Хоча теоретична термодинаміка взаємодій антиген-антитіло добре відома, їх практичне використання при виявленні або визначенні аутоантитіл мало. Для функціональних антитіл визначення оптимальної спорідненості дозволяє досягти максимальної терапевтичної користі. Спорідненість антитіл вивчалася майже півстоліття, і з моменту створення афінної хроматографії три десятиліття тому воно перетворилося на потужний інструмент. Спорідненість описує взаємодію в окремому сайті зв'язування. Знання афінності, а також властивостей конструкції та антигенів є важливим для оцінки зв'язку між афінністю та активністю до функціонального антитіла. Однак, крім спорідненості, існує ще одна концепція зв'язування під назвою авідність, яка полягає в загальній міцності зв'язування взаємодії між багатовалентним антигеном і багатовалентним антитілом. Незважаючи на чіткі відмінності між ними, терміни спорідненість та завзятість часто використовуються без розбору. Давайте подивимось два.

Що таке спорідненість?

Спорідненість - це сила зв'язування паратопу однієї молекули антитіла з відповідним епітопом на молекулі антигену. Він описує взаємодію в окремому місці зв'язування. Знання афінності, а також властивостей конструкції та антигенів є важливим для оцінки зв'язку між афінністю та активністю до функціонального антитіла. Він заснований на тих же термодинамічних принципах, які керують будь-якою оборотною біомолекулярною взаємодією, тією самою силою зв’язку, яка дозволяє вашій імунній системі боротися з інфекціями. А сила відноситься до міцності специфічної зв'язку між антитілом та його антигеном. Точна та точна оцінка спорідненості до взаємодії антиген-антитіло є важливим вимірюванням для встановлення меж афінності та межі потенціалу терапевтичного антитіла. У термодинамічному відношенні спорідненість виражається як підсумовування всіх привабливих сил, що призводить до збільшення міцності на зв'язування та відштовхувальних сил, що призводить до зниження міцності зв’язку.

Що таке Avidity?

Avidity - це ще одне обов'язкове поняття, яке часто плутають із спорідненістю; насправді обидва терміни відносяться до поняття міцності зв'язування, за винятком авидності - загальна сила антиген-зв'язуючої здатності суміші поліклональних антитіл. Доказовість виявляється, коли багатовалентний антиген зв'язується з двовалентним антитілом у розчині або коли антитіло зв'язується з двома одновалентними молекулами антигену на поверхні. На відміну від афінності, авідність описує багатовалентне зв'язування між декількома сайтами зв'язування ліганду і лігатом відповідно. Простіше кажучи, авідність - це сила зв'язування між багатовалентним антитілом і багатовалентним антигеном. Авідність не може бути описана термодинамічними термінами, і отримується кінетичними вимірюваннями. Авідність антитіла залежить від спорідненості окремих сайтів зв'язування антитіл, але більша, ніж спорідненість зв'язування, оскільки всі взаємодії антитіло-антиген повинні бути порушені одночасно, щоб антитіло повністю дисоціювало.

Різниця між спорідненістю та завзяттям

Визначення спорідненості та ввічливості

 Терміни спорідненість та прихильність іноді недоречно вживаються як синоніми. Насправді обидва терміни стосуються поняття міцності зв’язування. Спорідненість визначається термодинамічним терміном як вимірювання ступеня асоціації між антитілом та антигеном, тоді як загальна сила, що зв'язує багатовалентне антитіло з багатовалентним антигеном, називається авідністю, або іншим чином відомою як "функціональна спорідненість". Спорідненість - це сила. зв'язування сайту, що поєднує антитіло, до одного відповідного епітопу антигену, тоді як авідність - це загальна сила антиген-зв'язуючої здатності суміші поліклональних антитіл. Вразливість також називають функціональною спорідненістю.

Виникнення

Термін афінність позначає константу внутрішньої асоціації між антитілом та одновалентним лігандом, таким як гаптен, тоді як термін авідність використовується для позначення загальної енергії зв'язування між антитілами та багатовалентним антигеном. Константа асоціації є мірою спорідненості антитіла до епітопу. Авідність не може бути описана термодинамічними термінами, і отримується кінетичними вимірюваннями. У термодинамічному відношенні спорідненість виражається як підсумовування енергії близького діапазону міжмолекулярних привабливих та відштовхуючих сил між антигенною детермінантою та її місцем зв’язування.

Біологічне значення

 Спорідненість антитіл може відігравати вирішальну роль у визначенні біологічної активності антитіл. Отже, необхідно вміти характеризувати відповідь антитіл з точки зору спорідненості, а також за величиною, а також розуміти, як афінність антитіл може впливати на конкретний аналіз. Термін avidity іноді використовується синонімічно афінним, але найчастіше він використовується для опису здатності антитіл утворювати стабільні комплекси з антигеном. Авідність - це накопичена сила численних афінностей окремих сайтів зв'язування антитіл.

Спорідненість проти avidity: порівняльна діаграма

Підсумок Affinity vs. Avidity

Незважаючи на їх відмінності, терміни спорідненість і завзятість часто використовуються без розбору. Спорідненість - це сила зв'язування паратопу однієї молекули антитіла з відповідним епітопом на молекулі антигену і може бути визначена лише одним одновалентним фрагментом Fab. Це підсумовування всіх привабливих сил, що призводить до збільшення міцності на зв'язування та відштовхувальних сил, що призводить до зниження міцності на зв’язок. Авідність, з іншого боку, є зв'язуючою силою між багатовалентним антитілом та багатовалентним антигеном, а також його називають функціональною спорідненістю. Вимірена енергія зв'язування між антитілами та відповідними їм антигенами відображає авідність антитіл. На відміну від спорідненості, авідність не може бути описана термодинамічними термінами і отримується за допомогою кінетичних вимірювань.

Список літератури

  • Кредит зображення: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c7/Figure_42_03_04.jpg
  • Кінг, Девід Дж. Застосування та інженерія моноклональних антитіл. Бока Ратон, Флорида: CRC Press, 1998. Друк
  • Шоенфельд, Єгуда та ін. Автоантитела. Амстердам, Нідерланди: Elsevier, 2011. Друк
  • Байлон, Паскаль та ін. Хроматографія спорідненості: методи та протоколи. Берлін, Німеччина: Спрингер, 2000. Друк
  • Дешпанде, С. С. Ензимні імуноферменти: від концепції до розробки продукту. Берлін, Німеччина: Спрингер, 1996. Друк
  • Reddehase, Matthias J. Cytomegaloviruses. Poole, Великобританія: Caister Academic Press, 2013. Друк