Hapten - Hapten

Haptenler olan küçük moleküller, bir bağışıklık yanıtı ortaya gibi a büyük taşıyıcıya bağlı sadece protein ; taşıyıcı ayrıca kendi başına bir bağışıklık tepkisi ortaya çıkarmayan bir taşıyıcı olabilir (genel olarak, yalnızca büyük moleküller, bulaşıcı ajanlar veya çözünmeyen yabancı maddeler vücutta bir bağışıklık tepkisi ortaya çıkarabilir ). Vücut, bir hapten-taşıyıcı eklentisine karşı antikor ürettiğinde , küçük moleküllü hapten de antikora bağlanabilir, ancak genellikle bir bağışıklık tepkisi başlatmaz; genellikle sadece hapten-taşıyıcı eklenti bunu yapabilir. Bazen küçük moleküllü hapten, eklentinin antikora bağlanmasını önleyerek, hapten inhibisyonu adı verilen bir süreçle, hapten-taşıyıcı eklentisine karşı bağışıklık tepkisini bile bloke edebilir .

İmmün yanıtın yokluğu mekanizmaları değişebilir ve karmaşık immünolojik mekanizmaları içerebilir, ancak antijen sunan hücrelerden gelen eksik veya yetersiz ortak uyarıcı sinyalleri içerebilir .

Haptenler, otoimmün benzeri tepkileri indüklemek için alerjik kontakt dermatiti (ACD) ve inflamatuar bağırsak hastalığının (IBD) mekanizmalarını incelemek için kullanılmıştır.

Hapten kavramı, immünokimyasal olayları incelemek için sentetik haptenlerin kullanımına da öncülük eden Karl Landsteiner'in çalışmasından ortaya çıktı .

hapten örnekleri

İlk araştırılan haptenler, anilin ve onun karboksil türevleriydi ( o- , m- ve p-aminobenzoik asit ).

Haptenin iyi bilinen bir örneği, zehirli sarmaşıkta bulunan toksin olan urushiol'dür . Zehirli bir sarmaşık bitkisinden cilt yoluyla emildiğinde, urushiol deri hücrelerinde oksidasyona uğrayarak gerçek hapteni, yani reaktif kinon tipi molekülü oluşturur ve bu daha sonra cilt proteinleri ile reaksiyona girerek hapten eklentileri oluşturur. Genellikle, ilk maruz kalma, yalnızca efektör T hücrelerinin çoğalmasının olduğu duyarlılaşmaya neden olur. Bir sonraki, ikinci maruziyetten sonra, çoğalan T-hücreleri aktive olabilir ve tipik bir zehirli sarmaşığa maruz kalma kabarcıkları üreten bir bağışıklık reaksiyonu üretebilir.

Bazı haptenler otoimmün hastalığı indükleyebilir . Bir örnek, belirli kişilerde ilaca bağlı lupus eritematozus üretebilen kan basıncını düşüren bir ilaç olan hidralazindir . Bu aynı zamanda, anestetik gaz halotanın yaşamı tehdit eden bir hepatite neden olabileceği mekanizmanın yanı sıra penisilin sınıfı ilaçların otoimmün hemolitik anemiye neden olduğu mekanizma gibi görünmektedir .

Moleküler biyoloji uygulamalarında yaygın olarak kullanılan diğer haptenler arasında floresein , biyotin , digoksigenin ve dinitrofenol bulunur .

Son olarak, nikel alerjisine nikel metal iyonlarının cilde nüfuz etmesi ve cilt proteinlerine bağlanması neden olur.

Hapten çekimi

Doğaları ve özellikleri nedeniyle, hapten-taşıyıcı adüktler immünolojide önemli olmuştur . Spesifik epitopların ve antikorların özelliklerini değerlendirmek için kullanılmıştır . Monoklonal antikorların saflaştırılması ve üretilmesinde önemlidirler . Ayrıca hassas kantitatif ve kalitatif immünolojik testlerin geliştirilmesinde hayati öneme sahiptirler . Bununla birlikte, en iyi ve en çok istenen sonuçları elde etmek için, hapten konjugatlarının tasarımına alınması gereken birçok faktöre ihtiyaç vardır. Bunlar, hapten konjugasyonu yöntemini, kullanılan taşıyıcı tipini ve hapten yoğunluğunu içerir. Bu faktörlerdeki varyasyonlar, yeni oluşan antijenik determinanta karşı farklı bağışıklık tepkilerine yol açabilir.

Genel olarak, bu taşıyıcı proteinler immünojenik olmalı ve reaktif yan zincirlerde haptenlerle konjuge olmaya yetecek kadar amino asit kalıntısı içermelidir . Kullanılan haptenlere bağlı olarak, taşıyıcı proteinlerin dikkate alınmasındaki diğer faktörler, bunların in vivo toksisitesini, ticari bulunabilirliğini ve maliyetini içerebilir.

