Біологічні науки/ 9. Біохімія і біофізика

Пекло А. О.

Національний університет харчових технологій, Україна

Каталітично активні антитіла та їх роль у регуляції біологічних функцій

Імунна система савців не тільки забезпечує захист організму від впливу шкідливих чинників довкілля, але й задіяна у регуляції біологічних функцій, які визначають його гомеостаз. У підтриманні гомеостазу важливу роль відіграють антитіла, спрямовані як до чужорідних антигенів, так і до антигенів власного організму [1].

Також антитіла можуть не тільки пов'язувати компоненти патогенних вірусів чи бактерій, але й за наявності у них каталітичних активностей, також гідролізувати білки, нуклеїнові кислоти і полісахариди вірусів і бактерій. Дуже важливою, якщо навіть не головною причиною бурхливого розвитку досліджень, присвячених виявленню каталітичних антитіл – абзимів, являється виключно перспективність їх практичного використання . Розробка наукової бази вдосконалення каталітичних антитіл для використання проводиться досить інтенсивно в складі потужних наукових центрів, які об’єднують хіміків, імунологів та біотехнологів. Вже не підлягає сумніву, що ці каталізатори зайняли вагоме місце у застосування в біотехнології, біології, хімії, промисловості та медицині [2].

Абзими є моноклональними антитілами, що володіють каталітичною активністю. Існують як природні абзими. (в молоці, в сироватці крові хворих аутоімунними захворюваннями, гепатитом, СНІДом), так і штучні абзими (гідролізовані ефіри динітрофенола). Вони здатні каталізувати будь – які хімічні реакції додатково до тих, для яких існують природні білки ферменти. Це, зокрема, абзими – нуклеази, розщеплюють ДНК (ДНК – абзими) і РНК (РНК – абзими) та протабзими. Абзими або каталітичні антитіла являють собою новий тип біокаталізаторів, які відносяться до суперродини імуноглобулінів та мають в складі своїх гіперваріабельних ділянок, відповідальних за зв’язування антигену, амінокислотні залишки, які приймають участь в каталітичній реакції.

В наш час описано близько 60 реакцій, які каналізують абзими. Щодо каталітичної активності, то абзими не поступаються природним ферментам, а щодо специфічності навіть перевершують.

Абзими можуть бути вироблені для каталізу будь –якої хімічної реакції у досить великій кількості [3].

В наш час відомо чотири способи отримання каталітичних антитіл:

· Імунізація аналогами перехідних станів реакцій;

· Отримання антиідиотипічних антитіл ;

· Отримання природних каталітичних антитіл на фоні аутоімунних захворювань;

· Реакційна імунізація.

Абзими можуть бути отримані, як моноклональні антитіла на стабільні аналоги перехідних станів каталізуючих реакцій. При цьому вони, як і ферменти, володіють найбільшою схожістю не з продуктом та субстратом, а з перехідним станом реакції. Вони здатні понижувати енергію активації біохімічної реакції і, таким чином, здійснювати каталітичне перетворення. Природною абзимною активністю можуть володіти антитіла, виділені із сиворотки крові хворих з аутоімунними паталогіями [2].

Описано абзими, які гідролізують аутоантігенні білки – тиреоглобулін (АІТ і ревматоїдний артрит), протромбін (множинна мієлома), білковий фактор VIII (гемофілія) і основний білок мієліну (розсіяний склероз). Необхідно відзначити, що в наш час накопичено достатньо інформації про спонтанне утворення каталітичних антитіл в організмі людини і тварин при аутоімунних захворювання. Одним з таких захворювання є розсіяний склероз (РС) – це хронічне нейродегенеративне захворювання, що призводить до руйнування мієлінової оболонки нервових волокон. Традиційно провідна роль у патогенезі розсіяного склерозу відводилася аутореактивним CD4 + Th1 клітинам, специфічним до компонентів мієлінової оболонки, в першу чергу – основного білка мієліну (ОБМ) .

Однак в останній час значну увагу було приділено ролі гуморальної відповіді в патогенезі РС, і зараз безпосередню участь аутоантитіл до ОБМ і мієлін олігодендроціт глікопротеїну ( МІГ) в демієлінізации не викликає сумніву і підтверджено експериментально. Таким чином, разом зі зв'язуючим компонентом іммунноглобулінової відповіді, особливий фундаментальний та практичний науковий інтерес представляє вивчення ролі каталітичних аутоантитіл до ОБМ у розвитку РС.

Висновки можуть виявитися дуже перспективними, як з точки зору розуміння механізмів розвитку захворювання, розробки нових підходів до терапії та діагностики, так і для вирішення фундаментальних питань імунології [4].

Література:

1. Пономаренко Н. А. Каталитические антитела – протеазы // Каталитические антитела. – 2008. – №3. – С. 35 – 49.

2. K. Babu Nageswararao, K. Lakshmi, R. Ramakrshna A Gestalt of abzymes // International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences – 2011. – № 4. – Р. 45 – 51.

3. Воробьев И. И., Пономаренко Н. А., Решетняк А. В.Каталитические антитела в медицине: специфическая деградація аутоантигенов и новіе подході к инактивации патогенов // Молекулярная медицина. – 2004. – №6. – С. 48 – 55

4. Сучков С.В. Достижения и перспективы клинической абзимологии // Мед. Иммунология. – 2006. – Т.8, №1. – С. 23 – 30.