1. Immunoglobulin (Antibody)

2. آنتی بادی -آنتی کر-پادتن
تعریف:
ایمونوگلوبولین ها دسته ای از مولکول های بدن هستند که در سیستم ایمنی فعالیت می نمایند و مانند سایر پروتئین های سرم دارای بار الکتریکی هستند و اگر در میدان الکتریکی قرار بگیرند برحسب بار جدا شده و در منحنی الکتروفورز عمدتا در منطقه گاما قرار می گیرند. وقتی ایمونوگلوبولین برای یک آنتی ژن خاص ترشح شده باشد به آن آنتی بادی می گویند.
جنس ایمونوگلوبولین ها عمدتا پروتئین است (96%-82 %) و مقدار کمی هم قند یا کربوهیدرات دارند پس جنس آن ها گلیکو پروتئین است.

3. آنتی بادی ها به دو صورت یافت می شوند:
آنتی بادی های چسبیده به غشاء لنفوسیت های B (گیرنده آنتی ژن)
آنتی بادی های ترشحی در خون ومایعات بدن

4. ساختمان آنتی بادی ها
تمامی آنتی بادی ها ساختار پایه یکسانی دارند اما تفاوت های چشمگیری در جایگاههای اتصال به آنتی ژن آنها مشاهده می شود
هر مولکول آنتی بادی از چهار زنجیره پروتئینی که دو به دو با هم مشابه هستند تشکیل شده است
یکی از این زنجیره ها زنجیره کوتاه یا سبک (L=light) و دیگری زنجیره بلند یا سنگین (H-heavy) خوانده می شود

6. هر دو زنجیره سبک و سنگین دارای ناحیه پایانه آمینی متغیر (V=variable) و پایانه کربوکسیلی ثابت (C=constant) هستند که به ترتیب در شناسایی آنتی ژن و اعمال اجرایی نقش دارند
دومین ایمونوگلبولینی: زنجیره های سبک و سنگین دارای یک سری واحد های تکرار شونده و مشابه دارای 110 اسید آمینه هستند که به صورت مستقل به شکل یک الگوی کروی که به انها دومین ایمونوگلبولینی گفته می شود چین خوردگی حاصل کرده اند که دارای پل های دی سولفیدی بین زنجیره ای هستند.

8. هر زنجیره سبک از دو دومین ایمونوگلبولینی یکی متغیر (VL) و دیگری ثابت (CL) تشکیل شده است
هر زنجیره سنگین نیز از یک دومین متغیر (VH) و سه یا چهار دومین ثابت (CH) تشکیل شده است
با قرار گرفتن نواحی VL وVH در کنار یکدیگر ناحیه اتصال به آنتی ژن ایجاد می شود
هر مولکول آنتی بادی توانایی اتصال به دو اپی توپ آنتی ژنی را داراست
نواحی ثابت وظیفه اعمال بیولوژیک آنتی بادی را بر عهده دارند

10. ناحیه متغیر از قابلیت تنوع و تغییر بالائی برخورداراست یعنی هر Ig به Ag خاص باند می شود. این ناحیه در Igهای متفاوت، متغیر است.
تغییرات در تمام طول این ناحیه Variable region صورت نمیگیرد بلکه در جایگاه ها و اسید امیته خاصی دیده می شود که به ان ها Hypervariable Region میگویند.
Hypervariable Region سه جایگاه را در قسمت Variable شامل می شود که قابلیت پیوند شدن به انتی ژن را دارند
به این سه جایگاه تکمیل کننده شاخص ها یا CDR (Complementary Determine Region) میگویند.
Frame work بعنوان قالب برای Hypervariable Region است

11. پاراتوپ :هر سه ناحیه ی CDRs جایگاهی را برای اپی توپ آنتی ژن بوجود می آورند که به این جایگاه پاراتوپ میگویند.
آیدیوتوپ: به خاصیت تغییر پذیری مولکول Ig در ناحیه ی پاراتوپ آیدیو توپ میگویند.

