Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Иммуноглобулин G ( IgG ) представляет собой тип из антитела . Представляя примерно 75% сывороточных антител человека, IgG является наиболее распространенным типом антител, обнаруживаемых в кровообращении . [1] Молекулы IgG создаются и высвобождаются плазматическими B-клетками . Каждое антитело IgG имеет два паратопа .

Функция [ править ]

Антитела - основные компоненты гуморального иммунитета . IgG - это основной тип антител, обнаруженных в крови и внеклеточной жидкости , позволяющий контролировать инфекцию тканей организма . Связывая многие виды патогенов, таких как вирусы , бактерии и грибки , IgG защищает организм от инфекции.

Это происходит с помощью нескольких механизмов:

Антитела IgG образуются после переключения класса и созревания ответа антител, поэтому они преимущественно участвуют во вторичном иммунном ответе . [3]

IgG секретируется в виде мономера небольшого размера, что позволяет ему легко перфузировать ткани. Это единственный изотип антител , у которого есть рецепторы, облегчающие прохождение через плаценту человека , тем самым обеспечивая защиту плода в утробе матери . Наряду с IgA, секретируемым с грудным молоком , остаточный IgG, абсорбированный через плаценту, обеспечивает новорожденному гуморальный иммунитет до того, как у него разовьется собственная иммунная система . Молозивосодержит высокий процент IgG, особенно бычьего молозива. У людей с предшествующим иммунитетом к патогену IgG появляется примерно через 24–48 часов после антигенной стимуляции.

Следовательно, в первые шесть месяцев жизни новорожденный имеет те же антитела, что и мать, и ребенок может защищаться от всех патогенов, с которыми мать столкнулась в своей жизни (даже если только с помощью вакцинации), до тех пор, пока эти антитела не распадутся. Этот набор иммуноглобулинов имеет решающее значение для новорожденных, которые очень чувствительны к инфекциям, особенно в дыхательной и пищеварительной системах.

IgG также участвуют в регуляции аллергических реакций. Согласно Финкельману, существует два пути системной анафилаксии : [4] [5] антигены могут вызывать системную анафилаксию у мышей посредством классического пути путем перекрестного связывания IgE, связанного с рецептором тучных клеток FcεRI, стимулируя высвобождение как гистамина, так и активирующих тромбоциты. фактор (PAF). В альтернативном пути антигены образуют комплексы с IgG, которые затем перекрестно связывают рецептор макрофагов FcγRIII и стимулируют только высвобождение PAF. [4]

Антитела IgG могут предотвратить анафилаксию, опосредованную IgE, путем перехвата определенного антигена до того, как он свяжется с IgE, ассоциированным с тучными клетками. Следовательно, антитела IgG блокируют системную анафилаксию, вызванную небольшими количествами антигена, но могут опосредовать системную анафилаксию, вызванную большими количествами. [4]

Структура [ править ]

Антитела IgG - это большие глобулярные белки с молекулярной массой около 150  кДа, состоящие из четырех пептидных цепей. [6] Он содержит две идентичные γ (гамма) тяжелые цепи примерно 50 кДа и две идентичные легкие цепи примерно 25 кДа, таким образом, это тетрамерная четвертичная структура. [7] Две тяжелые цепи связаны друг с другом и с легкой цепью каждая дисульфидными связями . Полученный тетрамер имеет две идентичные половины, которые вместе образуют Y-образную форму. Каждый конец вилки содержит идентичный сайт связывания антигена . Различные области и домены типичного IgG изображены на рисунке слева. Fc-области IgG несут высококонсервативное N-гликозилирование.сайт аспарагина 297 в константной области тяжелой цепи. [8] N-гликаны, прикрепленные к этому сайту, в основном представляют собой фукозилированные кором двухантенные структуры сложного типа. [9] Кроме того, небольшие количества этих N-гликанов также несут пополам GlcNAc и α-2,6-связанные остатки сиаловой кислоты. [10] Состав N-гликанов в IgG был связан с несколькими аутоиммунными, инфекционными и метаболическими заболеваниями. [11]

