Anticorpi catalitici sau abzime | Medicină / Științe

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

Anticorp catalitic sau abzime

Activitatea catalitică a anticorpilor

Sébastien Lacroix-desmaides *, Jagadeesh Bayry, Michel D. Kazatchkine și Srini V. Kaveri

Inserm U.430, Institutul de Cordeliers, 15, Rue de L’Școala de Medicină, 75270 Paris Cedex 06, Franța

* sebastien. [email protected]

Conceptul pe care unii anticorpi puteau avea o activitate enzimatică, a fost declarat pentru prima dată de Linus Pauling în 1942. Potrivit lui L. Pauling, dacă structura situsurilor de legare a antigenului a fost produsă aleator, ar trebui să se găsească anticorpi ale căror situsuri de legare sunt similare cu situsurile enzimatice active și care ar putea avea activitate enzimatică.. A fost necesar să așteptați ca lucrările lui G. Köhler și C. Milstein în 1975, permițând producerea anticorpilor monoclonali, pentru a confirma această ipoteză: au fost produse primii anticorpi catalitici sau „abzime” (enzime anticorp), au fost produse 1986. Diferitele abordări pentru obținerea „Abzies” sunt prezentate mai jos, iar importanța activității catalitice a anticorpilor în patologia umană este discutată.

Obținerea „abzime” prin imunizare la Ajutor Haventen

Marea majoritate a „abzimelor” a fost produsă prin imunizarea utilizând hapteni care sunt analogi stabili ai stărilor de tranziție ale reacțiilor chimice. În 1986, A. Tramontano a produs anticorpi monoclonali hidrolizând legăturile de ester folosind ca hapten un analog de moleculă al stării de tranziție a hidrolizei esterilor carboxilici (Figura 1). În același an, S.J. Pollack a produs un anticorp monoclonal de afinitate ridicată pentru analogul de stat tranzitoriu p-nitrofenilfosforolină. Acest anticorp a catalizat hidroliza legăturii de carbonat. Au fost dezvoltate două abordări alternative: imunizarea reactivă se bazează pe utilizarea unor hapteni foarte reactivi decât se produce o reacție chimică cu situsul de legare a anticorpului în timpul imunizării; Tehnica momeală și comutator utilizează hapteni care au structuri complementare (de exemplu, încărcături electrice) la reziduurile dorite din situsul de legare „Abzyme”. Aceste strategii, care depind în principal de sinteza chimică a haptenilor, au permis producerea de reacții de catalizare a anticorilor cum ar fi reacțiile de adăugare electrofilă – eliminarea, racemizarea, izomerizarea, hidroliza și formarea de legare. Carbon carbon. Unul dintre interesele majore ale utilizării analogilor statelor tranzitorii este posibilitatea producerii „abzimelor” care catalizează reacții termodinamic sau kinetic nefavorabile, care nu sunt catalizabile de enzime naturale cunoscute sau de metodele chimice disponibile.

DIV>

thumbnailthumbnail Figura 1.

Hidroliza legăturii esterului de către anticorpi Produs după imunizare utilizând o hapten similară starea de tranziție a reacției (după).

Obținerea „abzime” prin manipularea rețelei idiotypice

O abordare mai biologică utilizată cu succes implică noțiunea de „imagine internă” constitutivă a rețelei idiotypice, propusă inițial de Niels Jene în 1974. Animalele sunt imunizate cu o enzimă cu obiectivul producerii unui anticorp monoclonal (AB1) al cărui situs de legare a antigenului are structuri complementare la cele ale site-ului activ al enzimei (Figura 2) Anticorpii monoclonali (AB2) îndreptați împotriva situsului de legare a antigenului AB1 sunt apoi produse. Unele dintre AB2 poartă o imagine a site-ului activ al enzimei și de a micșora funcția catalitică a acestei enzime. Această abordare a permis producerea de anticorpi înzestrați cu o activitate de esterază, amidază sau serină, utilizând respectiv acetilcolinesterază, β-lactamază și subtilisină ca imunogeni. Parametrii cinetici ai anticorpilor catalitici sunt VMAX (viteza maximă de cataliză a concentrației de concentrație), km (afinitate pentru substrat), KCAT (de ori cataliza are loc pe unitate de timp) și catalizatorul de eficiență (exprimat în număr de molii de substrat catalizat de mol de enzimă și pe unitate de timp). Parametrii cinetici ai „Abzies” anti-idiotipic sunt mai mici decât cele ale enzimelor originale, dar sunt totuși mai mari decât cele ale „abzimelor” aceleiași activități produse de analogii statelor tranzitorii.

div>

thumbnailthumbnail Figura 2.

Producția de „abzime” prin manipularea rețelei idiotypice. Un organism este imunizat folosind o enzimă. Anticorpii monoclonali au produs (AB1) care neutralizează activitatea enzimatică sunt utilizați pentru a induce anticorpi anti-idiotipici (AB2). Unele AB2, numite anticorpi catalitici sau „abzime”, au un situs de legare a antigenului care arată structural ca situl activ al enzimei și sunt echipate cu activitate enzimatică.

Anticorpul catalitic la om

din” Abzime „sunt modalitatea” naturală „de către sistemul imunitar, în lipsa imunizării deliberate. Sa propus ca acești anticorpi catalitici naturali să poată participa direct la eliminarea resturilor pe care metabolismul organismului în condiții fiziologice. Prezența în laptele uman normal de anticorpi catalitici cu o activitate de proteină kinază și de deoxiribonuclează sugerează un rol protector al „abzimelor” în condiții fiziologice.

Cu toate acestea, majoritatea majorității studiilor făcute la om demonstrează acest lucru Prevalența „abzimelor” crește în condițiile patologice și, în special, în timpul bolilor autoimune. Primele „abzii” descrise la om au fost izolate la pacienții astmatici și au sclat peptida intestinală vasocctivă (VIP). De atunci, anticorpii proteolitici împotriva tiroglobulinei și a protrombinei au fost descrise, respectiv, la pacienții cu tiroioid sau mielom multiplu. Am subliniat prezența factorului de hidrolizare a anticorpilor VIII (FVIII) la unii pacienți hemofili au dezvoltat anticorpi anti-FVIII care inhibă după administrarea FVIII pentru a corecta deficitul din FVIII. ADN-ul hidrolizant și anticorpii ARN au fost izolați din serul pacienților cu diferite boli autoimune sistemice: lupus eritematos diseminat, sclerodermie, artrită reumatoidă sau scleroză multiplă. Este, în general, dificil să se determine dacă „Abzies” detectat la pacienți joacă un rol în etiologia bolii și, în cazul în care aspectul lor rezultă din boală sau este la originea manifestărilor clinice. Cu toate acestea, în cazul pacienților hemofili cu inhibitori de anticorpi anti-FVIII, hidroliza FVIII prin anticorpi proteolitici ar putea participa direct la inactivarea FVIII și să contribuie la agravarea deficitului de hemostază.

Activitatea bactericidă de anticorpi

p. Wentworth și colab. A demonstrat recent că toți anticorpii sunt potențial echipați cu activitate bactericidă. Anticorpii sunt în mod inerent capabili să promoveze producția de peroxid de hidrogen și ozon. Această proprietate este stocată între anticorpii diferitelor specii, este independentă de specificitatea lor antigenică sau compoziția lor în lanțuri grele și ușoare, dar este împărtășită de alte molecule cum ar fi ovalbumina de pui și β-galactozidază. În cazul anticorpilor, lucrarea sugerează un rol preponderent al resturilor TRP îngropate TRP în moleculă în procesul de oxidare a apei și, în special, implicarea reziduurilor TRP-36 și TRP-47 care sunt reținute în mai mult de 99% din anticorpi. Astfel, activitatea de oxidare a apei de anticorp nu le asimilează la „abzime” în măsura în care această activitate nu depinde de natura genelor care codifică regiunile variabile ale anticorpului și nu este asociată cu o anumită specificitate a acestora anticorpi pentru un anumit substrat / antigen. Această observație susține, totuși, ipoteza unui rol de protecție intrinsecă al anticorpilor în condiții fiziologice, rolul independent al capacității lor de a neutraliza antigenele străine, de a facilita endocitoza lor de către celulele de prezentatori de antigen și de a permite eliminarea acestora. Cu toate acestea, producția de H2O2 că IGG-urile anti-GPIII (glicoproteină trombocitei echivalente a lanțului de integrină a integrinei și care se asociază cu GPIIbul pentru a forma un complex esențial pentru activarea plachetară), care apar în cursul infecției cu HIV au fost incriminate În inducția acestor anticorpi de trombocitopenie.

Concluzii

Două categorii de anticorpi catalitici pot fi distinse (Figura 3) (→). . activitate catalitică în timpul procesului de maturare a afinității.(2) „Abzirile naturale”, pe de altă parte, sunt produse de sistemul imunitar constitutiv în condiții fiziologice: potențialul catalitic al anticorpilor ar fi introdus în directorul genelor care codifică regiunile lor variabile și ar putea fi moștenită de la Mecanismele primitive ale apărării organizației împotriva agenților patogeni. Producția de „abzime” crește în cazul dezechilibrelor sistemului imunitar, în timpul sarcinii sau tulburărilor auto-imune, de exemplu. Frecvența clonelor catalitice este, de asemenea, mărită la șoareci NZB / W, MRRP / LPR sau SJL / J, care sunt modele experimentale convenționale de boli autoimune. Cu toate acestea, apariția manifestărilor autoimune care seamănă cu lupusul la șoarecii MRL-LPR / LPR este asociată cu o defecțiune a benzii de inducție a apoptozei dependente de FAS și persistența pe periferia limfocitelor de sine dăunătoare pentru organizație. Aceste observații sugerează că limfocitele B care exprimă anticorpi catalitici „naturali” sunt supuși unei reglementări negative puternice în condiții fiziologice.

