Decoding the Antibody Repertoire

ABSTRACT

The last 30 years of the biotechnology revolution have to a great extent been fueled by the discovery and application of monoclonal antibodies for research and therapeutic purposes . Antibodies are Y-shaped  molecules produced by the immune system of many vertebrates to recognize and neutralize foreign  pathogens or toxins with very high specificity. The highly specific nature of antibody-antigen interactions provides a means of molecular targeting that is extremely useful both as scientific reagents and as clinical therapeutics. An antibody molecule is comprised of two major portions: the constant region (or Fc region),  which does not vary among distinct antibody molecules with different specificities, and the variable region, which comprises a unique sequence for each antibody and is the region responsible for antigen recognition (Fig. 1.1). Binding to molecular targets occurs at the exposed ends of the variable region. Different antibody variable regions confer distinct antibody binding specificities conferred by their unique antibody amino acid sequences, which are in turn derived from somatic recombination of the immunoglobulin genes and subsequent clonal selection that occurs during B-cell development.

INTRODUCTION

The antibody variable region can be further subdivided into framework regions and complementarity- determining regions (Fig. 1.1). The relatively conserved framework regions (FRs) consist of antiparallel b strands which form a b-sandwich structure called the immunoglobulin fold . Within the antibody variable  region are distinct areas of increased variability which are termed the complementarity-determining regions (CDRs), or hypervariable loops. The CDRs contain much higher variation across different antibodies than the more conserved FRs. The precise area of the variable region where antibody binding occurs is called the  paratope, whereas the binding region on an antibody’s molecular target is termed the epitope. CDRs often comprise the antibody paratope.  In addition to specificity conferred by the antibody variable region,  antibody functionality is further determined by the characteristics of the antibody constant region (Fig. 1.1), termed the antibody class or isotype. Five major classes of antibody constant regions exist (IgD, IgM, IgG,  IgA, and IgE), and several of these contain subclasses (e.g. IgG1, IgG2, IgA1, IgA2, etc.) Each antibody class and sub-class possesses a unique functional profile for conferring protection against pathogens and toxins.  

چکیده

30 سال گذشته از انقلاب بیوتکنولوژی تا حد زیادی توسط کشف و استفاده از آنتیبادیهای منوکلونال برای اهداف تحقیق و درمان درگیر شده است. آنتیبادی ها مولکولهای Y شکل هستند که توسط سیستم ایمنی بسیاری از مهره داران تولید می شوند تا پاتوژن های خارجی یا سموم با خصوصیات بسیار بالا را شناسایی و خنثی کنند. طبیعت بسیار خاصی از تعاملات آنتی بادی آنتی ژن یک وسیله هدفمند سازی مولکولی را فراهم می کند که بسیار کاربردی است به عنوان رژیم های علمی و به عنوان درمان های بالینی. یک مولکول آنتی بادی شامل دو بخش عمده است: منطقه ثابت (یا منطقه Fc) که در مولکول های متمایز آنتی بادی با خصوصیات متفاوتی نیست و منطقه متغیر که شامل یک توالی منحصر به فرد برای هر آنتی بادی است و منطقه ای است که برای تشخیص آنتی ژن (شکل 1.1). اتصال به اهداف مولکولی در انتهای باز شده منطقه متغیر رخ می دهد. مناطق مختلف آنتی بادی اختصاصی خاص اختصاصی آنتی بادی اختصاص داده شده توسط توالی آمینو اسید آنتی بادی منحصر به فرد خود را، که به نوبه خود منجر به از نوترکیب سمی ژن های ایمونوگلوبولین و انتخاب پس از آن کلونال که در طول توسعه سلول های B رخ می دهد.

مقدمه

منطقه متغیر آنتی بادی بیشتر می تواند به مناطق چارچوب و مناطق مکمل تعیین کننده تقسیم شود (شکل 1.1). مناطق مرکب نسبتا محافظت شده (FRs) شامل رشته های antiparallel b هستند که ساختار ساندویچ b را نامیده اند که برابر با ایزوگلوبولین است. در ناحیه متغیر آنتی بادی، مناطق متمایز افزایش اختیاری هستند که به عنوان مناطق تعیین کننده مکمل (CDRs) یا حلقه های hypervariable نامیده می شوند. CDR ها حاوی تغییرات بسیار زیادی در آنتی بادی های مختلف نسبت به FR های محافظت شده تر دارند. منطقه دقیق منطقه متغیر که در آن اتصال آنتی بادی اتفاق می افتد، پاراتوپ نامیده می شود، در حالی که منطقه اتصال بر روی یک هدف مولکولی آنتی بادی نامیده می شود. CDR ها اغلب حاوی آنتی بادی هستند. علاوه بر مشخصه ای که توسط منطقه متغیر آنتی بادی تخصیص داده شده است، قابلیت آنتی بادی به وسیله ویژگی های منطقه ثابت آنتی بادی مشخص می شود (شکل 1.1)، به نام کلاس آنتی بادی یا ایزوتایپ نامیده می شود. پنج کلاس اصلی مناطق ثابت آنتی بادی وجود دارد (IgD، IgM، IgG، IgA و IgE)، و چندین از آنها شامل زیر کلاسها (مثلا IgG1، IgG2، IgA1، IgA2، و غیره). هر کلاس و زیر کلاس آنتیبادی منحصر به فرد است مشخصات عملکردی برای تضمین حفاظت در برابر بیماری ها و سموم.

Year: 2016

Publisher : SPRINGER

By :  Brandon DeKosky

File Information: English Language/ 102 Page / size: 2.60 KB

Download

سال : 1395

ناشر : SPRINGER

کاری از : براندون DeKosky

اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 105 صفحه / حجم : KB 2.60

لینک دانلود