Различные области и домены типичного IgG

Подклассы [ править ]

У человека существует четыре подкласса IgG (IgG1, 2, 3 и 4), названные в порядке их содержания в сыворотке (IgG1 является наиболее распространенным). [12]

ИмяПроцентЛегко пересекает плацентуАктиватор комплементаСвязывается с рецептором Fc на фагоцитарных клеткахПериод полураспада [13]
IgG166%да (1.47) *второй по величиневысокая близость21 день
IgG223%нет (0.8) *третий по величинечрезвычайно низкое сродство21 день
IgG37%да (1.17) *наибольшийвысокая близость7 дней
IgG44%да (1.15) *нетпромежуточное сродство21 день
* Квота концентраций крови в пуповине / материнстве На основе данных японского исследования 228 матерей. [14]

Примечание. Сродство IgG к рецепторам Fc на фагоцитарных клетках специфично для отдельных видов, от которых происходит антитело, а также для класса. Структура шарнирных областей (область 6 на диаграмме) способствует уникальным биологическим свойствам каждого из четырех классов IgG. Несмотря на то, что между их Fc-областями имеется примерно 95% сходства, структура шарнирных областей относительно отличается.

Учитывая противоположные свойства подклассов IgG (фиксация и неспособность фиксировать комплемент; связывание и неспособность связывать FcR), а также тот факт, что иммунный ответ на большинство антигенов включает сочетание всех четырех подклассов, было трудно понять, как IgG подклассы могут работать вместе, обеспечивая защитный иммунитет. В 2013 году была предложена временная модель функции IgE и IgG человека. [15]Эта модель предполагает, что IgG3 (и IgE) появляются на ранней стадии ответа. IgG3, хотя и имеет относительно низкое сродство, позволяет IgG-опосредованной защите присоединяться к опосредованной IgM защите при удалении чужеродных антигенов. Впоследствии продуцируются IgG1 и IgG2 с более высоким сродством. Относительный баланс этих подклассов в любых образующихся иммунных комплексах помогает определить силу последующих воспалительных процессов. Наконец, если антиген сохраняется, продуцируется высокоаффинный IgG4, который ослабляет воспаление, помогая сократить процессы, опосредованные FcR.

Относительная способность различных подклассов IgG фиксировать комплемент может объяснить, почему некоторые ответы антидонорских антител наносят вред трансплантату после трансплантации органа. [16]

На мышиной модели опосредованной аутоантителом анемии с использованием вариантов переключения изотипа IgG аутоантитела против эритроцитов было обнаружено, что IgG2a мыши превосходит IgG1 в активации комплемента. Более того, было обнаружено, что изотип IgG2a способен очень эффективно взаимодействовать с FcgammaR. В результате потребовались в 20 раз более высокие дозы IgG1 по сравнению с аутоантителами IgG2a, чтобы вызвать патологию, опосредованную аутоантителами. [17] Важно помнить, что мышиный IgG1 и человеческий IgG1 не обязательно имеют сходные функции, и выводы о функции человеческих антител из исследований на мышах должны выполняться с большой осторожностью. Тем не менее остается верным, что и человеческие, и мышиные антитела обладают разными способностями фиксировать комплемент и связываться с рецепторами Fc .

Роль в диагностике [ править ]

Измерение иммуноглобулина G может быть диагностическим инструментом для определенных состояний, таких как аутоиммунный гепатит, если на это указывают определенные симптомы. [18] Клинически измеренные уровни антител IgG обычно считаются показателем иммунного статуса человека к определенным патогенам. Типичным примером такой практики являются титры, полученные для демонстрации серологического иммунитета к кори, эпидемическому паротиту и краснухе (MMR), вирусу гепатита B и ветряной оспе (ветряной оспе), среди прочего. [19]

Тестирование IgG не показано для диагностики аллергии. [20] [21]

См. Также [ править ]

