Funkcije proteinov Transportskladienje doloenih molekul ligandov npr Hb
Funkcije proteinov • Transport/skladiščenje določenih molekul (ligandov, npr. Hb, Mb) • Uravnavanje procesov (DNA-vezavni proteini) • Oporna funkcija (strukturni proteini, npr keratini, kolagen. . . ) • Kontraktilni proteini • Membranski proteini, vključeni v transport molekul/ionov preko bioloških membran • Proteini, vključeni v prenos signala (receptorji, G-proteini, kinaze. . . ) • Obramba pred tujki/invazivnimi organizmi (imunoglobulini/Ig) • Kataliza biokemijskih reakcij (encimi)
Imunski sistem vključuje vrsto specializiranih celic in proteinov • Levkociti: makrofagi in limfociti • Lahko zapustijo krvni obtok, preidejo v tkiva • Limfociti proizvajajo proteine, imunoglobuline (Ig) in receptorje (Rp) na površini - prepoznajo tuje molekule (delce) in jih uničijo • Imunski sistem včasih prepozna tudi svoje lastne molekule • Človek: 108 različnih Ig velika verjetnost, za prepoznanje vseh tujih molekul - antigenov • Antigen: vsaka molekula, ki vzpodbudi imunski odgovor: virus, bakterijska celična stena, protein. . (Mr > 5000) • Ig ali Rp se veže na določen del antigena – antigenska determinanta (epitop)
Levkociti, vključeni v imunski sistem Vrsta celic Funkcija Makrofagi S fagocitozo prebavijo velike delce in celice Limfociti B (celice B ) Tvorijo in izločajo protitelesa, tvorijo receptorje, ki prepoznajo tujke Limfociti T (celice T ) - citotoksične celice T (TC) (celice ubijalke) - celice pomagalke (TH) Na površini imajo receptorje, ki interagirajo z okuženimi celicami gostitelja Interagirajo z makrofagi in izločajo citokine (interlevkine), ki stimulirajo TC, TH in celice B k rasti in razmnoževanju • celica pomagalka: limfocit T, ki pomaga limfocitu B pri sintezi protiteles; sin. pomagalka; • celica ubijalka limfocit T, odgovoren za celično imunost, ker raztaplja antigensko tuje celice; sin. ubijalka; (Slovenski Medicinski Slovar 2005)
Proteini MHC (Major Histocompatibility Complex) več verig 1 veriga • MHC I – na površini vseh celic • Prepoznajo receptorji celic T • Selekcija: po zorenju v timusu ostane 5% celic T, ki prepoznajo samo tuje peptide • MHC II – na površini specializiranih celic (makrofagi, limfociti B, ki privzamejo tuje proteine/antigene) • Na površini se izpostavijo peptidi, nastali z znotrajcelično razgradnjo tujih proteinov
Vloga kompleksa HLA (MHC) – prepozna in loči “svoje” celice od “nesvojih” Celica B HLA (MHC-II) Celica pomagalka
Struktura človeškega proteina MHC razreda I veriga Antigen: peptid, nastal z razgradjo virusa HIV Nelson DL, Cox MM, Lehninger Principles of Biochemistry, 2005
MHC I Celični imunski odziv MHC II Razliko “svoj” / “nesvoj” prepoznajo peptidi na površini celic – detekcija z MHC (Major Histocompatibility Complex) Voet D, Voet JG Biochemistry, John Wiley 1998
Struktura imunoglobulina G Model strukture Ig. G Domena: Imunoglobulinsko zvitje pregib – delovanje proteinaz OH Vezan ogljikovodik (OH) Nelson DL, Cox MM, Lehninger Principles of Biochemistry, 2005
Vezava antigena na Ig. G protitelo kompleks antigen-protitelo • Inducirano prilagajanje • Visoka afiniteta (Kd~10 n. M) Nelson DL, Cox MM, Lehninger Principles of Biochemistry, 2005
Razredi imunoglobulinov pri vretenčarjih Težke verige • (Ig. A) • (Ig. D) • (Ig. G) • (Ig. E) • (Ig. M) Lahke verige • • Ganong WF, Review of Medical Physiology 2003 • Ig predstavljajo 20% krvnih proteinov • prepoznajo in vežejo velike tuje molekule in jih usmerjajo v razkroj
Vrste imunoglobulinov J chain Ig. M – pentamer iz enot Ig. M
Fagocitoza virusa, vezanega na protitelo, z makrofagom Fc receptor Nelson DL, Cox MM, Lehninger Principles of Biochemistry, 2005
Vezava antigena na Ig. G – inducirano prilagajanje → visoka afiniteta P + L ↔ PL P, protein/protitelo L, ligand/antigen PL, kompleks protein. ligand Kd, disociacijska konstanta komplesa PL, vredsnosti 10 -9 M Nelson DL, Cox MM, Lehninger Principles of Biochemistry, 2005
Od kod prepoznavanje velikega števila antigenov? Nastanek lahke verige člveškega Ig. G z rekombinacijo/prerazporeditvijo odsekov genov V in J Nelson DL, Cox MM, Lehninger Principles of Biochemistry, 2005
Analitske tehnike z uporabo protiteles Nelson DL, Cox MM, Lehninger Principles of Biochemistry, 2005
Ločitev specifičnih proteinov s kolonsko kromatografijo na osnovi interakcij antigen-protitelo Nelson DL, Cox MM, Lehninger Principles of Biochemistry, 2005
Analitska tehnika ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) • Monoklonska protitelesa • Poliklonska protitelesa Nelson DL, Cox MM, Lehninger Principles of Biochemistry, 2005
Ločitev proteinov z elektroforezo in prenos na nitrocelulozo, prepojeno s protitelesi na specifičen antigen (angl. immunoblot)
- Slides: 18