Что такое сходство антител?

Антитела - это молекулы, которые циркулируют по всему организму как часть иммунной системы. Эти молекулы индивидуально предназначены для связывания с конкретными чужеродными веществами, которые известны как антигены. Отдельные антигены имеют специфическую форму и химический состав, поэтому антитела имеют специфически сформированные сайты связывания для соответствия антигену. Сила связи между антигеном и сайтом связывания на антителе называется аффинностью антитела. Как правило, чем сильнее эта аффинность, тем более эффективным может быть антитело в распознавании захватчика.

Каждый биологический организм или часть организма состоит из органических молекул. Расположение и количество этих молекул зависит от организма. Например, бактериальная клетка имеет структурную клеточную мембрану, в которую встроено множество молекул, каждая из которых выполняет определенную работу. Некоторые могут связываться с окружающими веществами, чтобы доставить их в клетку, тогда как другие внешние молекулы могут помочь прикрепить бактерию к клетке-хозяину во время вторжения в хозяина.

Человеческое тело развило систему клеток и молекул, которые охраняют тело и проверяют его на захватчиков. Антитела - это не клетки, а молекулы, которые плавают в ожидании, чтобы встретить захватчиков или кусочки захватчиков. Популяция антител состоит из множества различных молекул, каждая из которых специально структурирована для соответствия определенному типу молекулы, такой как внешние молекулы снаружи бактериальной клетки. После того, как организм подвергается воздействию патогена, такого как вирус кори, и ему удается очистить инфекцию, он запоминает тип антигенов, присутствующих в вирусе, вырабатывая специализированные антитела специально для борьбы с другой инфекцией, вызываемой патогеном.

Эти специализированные антитела имеют специфическую форму для своих сайтов связывания, которые идеально соответствуют антигенам вирусных частиц. Сила связи между одним сайтом связывания на антителе с одним антигеном на захватчике известна как аффинность антитела к этому сайту связывания. При рассмотрении более одного сайта связывания на антителе сила связи между сайтами и захватчиком известна как авидность или функциональная аффинность антитела.

В простейшем случае антитела и антигены представляют собой совокупности атомов, которые удерживаются вместе с помощью химических связей. Типы связей, которые удерживают антиген с антителом, представляют собой нековалентные связи, что означает, что отдельные атомы и молекулы не имеют общих электронных частиц, а скорее удерживаются вместе посредством сил, таких как слабое электрическое притяжение. Обычно связи, которые не связаны с движением электронов от одной молекулы к другой, являются относительно слабыми, но совокупность множества нековалентных связей может быть прочной. Эта ситуация возникает при взаимодействиях антитело-антиген и является основой для аффинности антител.

Сила аффинности антител важна для эффективной идентификации захватчиков и последующей очистки от инфекции. Вакцины, как правило, продуцируют сильное сродство антител к своим антигенам, поскольку антигены получены специально от патогена-мишени и спроектированы так, чтобы быть очень узнаваемыми. Однако, несмотря на преимущества сильного сродства к антителам, организм может извлечь выгоду из слабого сродства к антителам, поскольку они могут позволить организму распознавать новых захватчиков, которые в некотором роде похожи на ранее признанные захватчики.