Anticorpos catalíticos ou abzimas | Medicina / Ciências

Med Sci (Paris) 2003; 19: 519-521

anticorpo catalítico ou abzymes

Catalytic Activity de anticorpos

sébastien lacroix-desmazes *, Jagadeesh Bayry, Michel D. Kazatchkine e Srini V. Kaveri

Inserm U.430, Instituto de Cordeliers, 15, Rue de L’Escola de Medicina, 75270 Paris Cedex 06, França

* sebastien. [email protected]

O conceito que alguns anticorpos poderiam possuir uma atividade enzimática foi declarada pela primeira vez por Linus Pauling em 1942. De acordo com L. Pauling, se a estrutura dos locais obrigatórios de antigio-anticorpo foi produzida aleatoriamente, os anticorpos devem ser encontrados cujos locais de ligação são semelhantes aos locais enzimáticos ativos e que poderiam ter atividade enzimática.. Era necessário esperar pelo trabalho de G. Köhler e C. Milstein em 1975, permitindo a produção dos anticorpos monoclonais, confirmar esta hipótese: os primeiros anticorpos catalíticos, ou “abzymes” (anticorpo-enzima), foram produzidos em 1986. As diferentes abordagens para obter “abzies” são apresentadas abaixo, e a importância da atividade catalítica dos anticorpos na patologia humana é discutida.

Obtendo “abzimas” por imunização na ajuda de Haventen

A grande maioria das “abzimas” foi produzida pela imunização usando Haptens, que são análogos estáveis de estados de transição de reações químicas. Em 1986, A. Tramontano produziu anticorpos monoclonais hidrolisando os links do éster usando como um analógico de molécula do estado de transição da hidrólise de ésteres carboxílicos (Figura 1). No mesmo ano, S.J. Pollack produziu um alto anticorpo monoclonal murino de afinidade para o analógico de estado de transição de p-nitrofenilfosforilina. Este anticorpo catalisou a hidrólise da ligação de carbonato. Duas abordagens alternativas foram desenvolvidas: a imunização reativa é baseada no uso de haptens tão altamente reactivos do que uma reação química ocorre com o local de ligação ao anticorpo durante a imunização; A técnica isca e troca usa Haptens que possuem estruturas complementares (por exemplo, encargos elétricos) para os resíduos desejados no local de ligação “abzima”. Essas estratégias, que dependem principalmente da síntese química dos Haptens, permitiram à produção de anticorpos catalisando reações, como reações de adição eletrofílica – eliminação, racemização, isomerização, hidrólise e formação de ligação. Carbono-carbono. Um dos principais interesses da utilização dos análogos dos Estados Transitórios é a possibilidade de produzir “abzimas” que catalisam reações termodinamicamente ou ceticamente desfavoráveis, que não são catalisáveis por enzimas naturais conhecidas ou os métodos químicos disponíveis.

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miniatura figura 1.

hidrólise do link éster por anticorpos produzido após a imunização usando um hapten similar ao estado de transição da reação (após).

Obtenção de “abzimas” por manipulação da rede idiotípica

Uma abordagem mais biológica usada envolve com sucesso a noção de “imagem interna” constitutiva da rede idiotípica, originalmente proposta por Niels Jerne em 1974. Os animais são imunizados com uma enzima com o objectivo da produção de um anticorpo monoclonal (AB1) cujo local de ligação ao antigénio tem estruturas complementares àquelas do local activo da enzima (Figura 2) Anticorpos monoclonais (AB2) dirigidos contra o local de ligação ao antígeno AB1, são então produzidos. Alguns do AB2 usam uma imagem do site ativo da enzima e lucam a função catalítica dessa enzima. Esta abordagem permitiu a produção de anticorpos dotados por uma atividade de esterase, amidase ou serina protease, utilizando respectivamente acetilcolinesterase, β-lactamase e subtilisina como imunogénios. Os parâmetros cinéticos dos anticorpos catalíticos são o Vmax (velocidade máxima de catalia de concentração de saturação), o km (afinidade para o substrato), o KCAT (número de vezes a catálise ocorre por unidade de tempo) e a eficiência catalisca (expressa em número de moles de substrato catalisado por mole de enzima e por unidade de tempo). Os parâmetros cinéticos do anti-idiotípico “abzies” são inferiores aos das enzimas originais, mas são mais altos do que os de “abzimas” da mesma atividade produzidos pelos análogos dos estados transicionais.

miniatura figura 2.