  • Эпитоп
  • Заболевание, связанное с IgG4

Ссылки [ править ]

  1. ^ Видарссон, Гестур; Деккерс, Джиллиан; Риспенс, Тео (2014). «Подклассы и аллотипы IgG: от структуры к эффекторным функциям» . Границы иммунологии . 5 : 520. DOI : 10.3389 / fimmu.2014.00520 . ISSN  1664-3224 . PMC  4202688 . PMID  25368619 .
  2. ^ Маллери Д.Л., Мсеуон WA, Bidgood SR, Башни ГДж, Джонсон СМ, Джеймс LC (2010). «Антитела опосредуют внутриклеточный иммунитет через трехкомпонентный мотив 21 (TRIM21)» . Труды Национальной академии наук США . 107 (46): 19985–19990. Bibcode : 2010PNAS..10719985M . DOI : 10.1073 / pnas.1014074107 . PMC 2993423 . PMID 21045130 .  
  3. ^ Видарссон, Гестур; Деккерс, Джиллиан; Риспенс, Тео (2014). «Подклассы и аллотипы IgG: от структуры к эффекторным функциям» . Границы иммунологии . 5 : 520. DOI : 10.3389 / fimmu.2014.00520 . ISSN 1664-3224 . PMC 4202688 . PMID 25368619 .   
  4. ^ a b c Финкельман, Фред Д. (сентябрь 2007 г.). «Анафилаксия: уроки мышиных моделей». Журнал аллергии и клинической иммунологии . 120 (3): 506–515. DOI : 10.1016 / j.jaci.2007.07.033 . PMID 17765751 . 
  5. ^ Хондун М.В., Пролив R, Армстронг Л., Янасэ Н., Финкельман Ф. Д. (2011). «Идентификация маркеров, отличающих IgE- от IgG-опосредованной анафилаксии» . Труды Национальной академии наук США . 108 (30): 12413–12418. Bibcode : 2011PNAS..10812413K . DOI : 10.1073 / pnas.1105695108 . PMC 3145724 . PMID 21746933 .  
  6. ^ Джейнвей CA младший; Travers P; Walport M; и другие. (2001). «Распознавание антигена Ch3 B-клеточными и Т-клеточными рецепторами» . Иммунобиология: иммунная система в здоровье и болезнях (5-е изд.). Нью-Йорк: Наука о гирляндах.
  7. ^ «Основы антител» . Сигма-Олдрич . Проверено 10 декабря 2014 .
  8. ^ Кобб, Брайан А. (2019-08-27). «История гликозилирования IgG и где мы сейчас находимся» . Гликобиология . DOI : 10.1093 / glycob / cwz065 . ISSN 1460-2423 . PMID 31504525 .  
  9. ^ Парех, РБ; Двек, РА; Саттон, Би Джей; Fernandes, DL; Leung, A .; Stanworth, D .; Радемахер, TW; Mizuochi, T .; Taniguchi, T .; Мацута, К. (1–7 августа 1985 г.). «Ассоциация ревматоидного артрита и первичного остеоартрита с изменениями в характере гликозилирования общего сывороточного IgG» . Природа . 316 (6027): 452–457. Bibcode : 1985Natur.316..452P . DOI : 10.1038 / 316452a0 . ISSN 0028-0836 . PMID 3927174 .  
  10. ^ Stadlmann Дж, Пабст М, Kolarich D, Kunert R, Альтман F (2008). «Анализ гликозилирования иммуноглобулинов с помощью LC-ESI-MS гликопептидов и олигосахаридов». Протеомика . 8 (14): 2858–2871. DOI : 10.1002 / pmic.200700968 . PMID 18655055 . 
  11. ^ де Хаан, Ноортье; Фальк, Дэвид; Вюрер, Манфред (8 июля 2019 г.). «Мониторинг N- и O-гликозилирования иммуноглобулинов при здоровье и болезнях» . Гликобиология . DOI : 10.1093 / glycob / cwz048 . ISSN 1460-2423 . PMID 31281930 .  
  12. ^ Видарссон, Гестур; Деккерс, Джиллиан; Риспенс, Тео (2014). «Подклассы и аллотипы IgG: от структуры к эффекторным функциям» . Границы иммунологии . 5 : 520. DOI : 10.3389 / fimmu.2014.00520 . ISSN 1664-3224 . PMC 4202688 . PMID 25368619 .   
  13. ^ Bonilla FA Immuno Allergy Clin N Am 2008; 803–819
  14. ^ Hashira S, Okitsu-Негиши S, Yoshino K (август 2000). «Плацентарный перенос подклассов IgG в популяции Японии». Международная педиатрия . 42 (4): 337–342. DOI : 10.1046 / j.1442-200x.2000.01245.x . PMID 10986861 . 
  15. ^ Коллинз, Эндрю М .; Кэтрин Джексон Джексон (2013-08-09). «Временная модель человеческого IgE и функции антител IgG» . Границы иммунологии . 4 : 235. DOI : 10.3389 / fimmu.2013.00235 . PMC 3738878 . PMID 23950757 .  
  16. ^ Гао, ZH; Макалистер, ВК; Райт-младший, младший; McAlister, CC; Пелтекян, К; Макдональд, А.С. (2004). «Антидонорная реактивность подкласса иммуноглобулина-G у реципиентов трансплантата» . Трансплантация печени . 10 (8): 1055–1059. DOI : 10.1002 / lt.20154 . PMID 15390333 . 
  17. ^ Azeredo да Силвейра S, Kikuchi S, Fossati-Jimack л, Молль Т, Т Саито, Verbeek JS, Botto М, Walport МДж, Кэрролл М, Izui S (2002-03-18). «Активация комплемента избирательно усиливает патогенность изотипов IgG2b и IgG3 высокоаффинного аутоантитела против эритроцитов» . Журнал экспериментальной медицины . 195 (6): 665–672. DOI : 10,1084 / jem.20012024 . PMC 2193744 . PMID 11901193 .  
  18. ^ Лакош G, SOOS л, Фекет А, Сабо Z, Zeher М, Хорват Ф., Данько К, Kapitány А, Gyetvai А, Szegedi G, Szekanecz Z (март-апрель 2008). «Изотипы антител против циклического цитруллинированного пептида при ревматоидном артрите: связь с длительностью заболевания, выработкой ревматоидного фактора и наличием общего эпитопа» . Клиническая и экспериментальная ревматология . 26 (2): 253–260. PMID 18565246 . Архивировано из оригинала на 2014-12-11 . Проверено 26 февраля 2014 . 
  19. ↑ Тери Шорс (август 2011 г.). «Ch5 Лабораторная диагностика вирусных заболеваний и работа с вирусами в научно-исследовательской лаборатории» . Понимание вирусов (2-е изд.). Издательство "Джонс и Бартлетт". С.  103–104 . ISBN 978-0-7637-8553-6.
  20. ^ Американская академия аллергии, астмы и иммунологии . «Пять вещей, о которых должны спрашивать врачи и пациенты» (PDF) . Мудрый выбор: инициатива ABIM Foundation . Американская академия аллергии, астмы и иммунологии . Архивировано из оригинала (PDF) на 3 ноября 2012 года . Проверено 14 августа 2012 года . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  21. ^ Кокс л, Уильямс Б, Sicherer S, Оппенгеймер J, L Шера, Гамильтон R, Золотой D (2008). «Жемчужины и подводные камни диагностического тестирования аллергии: отчет Американского колледжа аллергии, астмы и иммунологии / Американской академии аллергии, астмы и иммунологической целевой группы тестирования IgE». Анналы аллергии, астмы и иммунологии . 101 (6): 580–592. DOI : 10.1016 / s1081-1206 (10) 60220-7 . PMID 19119701 . 

Внешние ссылки [ править ]

  • Джейнвей Иммунобиология - Структура типичного антитела (IgG)
  • Буклет со всем, что вы хотели знать о подклассах IgG