12. اثرات آنزیم ها بر مولکول آنتی بادی

13. Hinge Region: ناحیه ی لولا
حد فاصل Fab و Fc در ناحيه دمين هاي CH1 و CH2 ناحيه Hing يا لولا قرار دارد که غني ازدو اسيدآمينه سیستئین و پرولين است.
دو اسيدآمينه قدرت مانور آنتي بادي را افزايش داده و باعث اتصال راحت آنتي بادي به آنتي ژن مي گردد.
ناحيه لولا به بازوها قدرت مانور بيشتر و قابليت چرخش مختصرو انعطاف پذيري می دهد

14. ویژگی های ساختاری نواحی ثابت آنتی بادی ها
مولکول های آنتی بادی بر پایه تفاوت هایی که در ساختار نواحی ثابت زنجیره سنگین خود دارند به کلاس ها و زیر کلاس های جداگانه ای تقسیم بندی می شوند.
بر این اساس آنتی بادی ها به 5 کلاس اصلی تقسیم بندی می شوند:
Immunoglobulin A (IgA)
Immunoglobulin G (IgG)
Immunoglobulin M (IgM)
Immunoglobulin D (IgD)
Immunoglobulin E (IgE)

15. کلاس های مولکول های آنتی بادی ایزوتایپ نامیده می شوند
نواحی C زنجیره سنگین تمامی آنتی بادی های یک ایزوتایپ از نظر توالی اسیدآمینه کاملا یکسان بوده ولی با ایزوتایپ های دیگر متفاوت است
زنجیره های سنگین با حروف الفبای یونانی که معرف ایزوتایپ آنتی بادی می باشد مشخص می گردند

16. زنجیره سنگین گاما (ɣ) در IgG
زنجیره سنگین مو (μ) در IgM
زنجیره سنگین آلفا (α) در IgA
زنجیره سنگین اپسیلون (ε) در IgE
زنجیره سنگین دلتا (δ) در IgD
تفاوت در ایزوتایپ های آنتی بادی ها منحصر به ساختار آنها نیست بلکه آنتی بادی ها دارای عملکرد های متفاوتی در بدن نیز هستند که مربوط به تفاوت در نواحی C آنها است

17. زنجیره های سبک آنتی بادی ها نیز بر اساس تفاوت در نواحی ثابت به دو کلاس
کاپا
لامبدا
تقسیم بندی می شوند
هر مولکول آنتی بادی فقط دارای یکی از زنجیره های سبک کاپا یا لامبدا است و این دو هرگز در یک مولکول آنتی بادی با هم وجود ندارند
پس هر لنفوسیت B تولید کننده آنتی بادی صد یک اپی توپ خاص فقط یک زنجیره سبک یا کاپا یا لامبدا تولید می کند.

18. IgG
این ایمونوگلبولین دارای زنجیره گاما است و به صورت مونومر در خون و مایعات بدن وجود دارد
IgG بیشترین آنتی بادی موجود در خون است
بر اساس تفاوت در زنجیره گاما چهار زیرکلاس از IgG شناخته شده است که شامل IgG1 IgG2 IgG3 IgG4 هستند
IgG به علت اینکه توانایی عبور از جفت را دارد نقش مهمی در ایمنی نوزاذان بازی میکند، و تا چهار ماهگی پس از تولد در خون نوزاد آنتی بادی های مادری حضور دارند

19. زنجیره سنگین در IgG دارای سه ناحیه ثابت CH1, CH2, CH3 است
نیمه عمر IgG1,2,4 23 روز و برای IgG3 یک هفته است
IgG1 and IgG4
IgG3

20. بر سطح برخی سلولها مانند ماکروفاژها نوتروفیل ها دندریتیک سلها و NK سلها برای ناحیه Fc IgG گیرنده هایی وجود دارد که به ناحیه CH2 این مولکول متصل می شود

21. Crosses placenta easily Binds to Fc receptor on phagocytic cells
Name
Percent
Crosses placenta easily
Complement activator
Binds to Fc receptor on phagocytic cells
Half Life
IgG1
66%
yes
second-highest
high affinity
21 days
IgG2
23% no
third-highest
extremely low affinity
IgG3 7%
highest
7 days
IgG4 4%
intermediate affinity

22. IgA
به دو صورت مونومر و دایمر وجود دارد
بیشترین آنتی بادی در ترشحات و سطوح مخاط بدن مانند بزاق، اشک، شیر، مخاط دستگاه گوارش، تنفسی و تناسلی می باشد
در خون بعد از IgG بیشترین مقدار را دارد ولی با این وجود بیشترین آنتی بادی بدن به علت وسعت بالای مخاط و ترشحات بدن IgA می باشد

23. IgA نیز به علت تفاوت در نواحی ثابت به دو زیر کلاس IgA1 و IgA2 دارد
IgA سرمی بیشتر از نوع IgA1 و مونومر بوده و در ترشحات هر دونوع IgA1 و IgA2 به صورت دایمر حضور دارند