En yaygın taşıyıcılar arasında serum globulin , albüminler , ovalbümin ve diğerleri bulunur. Proteinler çoğunlukla hapten konjugasyonu için kullanılsa da, Poli-L-glutamik asit , polisakkaritler ve lipozomlar gibi sentetik polipeptitler de kullanılabilir.

hapten konjugasyon yöntemleri

Hapten konjugasyonu için uygun bir yöntem seçilirken hapten üzerindeki fonksiyonel gruplar ve taşıyıcısı belirlenmelidir. Mevcut gruplara bağlı olarak, iki ana stratejiden biri kullanılabilir:

  1. Kendiliğinden kimyasal reaksiyon: Hapten, anhidritler ve izosiyanatlar gibi kimyasal reaktif bir molekül olduğunda kullanılır . Bu konjugasyon yöntemi kendiliğindendir ve çapraz bağlama ajanlarına ihtiyaç yoktur.
  2. Ara moleküllerin çapraz bağlanması: Bu yöntem esas olarak reaktif olmayan haptenler için geçerlidir. Karbodiimid veya glutaraldehit gibi en az iki kimyasal olarak reaktif gruba sahip ajanlar , haptenlerin taşıyıcılarına konjugasyonuna yardımcı olacaktır. Çapraz bağlantının kapsamı hapten/taşıyıcı/bağlayıcı madde oranına, hapten/taşıyıcı konsantrasyonuna ve ortamın sıcaklığına, pH'ına bağlıdır.
    • Karbodiimid : Genel formülü RN=C=NR' olan, burada R ve R' alifatik (yani dietilkarbodiimid) veya aromatik (yani difenilkarbodiimid) olan bir bileşik grubu. Bir karbodiimid kullanılarak yapılan konjugasyon, a veya ɛ-amino ve bir karboksil grubunun varlığını gerektirir . Amino grubu genellikle taşıyıcı proteinin lisil kalıntısından gelirken karboksil grubu haptenden gelir. Bu reaksiyonun kesin mekanizması hala bilinmemektedir. Ancak, iki yol önerilmektedir. İlki, bir amin ile reaksiyona girebilen bir ara maddenin oluştuğunu varsaymaktadır . İkincisi , yüksek sıcaklıkta reaksiyonun ana yan ürünü olan bir açil ürenin yeniden düzenlenmesinin meydana geldiğini belirtir .
    • Glutaraldehit : Bu yöntem, glutaraldehit ile amin grupları arasında Schiff bazları veya Michael tipi çift bağ ekleme ürünleri oluşturmak üzere reaksiyona girerek çalışır . Konjugatların verimi , reaksiyonun pH'ı değiştirilerek kontrol edilebilir . Daha yüksek pH, daha fazla Schiff bazı ara ürününe yol açacak ve ardından hapten konjugatlarının sayısında ve boyutunda artışa yol açacaktır. Genel olarak, glutaraldehit içeren çapraz bağlantı çok kararlıdır. Bununla birlikte, bağışıklanmış hayvanlar, glutaraldehitin çapraz bağlama köprülerini epitoplar olarak yeniden düzenleme eğilimindedir .
  3. Yüksek performanslı kapiler elektroforez: Yüksek performanslı kapiler elektroforez (HPCE), hapten-protein konjugasyonunu optimize etmede alternatif bir yöntemdir. HPCE, ağırlıklı olarak çok yüksek ayırma kapasitesine sahip karbonhidratların ayrılmasında kullanılır . HPCE'yi belirli konjugatları araştırmak için bir teknik olarak kullanmanın çok sayıda avantajı vardır, örneğin yalnızca küçük örnek boyutları (nl) gerektirmesi gibi. Ayrıca kullanılan numunenin saf olması ve herhangi bir radyo-etiketleme türü gerekli değildir. Bu hapten konjugasyonu yönteminin büyük bir yararı, numunenin otomatik analizinin olması ve numune etkileşimlerinin test edilmesinin serbest çözümde belirlenebilmesidir. Bu hapten-protein konjugasyonu yöntemi, düşük epitop yoğunluklarına sahip konjugatlar ile istisnai olarak etkilidir; aksi takdirde, elektrik veya iyonik hareketliliklerini belirlemek için diğer yöntemlerin kullanılması çok zor olur.

Hapten inhibisyonu

Hapten inhibisyonu veya "yarı hapten", tip III aşırı duyarlılık yanıtının inhibisyonudur . İnhibisyonda, serbest hapten molekülleri, bağışıklık tepkisine neden olmadan bu moleküle karşı antikorlarla bağlanır ve immünojenik hapten-protein eklentisine bağlanmak için daha az antikor bırakır. Bir örnek olarak hapten inhibitörü olan dekstran 1 küçük bir kısmı (1, kilodaltonluk tüm dekstran, anti-dekstran antikorlarını bağlayan için yeterli olan, kompleks, ancak yetersiz bir) oluşumu ile sonuçlanması immün komplekslerin ve elde edilen bağışıklık tepkileri.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar