078-9.
  7. Hasserodt J. Síntese orgánica apoiada por Catalytis de anticorpo. Syntest 1999; 12: 2007-22. 522 m / s n ° 5, vol. 19, maio de 2003
  8. HILVERT D. Análise crítica da catálise de anticorpos. Rev Biochem 2000 anualmente; 69: 751.
  9. Jerne nk. Cara a unha teoría da rede do sistema inmunitario. Ann Immunol (París) 1974; 125C: 373-89.
  10. Izadyar L, Friboulet A, Remy MH, et al. Antiamento antientotípicos monoclonales como imaxes internas funcionales da enzima Visos activos: produción de anticorpo catalítico con actividade de colinesterase. Proc Natl Acad Sci Estados Unidos de 1993; 90: 8876-80.
  11. Avalle B, Thomas D, Friboulet A. Mimicería funcional: a provisión dun anticorpo anti-idiotipico monoclonal anticorpo de anticorpos. FASEB J 1998; 12: 1055-60.
  12. Pillet D, Peacock M, Vorobiev II, et al. Mimicería de rede idiotípica e catálise de anticorpo: leccións para a obtención de anticorpos eficientes de proteases anti-idiotípicos. I Immunol Meth 2003; 269: 5-12.
  13. Friboulet A, Avalle B, Debat H, Thomas D. Posible papel de anticorpos catalíticos no metabolismo. Immunol hoxe 1999; 20: 474-5.
  14. KIT YY, SEEMENOV DV, NEVINSKY GA. Fosforilación de diferentes proteínas de leite humano por inmunoglobulina catalítica humana A. Biochem Mol biol int 1996; 39: 521-7.
  15. KANYSHKOVA TG, SEMENOV DV, Khlimankov, et al. ADN-Hidrolizing Actividade da cadea lixeira de anticorpos IGG do leite de nais humanas saudables. FEBS LETT 1997; 416: 23-6.
  16. Paul S, Volle DJ, Beach CM, et al. Hidrólise catalítica do péptido intestinal vasoactivo por autoantipo humano. Ciencia 1989; 244: 1158-62.
  17. l, Paul S, Tyutyulkova S, et al. Actividade catalítica de anticorpos anti-tiroglobulinas. I Immunol 1995; 154: 3328-32.
  18. Thiagarajan P, Dannenbring R, Matssura K, et al.Cadea de luz de anticorpo monoclonal con actividade protrombinase. Bioquímica 2000; 39: 6459-65.
  19. Lacroix-Desmazes S, Moreau a, Sooryanarayana S, et al. Actividade catalítica de anticorpos contra o factor VIII en pacientes con Hemophilia A. Nat Med 1999; 5: 1044-7.
  20. Shuster AM, GOLOLOVOV GV, Kvashuk OA, et al. ADN Hidrolizing Autoantibodies. Ciencia 1992; 256: 665-7.
  21. Vlassov a, Florentz C, Helm M, et al. Caracterización e selectividade dos anticorpos catalíticos do soro humano con actividade RNase. Ácidos nucleicos RES de 1998; 26: 5243-50.
  22. Baranovskii AG, ERSHOVA NA, Buneva VN, et al. Heteroxeneidade catalítica de anticorpos de ADN-hidrolizante policlonal da sera de pacientes con esclerose múltiple. Immunol Lett 2001; 76: 163-7.
  23. Lacroix-Desmazes S, Bayry J, Misra N, et al. A prevalencia de anticorpos proteolíticos contra o factor VIII en Hemophilia A. N ENGL J MED 2002; 346: 662-7.
  24. Wentworth JP, McDunn je, Wentworth AD, et al. Evidencia de formación de ozono anticorodistalizado en matar e inflamación bacteriana. Ciencia 2002; 298: 2195-9.
  25. Wentworth A, Jones L, Wentworth P, et al. Os anticorpos teñen a capacidade intrínseca para destruír os antíxenos. Proc Natl Acad Sci USA 2000; 97: 10930-5.
  26. Nardi M, Tomlinson S, Greco Ma, Karpatkin S. Complemento independente, anticorpos inducido por peróxido Lysis de plaquetas en VIH-1- Trombocitopenia inmune relacionada. Cell 2001; 106: 551-61.
  27. TAWFIK DS, CHAP R, Green BS, et al. Inesperadamente alta ocorrencia de anticorpos catalíticos en MLR / LPR e SLJ ratos inmunizados cun analóxico de estado de transición: hai unha conexión á autoinmunidade. Proc Natl Acad Sci USA 1995; 92: 2145-9.
  28. Thomas Nr. Deseño Hapten para a xeración de anticorpos catalíticos. APPLAY BIOCHEM BIOTECHNOL 1994; 47: 345-72.

© 2003 Médecine / Sciences – inserm / srms

lista de números

Thumbnail Figura 1.

Hidrolyse de la enlace Ester par a produtores anticorpos Après inmunización à L’aide d’un haptène analógico de l’état de transition de la réaction (d’après).

dans le texto
Miniatura Figura 2.

Produción d ‘” Abzymes “par manipulación du réseau idiotipique. Un organismo est inmunisé à l’aide d’une enzima. Les anticorps Monoclonaux Produits (AB1) QUI Neutralisent L’activité Enzymatique Sont Utilisés Pour Induire des anticorps anti-idiotipias (AB2). Certain AB2, Appelés Anticorps Catalytiques ou “Abzymes”, Présentent ONU SITE DE LIONION à L’Antigène Qui Ressemble Structurellement Au Site Actif De l’Enzyme et Sont DOTÉS D’Activité enzymatique.

dans le texto
Thumbnail Figura 3.

répertoire des anticorps produtores de potenciación par l’organisme. Le répertoire Est déterminé par le nombre des gènes vh, dh, jh, vl et jl qui codent pour les régions variables (v) des inmunoglobulinas et par la diversité jonctionnelle (j) qui sobreviente au cours du réarrangement somatique. CE RéperToire Potentiel comprende des anticorps Dont Les sitios de enlace à l’Antigène Peuvent Reconnátle Ou Autólogos (Anticorps Naturels), Ou Peuvent Ressembler Structurellement Au Site Actif D’Enzymes et Posséder UNE Activité Catalytique (Anticorps Catalytiques Naturels) .. Dans Les Condicións Physiologiques, Les Clones de Linfocitos B Produisant des Anticorps Naturellement Dotés d’Activité Catalytique Sont Soumis à UNE Régulation Negative par apoptose. Les anticorps catalytiques ne sont exprimés qu’après inmunización activa á l’aide d’haptènes análogos d’Etats de transición, uo si les mécanismes physiologiques de Regulation sont perturbés, lors de Grossesses Ou de enfermidades autoinmunes par exemple.

dans le texte

Deixa unha resposta

O teu enderezo electrónico non se publicará Os campos obrigatorios están marcados con *