24. IgA ترشحی دایمر دارای یک قطعه اتصالی به نام قطعه J بوده که با پیوند کوالانسی دو مولکول را به هم متصل میکند و همچنین دارای یک قطعه ترشحی یا S می باشد که با اتصال به یک کیرنده اختصاصی بر سطح سلولهای اپیتلیال به نام poly-Ig باعث عبور IgA از سلول و ترشح آن در مایعات بدن می شود
وجود IgA در شیر مادر موجب محافظت نوزاد در برابر عوامل مهاجم روده ای می شود

25. IgM به لحاظ وزن مولکولی سنگین ترین آنتی بادی است
1- تا 5 درصد آنتی بادی های خون را شامل می شود
به صورت مونومر و پنتامر هم در خون و هم در ترشحات دیده می شود
در اولین برخورد با آنتی ژن و در پاسخ اولیه ایمنی اولین آنتی بادی است که تولید می شود
IgM پنتامر نیز مانند IgA دایمر دارای قطعه اتصالی J می باشد

26. حضور IgM بر سطح لنفوسیت B نشانه لنفوسیت بکر است که هنوز با آنتی ژن برخورد نداشته است

27. IgD
کمتر از 1 درصد ایمونوگلبولین های خون را شامل می شود
فعالیت قابل توجهی تا کنون برای آن شناخته نشده است
به همراه IgM در سطح لنفوسیت های B بکر که با آنتی ژن برخورد نداشته اند بارز می شود و مارکر این سلولها می باشد
نیمه عمر آن دو تا سه روز می باشد

28. IgE غلظت سرمی آن کمترین میزان آنتی بادی ها می باشد
نیمه عمر آن در سرم دو تا سه روز است
بر سطح ماست سل ها بازوفیل ها و ائوزینوفیل ها گیرنه ای با میل پیوندی بسیار بالا به نام FcɛR برای IgEوجود دارد که با اتصال به آن نیمه عمر IgE تا چند ماه افزایش می یابد
IgE آنتی بادی اصلی در برابر انگلها می باشد که با عث تخلیه گرانول های سمی ماست سله بازوفیل ها و ائوزینوفیل ها بر سطح انگلها و نابودی آنها می شود
از آثار پاتولوژیک IgE آلرژی می باشد که باعث ایجاد حساسیت بر علیه آلرژنها که در حالت عادی بیماریزا نیستند می شود.

29. عملکرد های بیولوژیک آنتی بادیها
Agglutination and Precipitation
آنتي بادي مي تواند مولکول هاي آنتي ژنيک محلول را به هم چسبانده و رسوب دهد.
بيگانه خواري با جمع کردن آنتي ژن هاي توده شده و به دام افتاده افزايش مي يابد.
Opsonization
پوشيده شدن آنتي ژن با آنتي بادي باعث افزايش بيگانه خواري مي شود.
گيرنده هاي موجود براي قطعه Fc آنتي بادي بر روي سلول هاي بيگانه خوار سبب مي شود اين سلول ها به آنتي ژنهايي که توسط آنتي بادي ها پوشيده شده اند محکم تر چسبيده و در نتيجه آنها را سريعتر ببلعند.(اپسونيزاسيون)

30. Antibodies Neutralization
آنتي بادي با متصل شدن به سطح باکتري ها و ويروس ها سبب خنثي شدن عوامل چسبنده آنها و از اتصال آنها به سلولهاي بدن ممانعت مي کند.
Immobilization and prevention of adherence
آنتي بادي ها با اتصال به اجزايي از قبيل تاژک و پيلي در سطح باکتري ميتوانند در حرکت و اتصال باکتري به سلول هاي بدن اختلال ايجاد نمايد.

31. Antibodies Complement activation
با فعال شدن کمپلمان از طريق کلاسيک به کمک آنتي بادي، باکتريها متلاشي مي شوند.
Antibody Dependent Cellular Cytotxicity
با اتصال آنتي بادي به سطح سلولهاي هدف و همکاري سلولهاي سيستم ايمني عوامل بيگانه نابود مي شوند.

32. Biological Functions of Ab Classes
Summary
Biological Functions of Ab Classes
Function
IgG
IgM
IgA
IgD
IgE
Complement
Activation + -
Opsonization
ADCC
First produced by neonate
Placental transport
B cell antigen
receptor
Naïve
Memory
Trigger mast cell degranulation
Antigen binding

33. 5-12 Different classes of immunoglobulins are distinguished by the structure of their heavy-chain constant regions