Mikä on vasta-aine?

Vasta-aineet ovat suuria Y-muotoisia proteiineja. Immuunijärjestelmä värvää niitä tunnistamaan ja neutralisoimaan vieraita kohteita, kuten bakteereja ja viruksia.

Humoraalinen immuunijärjestelmä

Kullakin vasta-aineella on yksilöllinen kohde, jota kutsutaan tunkeutuvassa organismissa esiintyväksi antigeeniksi. Tämä antigeeni on kuin avain, joka auttaa vasta-ainetta tunnistamaan organismin. Tämä johtuu siitä, että sekä vasta-aineella että antigeenillä on samankaltainen rakenne niiden ”Y”-rakenteiden kärjissä.
Aivan kuten jokaisella lukolla on yksi ainoa avain, vasta-aineella on yksi ainoa antigeeniavain. Kun avain asetetaan lukkoon, vasta-aine aktivoituu ja merkitsee tai neutralisoi kohteensa. Vasta-aineiden tuottaminen on humoraalisen immuunijärjestelmän tärkein tehtävä.

Vasta-aineet ja immunoglobuliinit

Immunoglobuliinit ovat pohjimmiltaan vasta-aineina toimivia proteiineja. Termejä vasta-aine ja immunoglobuliini käytetään usein vaihdellen.

Immunoglobuliineja esiintyy veressä ja muissa kudoksissa ja nesteissä. Niitä valmistavat plasmasolut, jotka ovat peräisin immuunijärjestelmän B-soluista. Immuunijärjestelmän B-soluista tulee plasmasoluja, kun ne aktivoituvat tietyn antigeenin sitoutuessa niiden vasta-ainepinnoille. Joissakin tapauksissa tarvitaan myös B-solun vuorovaikutusta T- auttajasolun kanssa.

Vasta-aineet ja antigeenit

Antigeenit määritellään klassisesti millä tahansa vieraalla aineella, joka saa aikaan immuunivasteen. Niitä kutsutaan myös immunogeeneiksi. Antigeenin tiettyä aluetta, jonka vasta-aine tunnistaa ja johon se sitoutuu, kutsutaan epitoopiksi eli antigeenideterminantiksi.

Epitooppi koostuu yleensä 5-8 aminohapon pituisesta ketjusta proteiinin pinnalla. Aminohappoketju ei ole olemassa 2-ulotteisena rakenteena, vaan se esiintyy 3-ulotteisena rakenteena. Epitopin voi tunnistaa vain siinä muodossa, jossa se on liuoksessa, eli natiivissa 3D-muodossaan. Jos epitooppi esiintyy yhdessä polypeptidiketjussa, se on jatkuva eli lineaarinen epitooppi. Vasta-aine voi sitoutua vain proteiinin fragmentteihin tai denaturoituihin segmentteihin tai natiiviin perusproteiiniin.

Vasta-ainetyypit ja niiden rakenteet

Antigeenispesifisiä vasta-aineita sisältävää seerumia kutsutaan antiseerumiksi. Immunoglobuliineja on viisi luokkaa, mukaan lukien IgM, IgG, IgA, IgD ja IgE.

Kaikkien vasta-aineiden perusrakenne on sama. Niissä on neljä polypeptidiketjua, joita pitävät yhdessä disulfidisidokset. Nämä neljä polypeptidiketjua muodostavat symmetrisen molekyylirakenteen.

Vasta-aineita on kaksi identtistä puolikasta, joiden molemmilla puolilla on raskaan ja kevyen ketjun päiden välissä antigeenin sitoutumiskohdat. Raskaiden ketjujen välissä on keskellä sarana, joka mahdollistaa proteiinin joustavuuden. Kaksi kevyttä ketjua ovat identtiset keskenään. Niissä on noin 220 aminohappoa, kun taas raskaissa ketjuissa on 440 aminohappoa.

Kaikissa immunoglobuliiniluokissa on kahdenlaisia kevyitä ketjuja, lambda- ja kappaketju. Molemmat ovat toiminnaltaan samanlaisia. Jokaisella immunoglobuliinityypillä on erityyppinen raskas ketju.

Vasta-aineen tehtävät

Vasta-aine sitoutuu tiettyihin antigeeneihin. Tämä antaa immuunijärjestelmän muille soluille signaalin päästä eroon tunkeutuvista mikrobeista. Vasta-aineen ja antigeenin välisen sitoutumisen voimakkuutta yksittäisessä sitoutumiskohdassa kutsutaan vasta-aineen affiniteetiksi antigeeniin. Vasta-aineen ja antigeenin sitoutumiskohdan välinen affiniteetti määräytyy muodostuneen sidoksen tyypin mukaan.

Koska antigeenillä voi olla useita erilaisia epitooppeja, proteiiniin voi sitoutua useita vasta-aineita. Kun kaksi tai useampi antigeenin sitoutumiskohta on identtinen, vasta-aine voi muodostaa vahvemman sidoksen antigeenin kanssa.

Lisälukemista

• Kaikki vasta-aineiden sisältö
• Vasta-aineen muodot
• Vasta-aineet lääketieteessä
• Vasta-aineen rakenne
• Vasta-aineen toiminta

Sitaatit