Co to jest powinowactwo przeciwciał?
Przeciwciała to cząsteczki, które krążą wokół ciała jako część układu odpornościowego. Cząsteczki te są indywidualnie zaprojektowane do wiązania się z określonymi obcymi substancjami, które są znane jako antygeny. Poszczególne antygeny mają określone kształty i skład chemiczny, więc przeciwciała mają specjalnie ukształtowane miejsca wiązania, aby pasowały do antygenu. Siła wiązania między antygenem a miejscem wiązania na przeciwciele nazywa się powinowactwem do przeciwciała. Ogólnie, im silniejsze jest to powinowactwo, tym bardziej skuteczne może być przeciwciało w rozpoznawaniu najeźdźcy.
Każdy organizm biologiczny lub jego część składa się z cząsteczek organicznych. Rozmieszczenie i ilość tych cząsteczek jest specyficzna dla organizmu. Na przykład komórka bakteryjna ma strukturalną błonę komórkową, w której osadzonych jest wiele cząsteczek, z których każda wykonuje określone zadanie. Niektóre mogą wiązać się z substancjami środowiskowymi, aby wprowadzić je do komórki, podczas gdy inne cząsteczki zewnętrzne mogą pomóc w przyłączeniu bakterii do komórki gospodarza podczas inwazji na gospodarza.
Ciało ludzkie rozwinęło system komórek i cząsteczek, które pilnują ciała i sprawdzają obecność najeźdźców. Przeciwciała nie są komórkami, lecz cząsteczkami, które unoszą się w powietrzu, czekając na najeźdźców lub fragmenty najeźdźców. Populacja przeciwciał składa się z szerokiej gamy cząsteczek, z których każda jest specjalnie skonstruowana tak, aby pasowała do określonego rodzaju cząsteczki, takiej jak cząsteczki zewnętrzne na zewnątrz komórki bakteryjnej. Po tym, jak organizm zostanie wystawiony na działanie patogenu, takiego jak wirus odry, i uda mu się usunąć infekcję, ma pamięć rodzaju antygenów obecnych w wirusie, wytwarzając wyspecjalizowane przeciwciała specyficznie do walki z kolejną infekcją patogenem.
Te wyspecjalizowane przeciwciała mają specyficzny kształt do miejsc wiązania, które idealnie pasują do antygenów cząstek wirusa. Siła wiązania między jednym miejscem wiązania na przeciwciele a jednym antygenem najeźdźcy jest znana jako powinowactwo przeciwciała do tego miejsca wiązania. Patrząc na więcej niż jedno miejsce wiązania na przeciwciele, siła wiązania między miejscami a najeźdźcą jest znana jako zachłanność lub powinowactwo funkcjonalne przeciwciała.
Najprościej mówiąc, przeciwciała i antygeny to kolekcje atomów, które są trzymane razem z wiązaniami chemicznymi. Typem wiązań, które utrzymują antygen w przeciwciele, są wiązania niekowalencyjne, co oznacza, że poszczególne atomy i cząsteczki nie dzielą żadnej z cząsteczek elektronu, lecz raczej utrzymują się razem dzięki siłom, takim jak słabe przyciąganie elektryczne. Zwykle wiązania, które nie wymagają przemieszczania elektronów z jednej cząsteczki do drugiej, są stosunkowo słabe, ale zbiór wielu wiązań niekowalencyjnych może być silny. Ta sytuacja występuje w interakcjach przeciwciało-antygen i jest podstawą powinowactwa przeciwciał.
Siła powinowactwa przeciwciał jest ważna dla skutecznej identyfikacji najeźdźców i późniejszego usuwania infekcji. Szczepionki mają tendencję do wytwarzania silnego powinowactwa przeciwciał do swoich antygenów, ponieważ antygeny pochodzą konkretnie od docelowego patogenu i są zaprojektowane tak, aby były bardzo rozpoznawalne. Pomimo zalet silnego powinowactwa przeciwciał, ciało jest jednak w stanie czerpać korzyści ze słabych powinowactw przeciwciał, ponieważ mogą one pozwolić ciału rozpoznać nowych najeźdźców, które są w pewien sposób podobne do wcześniej rozpoznanych najeźdźców.