Produção de “abzimas” por manipulação da rede idiotípica. Um organismo é imunizado usando uma enzima. Os anticorpos monoclonais produzidos (AB1) que neutralizam a atividade enzimática são utilizados para induzir anticorpos anti-idiotípicos (AB2). Alguns AB2, chamados anticorpos catalíticos ou “abzymes”, têm um local de ligação ao antigénio que se parece estruturalmente do local ativo da enzima e está equipado com atividade enzimática.

Anticorpo catalítico em humanos

de” abzimas “são” naturais “pelo sistema imunológico, na falta de imunização deliberada. Foi proposto que esses anticorpos catalíticos naturais pudessem participar diretamente na eliminação de detritos que o metabolismo do corpo em condições fisiológicas. A presença no leite humano normal de anticorpos catalíticos com uma atividade de anticorpos proteínas e desoxirribonuclease sugere um papel protetor de “abzimas” em condições fisiológicas.

No entanto, a maioria da maioria dos estudos feitos em humanos demonstra que A prevalência de “abzimas” aumenta nas condições patológicas e, em particular, durante doenças autoimunes. O primeiro “abzies” descrito em humanos foi isolado em pacientes asmáticos e clivou o péptido intestinal vasoctivo (VIP). Desde então, os anticorpos proteolíticos contra tiroglobulina e protrombina foram descritos, respectivamente, em pacientes com tireoidito ou mieloma múltiplo. Destacamos a presença de anticorpos hidrolisando fator VIII (FVIII) em alguns pacientes hemofílicos desenvolveu anticorpos anti-FVIII inibindo após a administração de FVIII para corrigir o déficit em FVIII. Os anticorpos de DNA e RNA de hidrolisamento foram isolados do soro de pacientes com diferentes doenças auto-imunes sistêmicas: lúpus eritematoso disseminada, esclerodermia, artrite reumatóide ou esclerose múltipla. É geralmente difícil determinar se as “abzies” detectadas em pacientes desempenham um papel na etiologia da doença, e se a sua aparência resultar da doença ou na origem das manifestações clínicas. No entanto, no caso de pacientes hemofílicos com inibidores anticorpos anti-FVIII, a hidrólise do FVIII por anticorpos proteolíticos poderia participar diretamente na inativação do FVIII e contribuir para agravar o déficit da hemostasia.

atividade bactericida de anticorpos

p. Wentworth et al. Recentemente demonstrou que todos os anticorpos são potencialmente equipados com atividade bactericida. Os anticorpos são inerentemente capazes de promover a produção de hidrogênio e peróxido de ozônio. Esta propriedade é armazenada entre os anticorpos de espécies diferentes, é independente de sua especificidade antigênica ou sua composição em cadeias pesadas e leves, mas é compartilhada por outras moléculas, como ovalbumina de frango e β-galactosidase. No caso dos anticorpos, o trabalho sugere um papel preponderante dos resíduos trp-enterrados pela Trp na molécula no processo de oxidação da água e, em particular, o envolvimento dos resíduos TRP-36 e TRP-47 que são retidos em mais 99% anticorpos. Como tal, a atividade de oxidação da água do anticorpo não as assimilham a “abzimas” na medida em que esta atividade não depende da natureza dos genes que códigos para as regiões variáveis do anticorpo e não está associada a uma especificidade particular do anticorpos para um determinado substrato / antígeno. Essa observação, no entanto, apoia a hipótese de um papel protetor intrínseco dos anticorpos em condições fisiológicas, o papel independente de sua capacidade de neutralizar os antigénios estrangeiros, facilitar sua endocitose por células dos apresentadores de antígenos e para permitir sua eliminação. No entanto, a produção de H2O2 que o IgGs anti-GPIII (glicoproteína plaquetista equivalente da cadeia integrina das integrinas e que associa ao GPIIB para formar um complexo essencial para a ativação de plaquetas), que ocorre durante o curso da infecção pelo HIV incriminável Na indução por estes anticorpos de trombocitopenia.

conclusões

duas categorias de anticorpos catalíticos podem ser distinguidas (Figura 3) (→). (1) Apenas a “Abzies induzida” após a imunização ativa usando mimes moleculares: imunização por eventos análogos de estados de transição ou por estruturas complementares de locais enzimáticos ativos (regiões variáveis AB1) desenham, dentro do diretório de anticorpo disponível, reatividades que podem adquirir atividade catalítica durante o processo de maturação de afinidade.(2) A “Abzies Naturais”, por outro lado, são produzidas pelo sistema imunológico constitutivamente em condições fisiológicas: o potencial catalítico dos anticorpos seria inscrito no diretório dos genes codificando para suas regiões variáveis e poderia ser herdada de mecanismos primitivos de defesa da organização contra patógenos. A produção de “abzimas” aumenta no caso de desequilíbrios do sistema imunológico, durante a gravidez ou distúrbios auto-imunes, por exemplo. A frequência de clones catalíticos também é aumentada em camundongos NZB / W, MRLPR / LPR ou SJL / J, que são modelos experimentais convencionais de doenças autoimunes. No entanto, a aparência de manifestações auto-imunes que se assemelha ao lúpus em murganhos de MRL-LPR / LPR está associada a uma falha da pista de indução da apoptose dependente da FAS e a persistência na periferia dos linfócitos auto-valiosos deletáveis para a organização. Essas observações sugerem que os linfócitos B expressando anticorpos catalíticos “naturais” estão sujeitos a um forte regulamento negativo em condições fisiológicas.

(→) m / s 1995, n ° 11, p. 1566

miniatura figura 3.

Diretório de anticorpos potencialmente produzidos pelo corpo. O diretório é determinado pelo número de genes VH, DH, JH, VL e JL que codificam as imunoglobulinas de regiões variáveis e através da diversidade de junção (J) que ocorre durante o rearranjo somático. Este diretório potencial inclui anticorpos cujos locais de ligação ao antigénio podem reconhecer todos os antígenos estrangeiros ou autólogos (anticorpos naturais), ou podem olhar estruturalmente para o local da enzima ativa e possuem atividade catalítica (anticorpos catalisadores naturais).. Em condições fisiológicas, os clones de células B que produzem anticorpos naturalmente catalíticos são submetidos a regulamentação negativa de apoptose. Os anticorpos catalíticos são expressos apenas após a imunização ativa usando Haptens de transição, ou se os mecanismos de regulação fisiológicos sejam perturbados, durante a gravidez ou doenças autoimunes, por exemplo. P.>

referências

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figuras de Liste DES

miniatura figura 1.

Hydrolyse de la Laiaison Ester Par des Anticorps Produidades Après Imunização à l’Ay d’Un haptène analógico de l’état de transição de la réaction (d’après).

dans le texte
Miniatura Figura 2.

Produção d ‘” abzymes “par manipulação du réseau idiotypique. ONU organisme est imunisé à l’aid d’une enzima. Les Anticorps Monoclonaux Producs (AB1) Qui Neutralisent L’Activité Enzymatique Sont Utiliss Deite Induire des Anticorps Anti-idiotypiques (AB2). Certes AB2, Appelés Anticorps Catalytiques Ou “abzymes”, Présentent UN Site de Liseison à L’Antigène Qui Ressemble Structure Site Actif de L’Enzyme et Sont Dotés D’Activité Enzymatique.

Dans Le Texte
miniatura figura 3.

répertoire des anticorps potenciellement produkes par l’organisme. Le Répertoire est déterminé par Le Nombre des Gènes vh, dh, jh, vl et jl qui codificada derramar les régions variáveis (v) desmunoglobulinas et par la diversité jonctionnelle (j) Qui sobrevivente au cours du retarangement Somatique. CE Répertoire Potentiel Composta des Anticorps Dont Les De Liseison à l’Antigène PEUVENTE RECONNAPTRE L’Ensemble des Antigènes Étrangers Ou Autólogos (Anticorps Naturéis), Ou Peuvent Ressembler Structure Site Actif D’Enzymes et Posseder UNE Activité Catalytique (Catalisadores Anticorps) . Dans Les Conditions Fisiologiques, Les Clones de Lymphocytes B Produzido des Anticorps Naturellement Dotés D’Activité Catalytique Não Soumis à UNE Régulação Négenative P par ApoPtose. Les Anticorps Catalytiques NE Sont Exprimés Qu’Après Immunization Active à l’Aid D’Haptènes Análogos D’États de Transição, Ou Si Les Mécanismes Physiologiques de Régule Não Pertúrbés, Lors de Grossesses Ou De Maladies Auto-imunes Participas PAR REEMPLE.

dans le texte

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