(→) m / s 1995, nr. 11, p. 1566

iv id = ”

köhler g, Milstein C. Cultură continuă a celulelor fuzionate care secrete anticorp de specificitate predefinită. Natura 1975; 256: 495-7.

  • tramontano a, Janda KD, Lerner Ra. Anticorpi catalitici. Știința 1986; 234: 1566.
  • Pollack SJ, Jacobs JW, Schultz Pg. Cataliză chimică selectivă cu un anticorp. Știința 1986; 234: 1570.
  • wirsching p, Ashley Ja, Lo Chl, și colab. Imunizarea reactivă. Science 1995; 270: 1775-8.
  • Wentworth P, Liu YQ, Wentworth AD, și colab. O strategie de hapten de momeală și de comutare generează anticorpi catalitici pentru hidroliza fosfodiesterică. Proc Natl Acad SCI SUA 1998; 95: 5971-5.
  • flanagan me, jacobsen jr, dulce e, schultz pg. Reacția retroaldol catalizată cu anticorp. J Am Chem Soc 1996; 118: 6078-9.
  • Hasserodt J. Sinteza organică susținută de cataliticul de anticorpi. Sintest 1999; 12: 2007-22. 522 m / s n ° 5, voi. 19, mai 2003
  • hilvert D. Analiza critică a catalizei de anticorpi. Rev Biochem 2000 anual; 69: 751.
  • jerne nk. Spre o teorie de rețea a sistemului imunitar. Ann Immunol (Paris) 1974; 125C: 373-89.
  • izadyar l, Friboulet A, Remy Mh, și colab. Anticorpii antisiottipici monoclonali ca imagini interne funcționale ale obiectivelor active enzimatice: producția de anticorpi catalitici cu activitate de colinesterază. Proc Natl Acad SCI SUA 1993; 90: 8876-80.
  • Avalle B, Thomas D, Friboulet A. Mimicry funcțional: ELITAȚIA A ANTICDUMULUI ANTICOD DIN MONOCLONONAL BETALACTMS. FASEB J 1998; 12: 1055-60.
  • pillet d, Peacock M, Vorobiev II și colab. Rețeaua idiotypică Mimicry și cataliză a anticorpului: lecții pentru apariția anticorpilor eficienți anti-idiotypic proteazei. I Immunol Met 2003; 269: 5-12.
  • Friboulet A, Avalle B, Debația H, Thomas D. Posibil rol al anticorpilor catalitici în metabolism. Immunol astăzi 1999; 20: 474-5.
  • kit YY, seemenov dv, nevinsky ga. Fosforilarea diferitelor proteine lapte umane de către Hiologlobulina A. Biochem Mol Biol Int 1996; 39: 521-7.
  • kanyshkova tg, Semenov DV, Khlimankov, și colab. Activitatea ADN-hidrolizant a lanțului ușor de anticorpi IgG din laptele mamelor umane sănătoase. FEB Lett 1997; 416: 23-6.
  • Paul S, Volle DJ, plajă cm, și colab. Hidroliza catalitică a peptidei intestinale vasoactive de către autoantificarea umană. Știința 1989; 244: 1158-62.
  • l, paul s, tyutyulkova s, și colab. Activitatea catalitică a anticorpilor anti-tiroglobulin. I Immunol 1995; 154: 3328-32.
  • Thiagarajan P, Dannenbring R, Matssura K, și colab.Lanțul ușor de anticorp monoclonal cu activitate de protrombinase. Biochimie 2000; 39: 6459-65.
  • Lacroix-desmaides S, Moreau A, Sooryanerayana S, și colab. Activitatea catalitică a anticorpilor împotriva factorului VIII la pacienții cu Hemofilie A. Nat Med 1999; 5: 1044-7.
  • Shuster Am, GV Gololobov, Kvashuk OA și colab. ADN hidroliza autoanticorpi. Science 1992; 256: 665-7.
  • vlassov a, florentz c, helm M, și colab. Caracterizarea și selectivitatea anticorpilor catalitici din serul uman cu activitate de rnază. Acizi nucleici RES 1998; 26: 5243-50.
  • Baranovskii AG, Ershova Na, Buneva VN, colab. Heterogenitatea catalitică a anticorpilor de ADN-hidrolizare policlonală din serurile pacienților cu scleroză multiplă. Immunol Lett 2001; 76: 163-7.
  • Lacroix-desmaibes S, Bayry J, Misra N, și colab. Prevalența anticorpilor proteolitici împotriva factorului VIII în Hemophilia A. n Engl J Med 2002; 346: 662-7.
  • Wentworth JP, McDunn Je, Wentworth AD, și colab. Dovezi de formare a ozonului anticodicatic în uciderea bacteriană și inflamația. Science 2002; 298: 2195-9.
  • Wentworth A, Jones L, Wentworth P, și colab. Anticorpii au capacitatea intrinsecă de a distruge antigenele. Proc Natl Acad SCI USA 2000; 97: 10930-5.
  • Nardi M, Tomlinson S, GRECO MA, Karpatkin S. Anticorp indus de peroxid, liza de trombocitopenie în trombocitopenie în domeniul imunității HIV-1. Celula 2001; 106: 551-61.
  • tawfik ds, chap r, verde bs, și colab. Occuranță neașteptat de mare a anticorpilor catalitici la șoarecii MLR / LPR și SLJ imunizați cu un analog de stat de tranziție: există o legătură față de autoimunitate. Proc NATL ACAD SCI USA 1995; 92: 2145-9.
  • thomas nr. Designul haptenului pentru generarea de anticorpi catalitici. Appl Biochem Biotechnol 1994; 47: 345-72.
  • © 2003 Médecine / stiintas – INSERM / SRMS

    LISTE DES FIGURI

    div id = ”

    thumbnail Figura 3.

    Directorul anticorpilor potențial produs de organism. Directorul este determinat de numărul de gene VH, DH, JH, VL și JL care codifică imunoglobulinele variabile (V) și prin diversitatea de joncțiune (j) care apare în timpul rearanjării somatice. Acest director potențial include anticorpi ale căror situsuri de legare a antigenului pot recunoaște toți antigenele străine sau autologoase (anticorpi naturali) sau pot privi structurale la locul enzimatic activ și pot avea activitate catalitică (anticorpi catalitici naturali).. În condiții fiziologice, clonele de celule B producătoare de anticorpi de activitate catalitică naturală sunt supuse reglementării negative a apoptozei. Anticorpii catalitici sunt exprimați numai după imunizarea activă utilizând hapteni de tip tranzitoriu sau dacă mecanismele de reglare fiziologică sunt perturbate, în timpul sarcinii sau bolilor autoimune, de exemplu. P.>

    thumbnail Figura 1.

    Hydrolyse de la Lian ester Par des Anticorps Producem Imunizare Après à L’Aide D’Un Haptène Analog de L’État de tranziție de la Réacy (d’Après).

    Dans Le Texte
    thumbnail Figura 2.

    Producție D ‘” Abzime „PAR Manipulație Du Réseau Idiotypique. ONU Organisme Est Immunisé à l’Aide D’NE Enzime. Les anticorps monoclonaux products (ab1) qui neutralisent l’activité enzimmatique sont utilisés tOntuire des anticorps anti-idiotypiques (AB2). Cerințe AB2, Apelés Anticorp Catalitici OU „Abzime”, Présentent ONU Site-ul de Liason à L’Antigène qui Ressemblement Structura AU Site-ul ACTIF DE L’Enzyme et Sont Dotés d’Activité Enzymatique.

    DANS LE TEXTE

    DIV>

    thumbnail Figura 3. Répertoire des Anticorp Potenței Produce PAR L’Organisme. Le Répertoire Est Déterminé Per Le Nombre des Gènes Vh, DH, JH, VL JQ qui Coduri Variabile Variabile (V) des Imbunoglobulines et al La Diversité Jonctionnelle (j) Qui Supraviețuit Au Cours Du Réaranunment Somatique. CE RÉPERTOIRE POTENTIEL COMPREND DES ANTICORPS DONT LES Site-uri de Leson à L’Antigène Des Antigènes L’Ensemble Des Antigènes Étrangers OU Autologi (Anticorps Naturels), OUVENT Ressenmbler Structuri AU Site-ul ACTIF D’Enzymes Et Poséder ONE Activitate Catalitica (Anticorps Catalytiques Naturals) . DANS LES Condiții Fiziologici, Les Clone de limfocite B Producere des Anticorps Natural Dotés d’Activité Catalytique Sont SoUmis à ONU Régulare Négative PAR apoptoză. Les Anticorps Catalytiques Ne Sont Exprimés Qu’après Imunizare Active à l’Aide D’Haptènes analogi d’États de tranziție, OU Les Mécanismes Fiziologi de Régulare Sont Perturbés, Lors de Grosseses OU de MALADIES Auto-imunes PAR Exemple.
    Dans Le Texte

    Lasă un răspuns

    Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *