אפיטופ – הבדלי גרסאות

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
עיון אינטראקטיבי בהיסטוריה
העריכה הבאה ←
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
חזותיקוד ויקי
Pixie (שיחה | תרומות)
8,535 עריכות
מ הפניה לאנטיגן
 
יצירה באמצעות תרגום הדף "Epitope"
שורה 1: שורה 1:
'''אפיטופ''', הידוע גם כ'''קובע אנטיגני''', הוא החלק ב[[אנטיגן]] המוכר על ידי [[מערכת החיסון]], במיוחד על ידי [[נוגדן|נוגדנים]], [[לימפוציט B|תאי B]] או [[לימפוציט T|תאי T.]] לדוגמה, האפיטופ הוא החלק הספציפי של האנטיגן שאליו נקשר נוגדן. החלק של הנוגדן הנקשר לאפיטופ נקרא פאראטופ (paratope) {{אנ|paratope}}. אפיטופים הם בדרך כלל אנטיגנים, אך לעתים הם גם רצפים הנגזרים מהמארח, שניתן לזהותם (כמו במקרה של [[מחלות אוטואימוניות]]).
#REDIRECT [[אנטיגן]]

האפיטופים של [[חלבון|אנטיגנים חלבונים]] מחולקים לשתי קטגוריות, אפיטופים קונפורמציים ואפיטופים לינאריים, בהתבסס על המבנה שלהם ועל האינטראקציה עם הפאראטופים. <ref>{{Cite journal|title=CED: a conformational epitope database|date=April 2006|journal=BMC Immunology|doi=10.1186/1471-2172-7-7|volume=7|pages=7|pmc=1513601|pmid=16603068}}</ref> אפיטופים קונפורמציים וליניאריים מקיימים אינטראקציה עם הפאראטופים בהתבסס על הקונפורמציה התלת-ממדית שאומצה על ידי האפיטופ, אשר נקבעת על ידי תכונות פני השטח של שאריות האפיטופ המעורבות והצורה או [[מבנה שלישוני|המבנה השלישוני]] של מקטעים אחרים של האנטיגן. אפיטופ קונפורמציה נוצר על ידי קונפורמציה תלת-ממדית שאומצה על ידי אינטראקציה של שאריות [[חומצות אמינו]] לא סמוכות. לעומת זאת, אפיטופ ליניארי נוצר על ידי הקונפורמציה התלת-ממדית שאומצה על ידי האינטראקציה של שאריות חומצות אמינו רציפות. אפיטופ לינארי אינו נקבע רק על ידי המבנה העיקרי של חומצות האמינו המעורבות. שאריות המאגדות שאריות חומצות אמיניות מסוג זה, כמו גם שאריות חומצות אמיניות רחוקות יותר של האנטיגן, משפיעות על יכולתן של שאריות [[מבנה ראשוני|המבנה הראשוני]] לאמץ את הקונפורמציה התלת ממדית של האפיטופ. <ref>{{Cite journal|title=Principles that govern the folding of protein chains|date=July 1973|journal=Science|issue=4096|doi=10.1126/science.181.4096.223|volume=181|pages=223–30|bibcode=1973Sci...181..223A|pmid=4124164}}</ref> <ref>{{Cite journal|title=Differential effects of flanking residues on presentation of epitopes from chimeric peptides|date=August 1994|journal=Journal of Virology|issue=8|doi=10.1128/JVI.68.8.5306-5310.1994|volume=68|pages=5306–10|pmc=236480|pmid=7518534}}</ref> <ref>{{Cite journal|title=Flanking residues alter antigenicity and immunogenicity of multi-unit CTL epitopes|date=October 1996|journal=Journal of Immunology|issue=8|volume=157|pages=3242–9|pmid=8871618}}</ref> <ref>{{Cite journal|title=Fine specificity of antibody recognition of carcinoma-associated epithelial mucins: antibody binding to synthetic peptide epitopes|date=1993|journal=European Journal of Cancer|issue=2|doi=10.1016/0959-8049(93)90181-E|volume=29A|pages=230–7|pmid=7678496}}</ref> <ref>{{Cite journal|title=The role of structure in antibody cross-reactivity between peptides and folded proteins|date=August 1998|journal=Journal of Molecular Biology|issue=1|doi=10.1006/jmbi.1998.1907|volume=281|pages=183–201|pmid=9680484}}</ref> שיעור האפיטופים שהם קונפורמציה אינו ידוע.{{מקור|תאריך=September 2012}}

== תפקוד ==

=== אפיטופים של תאי T ===
אפיטופים של [[לימפוציט T|תאי T]] <ref>{{Cite journal|title=Designing the epitope flanking regions for optimal generation of CTL epitopes|date=June 2014|journal=Vaccine|issue=28|doi=10.1016/j.vaccine.2014.04.039|volume=32|pages=3509–16|pmid=24795226|displayauthors=6}}</ref> מוצגים על פני השטח של תא המציג אנטיגן, שם הם קשורים למולקולות שמקודדות על ידי קבוצת הגנים [[MHC]]. בבני אדם, תאים המתמחים בהצגת אנטיגן מתמחים בהצגת פפטידים מסוג MHC II, ואילו רוב התאים ה[[סומטי]]<nowiki/>ים הגרעיניים מציגים [[פפטיד]]<nowiki/>ים מסוג MHC Class I. אפיטופים של תאי T המוצגים על ידי מולקולות MHC Class I הם בדרך כלל פפטידים באורך של 8 עד 11 חומצות אמינו, ואילו מולקולות MHC Class II מציגות פפטידים ארוכים יותר, 13–17 חומצות אמינו באורך, <ref>{{Cite book|title=Molecular biology of the cell|vauthors=Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P|date=2002|publisher=Garland Science|isbn=978-0-8153-3218-3|edition=4th|location=New York|page=1401}}</ref> ומולקולות MHC שאינן קלאסיות מציגות גם אפיטופים שאינם פפטידים, כגון [[גליקוליפיד|גליקוליפידים]].

=== אפיטופים של תאי B ===
החלק של האנטיגן ש[[אימונוגלובולין]] או נוגדנים נקשרים אליו נקרא אפיטופ של תאי B. בדומה לאפיטופים של תאי T, ניתן לחלק את האפיטופים של תאי B לשתי קבוצות: קונפורמציים או ליניאריים. אפיטופים של תאי B הם בעיקר קונפורמציים. <ref>{{Cite journal|title=Recent advances in B-cell epitope prediction methods|date=November 2010|journal=Immunome Research|issue=Suppl 2|doi=10.1186/1745-7580-6-S2-S2|volume=6 Suppl 2|pages=S2|pmc=2981878|pmid=21067544}}</ref> <ref name=":1">{{Cite book|title=Epitope Mapping Protocols|date=2009|publisher=Humana Press|isbn=978-1-934115-17-6|veditors=Schutkowski M, Reineke U|series=Methods in Molecular Biology™|volume=524|location=Totowa, NJ|doi=10.1007/978-1-59745-450-6}}</ref> ישנם סוגים נוספים של אפיטופים כאשר לוקחים בחשבון את ה[[מבנה רביעוני|מבנה הרביעוני]]. אפיטופים שמוסווים כאשר יחידות יחידות חלבון מצטברות נקראים קריפטוטופים. ניאוטופים הם אפיטופים שמזוהים רק בעודם במבנה רביעוני ספציפי ושאריות האפיטופ יכולות להקיף מספר יחידות משנה של חלבונים. ניאוטופים אינם מזוהים ברגע שמתנתקות תת-היחידות.

=== פעילות צולבת ===
לאפיטופים יש לפעמים פעילות צולבת. נכס זה מנוצל על ידי המערכת החיסונית לשם ויסות על ידי נוגדנים אנטי-אידיוטיפיים (תאוריה של חתן פרס נובל נילס קאי ירנה, [[:en:Niels_Kaj_Jerne|Niels Kaj Jerne]] {{אנ|Niels Kaj Jerne}}). אם נוגדן נקשר לאפיטופ של אנטיגן, הפאראטופ עלול להפוך לאפיטופ של נוגדן אחר שייקשר אליו. אם הנוגדן השני הזה הוא מסוג [[IgM]], קשירתו יכולה לווסת את התגובה החיסונית; אם הנוגדן השני הוא מסוג [[IgG]], קשירתו יכולה להפחית את הוויסות של התגובה החיסונית.{{מקור|תאריך=September 2012}}

== מיפוי אפיטופים ==

=== אפיטופים של תאי T ===
ניתן לחזות הופעתם של אפיטופים מסוג MHC I ו- II באופן אמין באמצעים חישוביים בלבד, <ref>{{Cite journal|url=https://digitalcommons.uri.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1050&context=immunology_facpubs|title=Clinical validation of the "in silico" prediction of immunogenicity of a human recombinant therapeutic protein|date=July 2007|journal=Clinical Immunology|issue=1|doi=10.1016/j.clim.2007.03.544|volume=124|pages=26–32|pmid=17490912|displayauthors=6}}</ref> אם כי לא כל אלגוריתמי החיזוי ב[[אין סיליקו]] של epitope בתאי T שווים בדיוק שלהם. <ref>{{Cite journal|title=Reducing risk, improving outcomes: bioengineering less immunogenic protein therapeutics|date=May 2009|journal=Clinical Immunology|issue=2|doi=10.1016/j.clim.2009.01.009|volume=131|pages=189–201|pmid=19269256}}</ref> ישנן שתי שיטות עיקריות לחיזוי קשירת פפטיד-MHC: חיזוי מונחה נתונים וחיזוי המבוסס על מבנה. <ref name=":0">{{Cite journal|title=Fundamentals and Methods for T- and B-Cell Epitope Prediction|date=2017-12-28|journal=Journal of Immunology Research|doi=10.1155/2017/2680160|volume=2017|pages=2680160|pmc=5763123|pmid=29445754}}</ref> שיטות מבוססות מבנה דוגמות את מבנה הפפטיד-MHC ודורשות כוח חישוב רב. לשיטות מבוססות נתונים יש ביצועי חיזוי גבוהים יותר מאשר לשיטות מבוססות מבנה. שיטות מבוססות נתונים מנבאות קשירת פפטיד-MHC על בסיס רצפי פפטיד הקושרים מולקולות MHC. על ידי זיהוי אפיטופים של תאי T, מדענים יכולים לעקוב אחר תאי T, לאפיין [[פנוטיפ]]<nowiki/>ים שלהם ולעוררם. <ref>{{Cite journal|title=T Cell Epitope Predictions|date=April 2020|journal=Annual Review of Immunology|issue=1|doi=10.1146/annurev-immunol-082119-124838|volume=38|pages=123–145|pmid=32045313}}</ref>

=== אפיטופים של תאי B ===
יש שתי שיטות עיקריות למיפוי אפיטופים: מחקרים מבניים או פונקציונליים. <ref name=":2">{{Cite journal|title=An Introduction to B-Cell Epitope Mapping and In Silico Epitope Prediction|date=2016|journal=Journal of Immunology Research|doi=10.1155/2016/6760830|volume=2016|pages=6760830|pmc=5227168|pmid=28127568}}</ref> שיטות למיפוי מבני אפיטופים כוללים [[קריסטלוגרפיה בקרני רנטגן]], [[תהודה מגנטית גרעינית]] ו[[מיקרוסקופ אלקטרונים]]. קריסטלוגרפיה בקרני רנטגן של מבני Ag-Ab נחשבת לדרך מדויקת למיפוי מבני של אפיטופים. באמצעות תהודה מגנטית גרעינית ניתן למפות אפיטופים על ידי שימוש בנתונים אודות מבנה Ag-Ab. שיטה זו אינה דורשת היווצרות [[גביש]]<nowiki/>ים אך יכולה לעבוד רק על פפטידים וחלבונים קטנים. מיקרוסקופ אלקטרונים הוא שיטה ברזולוציה נמוכה שיכולה למקם אפיטופים על אנטיגנים גדולים יותר כמו חלקיקי [[נגיף]].

שיטות למיפוי פונקציונלי של אפיטופים משמשות לעיתים במבחני קשירה כגון [[תספיג חלבון]], נקודת כתם ו / או [[ELISA]] לקביעת קשירת נוגדנים. <ref name=":2">{{Cite journal|title=An Introduction to B-Cell Epitope Mapping and In Silico Epitope Prediction|date=2016|journal=Journal of Immunology Research|doi=10.1155/2016/6760830|volume=2016|pages=6760830|pmc=5227168|pmid=28127568}}</ref> שיטות נוספות בוחנות אם שני [[נוגדנים חד-שבטיים]] (mAB) יכולים להיקשר לאנטיגן בו זמנית או להתחרות זה בזה כדי להיקשר באותו אתר. טכניקה נוספת כוללת [[מוטגנסיס]] בתפוקה גבוהה, אסטרטגיית מיפוי אפיטופים שפותחה כדי לשפר מיפוי מהיר של אפיטופים קונפורמציים על חלבונים מורכבים מבחינה מבנית. <ref>{{Cite journal|title=A high-throughput shotgun mutagenesis approach to mapping B-cell antibody epitopes|date=September 2014|journal=Immunology|issue=1|doi=10.1111/imm.12323|volume=143|pages=13–20|pmc=4137951|pmid=24854488}}</ref> מוטגנסיס משתמשת במוטציות אקראיות / מוכוונות אתרים, בשאריות יחידות, לשם מיפוי אפיטופים. ניתן להשתמש במיפוי אפיטופים של תאי B לפיתוח תרופות נוגדניות, חיסונים מבוססי פפטיד וכלים אימונו-דיאגנוסטגיים.

== תגי אפיטופ ==
אפיטופים משמשים לעיתים קרובות ב[[פרוטאומיקה]] ובמחקר מוצרי גנים אחרים. באמצעות טכניקות [[DNA רקומביננטי|DNA רקומביננטיות]] ניתן למזג אל תוך ה[[גן (ביולוגיה)|גן]] רצפים גנטיים המקודדים אפיטופים שמוכרים על ידי נוגדנים נפוצים. בעקבות [[תרגום (ביולוגיה)|התרגום]], תג האפיטופ שנוצר מאפשר לנוגדן למצוא את החלבון או תוצר גנטי אחר המאפשר לטכניקות מעבדה לבצע לוקליזציה, טיהור ואפיון מולקולרי נוסף. אפיטופים נפוצים המשמשים למטרה זו הם Myc-tag, HA-tag, FLAG-tag, GST-tag, 6xHis, <ref>{{Cite book|title=Molecular bio-methods handbook|vauthors=Walker J, Rapley R|publisher=Humana Press|year=2008|isbn=978-1-60327-374-9|page=467}}</ref> V5-tag ו-OLLAS. <ref>{{Cite web|last=Novus|first=Biologicals|title=OLLAS Epitope Tag|url=http://www.novusbio.com/ollas|publisher=Novus Biologicals|accessdate=23 November 2011}}</ref> פפטידים יכולים להיות קשורים גם על ידי חלבונים היוצרים [[קשר קוולנטי|קשרים קוולנטיים]] לפפטיד, ומאפשרים הצמדה בלתי הפיכה. <ref>{{Cite journal|title=Peptide tag forming a rapid covalent bond to a protein, through engineering a bacterial adhesin|date=March 2012|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America|issue=12|doi=10.1073/pnas.1115485109|volume=109|pages=E690-7|bibcode=2012PNAS..109E.690Z|pmc=3311370|pmid=22366317}}</ref> אסטרטגיות אלה יושמו בהצלחה גם בפיתוח חיסון "ממוקד אפיטופ". <ref>{{Cite journal|title=Proof of principle for epitope-focused vaccine design|date=March 2014|journal=Nature|issue=7491|doi=10.1038/nature12966|volume=507|pages=201–6|bibcode=2014Natur.507..201C|pmc=4260937|pmid=24499818|displayauthors=6}}</ref> <ref>{{Cite journal|title=Evaluation of protection induced by a dengue virus serotype 2 envelope domain III protein scaffold/DNA vaccine in non-human primates|date=June 2016|journal=Vaccine|issue=30|doi=10.1016/j.vaccine.2016.03.108|volume=34|pages=3500–7|pmc=4959041|pmid=27085173|author-link7=Nancy Haigwood|displayauthors=6}}</ref>

== חיסונים מבוססי אפיטופ ==
החיסון הראשון מבוסס אפיטופ פותח בשנת [[1985]] על ידי Jacob et al. <ref name=":3">{{Cite journal|title=Epitope-based vaccine design: a comprehensive overview of bioinformatics approaches|date=June 2020|journal=Drug Discovery Today|issue=6|doi=10.1016/j.drudis.2020.03.006|volume=25|pages=1034–1042|pmid=32205198}}</ref> חיסונים מבוססי אפיטופ מגרים תגובות [[חיסוניות]] הומורליות ותאיות באמצעות אפיטופים של תאי B או תאי T. חיסונים אלה יכולים להשתמש באפיטופים מרובים כדי להגביר את יעילותם. כדי למצוא אפיטופים לשימוש בחיסון, משתמשים לעתים קרובות במיפוי [[אין סיליקו]]. לאחר שנמצאו אפיטופים מועמדים, הבנייה מתוכננת ונבדקת יעילותו הפוטנציאלית של החיסון. בעוד שבדרך כלל חיסונים מבוססי אפיטופ הם בטוחים, תופעת לוואי אפשרית אחת היא [[סערת ציטוקינים]].

== קובע ניאו-אנטיגני ==
'''קובע ניאו-אנטיגני''' הוא אפיטופ על [[אנטיגן|ניאו-אנטיגן,]] שהוא אנטיגן חדש שלא הוכר בעבר על ידי מערכת החיסון. <ref>{{Cite book|title=Encyclopedic Reference of Immunotoxicology|vauthors=Hans-Werner V|date=2005|isbn=978-3-540-44172-4|page=475|chapter=Neoantigen-Forming Chemicals|doi=10.1007/3-540-27806-0_1063}}</ref> ניאו-אנטיגנים קשורים לעיתים קרובות לאנטיגנים של גידולים ונמצאים בתאים [[אונקוגן|אונקוגניים]]. <ref>Neoantigen. (n.d.) Mosby's Medical Dictionary, 8th edition. (2009). Retrieved February 9, 2015 from [http://medical-dictionary.thefreedictionary.com/neoantigen Medical Dictionary Online]</ref> ניאו-אנטיגנים, ובהרחבה, קובעים ניאו-אנטיגניים, יכולים להיווצר כאשר חלבון עובר שינוי נוסף במסלול ביוכימי כגון [[גליקוזילציה]], [[זירחון]] או פרוטאוליזה. כך, על ידי שינוי המבנה של החלבון, ניתן לייצר אפיטופים חדשים שנקראים קובעים ניאו-אנטיגנים מכיוון שהם גורמים להיווצרותם של קובעים אנטיגנים. זיהוי דורש [[נוגדן|נוגדנים]] נפרדים וספציפיים.

*

== הערות שוליים ==
 {{Reflist}}

== קישורים חיצוניים ==

* [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?highlight=epitope&rid=imm.section.335#341 נוגדנים נקשרים לצורות קונפורמציה על גבי משטחי האנטיגנים (Janeway Immunobiology סעיף 3.8)]
* [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=imm.figgrp.340 אנטיגנים יכולים להיקשר בכיסים או חריצים, או על משטחים מורחבים באתרי הקישור של הנוגדנים (Janeway Immunobiology איור 3.8)]

=== שיטות חיזוי אפיטופ ===

[[קטגוריה:Category:ביולוגיה]]
[[קטגוריה:Category:מערכת החיסון]]
[[קטגוריה:Category:גנטיקה]]

גרסה מ־12:41, 7 באפריל 2021

אפיטופ, הידוע גם כקובע אנטיגני, הוא החלק באנטיגן המוכר על ידי מערכת החיסון, במיוחד על ידי נוגדנים, תאי B או תאי T. לדוגמה, האפיטופ הוא החלק הספציפי של האנטיגן שאליו נקשר נוגדן. החלק של הנוגדן הנקשר לאפיטופ נקרא פאראטופ (paratope) (אנ'). אפיטופים הם בדרך כלל אנטיגנים, אך לעתים הם גם רצפים הנגזרים מהמארח, שניתן לזהותם (כמו במקרה של מחלות אוטואימוניות).

האפיטופים של אנטיגנים חלבונים מחולקים לשתי קטגוריות, אפיטופים קונפורמציים ואפיטופים לינאריים, בהתבסס על המבנה שלהם ועל האינטראקציה עם הפאראטופים. [1] אפיטופים קונפורמציים וליניאריים מקיימים אינטראקציה עם הפאראטופים בהתבסס על הקונפורמציה התלת-ממדית שאומצה על ידי האפיטופ, אשר נקבעת על ידי תכונות פני השטח של שאריות האפיטופ המעורבות והצורה או המבנה השלישוני של מקטעים אחרים של האנטיגן. אפיטופ קונפורמציה נוצר על ידי קונפורמציה תלת-ממדית שאומצה על ידי אינטראקציה של שאריות חומצות אמינו לא סמוכות. לעומת זאת, אפיטופ ליניארי נוצר על ידי הקונפורמציה התלת-ממדית שאומצה על ידי האינטראקציה של שאריות חומצות אמינו רציפות. אפיטופ לינארי אינו נקבע רק על ידי המבנה העיקרי של חומצות האמינו המעורבות. שאריות המאגדות שאריות חומצות אמיניות מסוג זה, כמו גם שאריות חומצות אמיניות רחוקות יותר של האנטיגן, משפיעות על יכולתן של שאריות המבנה הראשוני לאמץ את הקונפורמציה התלת ממדית של האפיטופ. [2] [3] [4] [5] [6] שיעור האפיטופים שהם קונפורמציה אינו ידוע.
שגיאות פרמטריות בתבנית:מקור
שימוש בפרמטרים מיושנים [ תאריך ] [דרוש מקור]

תפקוד

אפיטופים של תאי T

אפיטופים של תאי T [7] מוצגים על פני השטח של תא המציג אנטיגן, שם הם קשורים למולקולות שמקודדות על ידי קבוצת הגנים MHC. בבני אדם, תאים המתמחים בהצגת אנטיגן מתמחים בהצגת פפטידים מסוג MHC II, ואילו רוב התאים הסומטיים הגרעיניים מציגים פפטידים מסוג MHC Class I. אפיטופים של תאי T המוצגים על ידי מולקולות MHC Class I הם בדרך כלל פפטידים באורך של 8 עד 11 חומצות אמינו, ואילו מולקולות MHC Class II מציגות פפטידים ארוכים יותר, 13–17 חומצות אמינו באורך, [8] ומולקולות MHC שאינן קלאסיות מציגות גם אפיטופים שאינם פפטידים, כגון גליקוליפידים.

אפיטופים של תאי B

החלק של האנטיגן שאימונוגלובולין או נוגדנים נקשרים אליו נקרא אפיטופ של תאי B. בדומה לאפיטופים של תאי T, ניתן לחלק את האפיטופים של תאי B לשתי קבוצות: קונפורמציים או ליניאריים. אפיטופים של תאי B הם בעיקר קונפורמציים. [9] [10] ישנם סוגים נוספים של אפיטופים כאשר לוקחים בחשבון את המבנה הרביעוני. אפיטופים שמוסווים כאשר יחידות יחידות חלבון מצטברות נקראים קריפטוטופים. ניאוטופים הם אפיטופים שמזוהים רק בעודם במבנה רביעוני ספציפי ושאריות האפיטופ יכולות להקיף מספר יחידות משנה של חלבונים. ניאוטופים אינם מזוהים ברגע שמתנתקות תת-היחידות.

פעילות צולבת

לאפיטופים יש לפעמים פעילות צולבת. נכס זה מנוצל על ידי המערכת החיסונית לשם ויסות על ידי נוגדנים אנטי-אידיוטיפיים (תאוריה של חתן פרס נובל נילס קאי ירנה, Niels Kaj Jerne (אנ')). אם נוגדן נקשר לאפיטופ של אנטיגן, הפאראטופ עלול להפוך לאפיטופ של נוגדן אחר שייקשר אליו. אם הנוגדן השני הזה הוא מסוג IgM, קשירתו יכולה לווסת את התגובה החיסונית; אם הנוגדן השני הוא מסוג IgG, קשירתו יכולה להפחית את הוויסות של התגובה החיסונית.
שגיאות פרמטריות בתבנית:מקור
שימוש בפרמטרים מיושנים [ תאריך ] [דרוש מקור]

מיפוי אפיטופים

אפיטופים של תאי T

ניתן לחזות הופעתם של אפיטופים מסוג MHC I ו- II באופן אמין באמצעים חישוביים בלבד, [11] אם כי לא כל אלגוריתמי החיזוי באין סיליקו של epitope בתאי T שווים בדיוק שלהם. [12] ישנן שתי שיטות עיקריות לחיזוי קשירת פפטיד-MHC: חיזוי מונחה נתונים וחיזוי המבוסס על מבנה. [13] שיטות מבוססות מבנה דוגמות את מבנה הפפטיד-MHC ודורשות כוח חישוב רב. לשיטות מבוססות נתונים יש ביצועי חיזוי גבוהים יותר מאשר לשיטות מבוססות מבנה. שיטות מבוססות נתונים מנבאות קשירת פפטיד-MHC על בסיס רצפי פפטיד הקושרים מולקולות MHC. על ידי זיהוי אפיטופים של תאי T, מדענים יכולים לעקוב אחר תאי T, לאפיין פנוטיפים שלהם ולעוררם. [14]

אפיטופים של תאי B

יש שתי שיטות עיקריות למיפוי אפיטופים: מחקרים מבניים או פונקציונליים. [15] שיטות למיפוי מבני אפיטופים כוללים קריסטלוגרפיה בקרני רנטגן, תהודה מגנטית גרעינית ומיקרוסקופ אלקטרונים. קריסטלוגרפיה בקרני רנטגן של מבני Ag-Ab נחשבת לדרך מדויקת למיפוי מבני של אפיטופים. באמצעות תהודה מגנטית גרעינית ניתן למפות אפיטופים על ידי שימוש בנתונים אודות מבנה Ag-Ab. שיטה זו אינה דורשת היווצרות גבישים אך יכולה לעבוד רק על פפטידים וחלבונים קטנים. מיקרוסקופ אלקטרונים הוא שיטה ברזולוציה נמוכה שיכולה למקם אפיטופים על אנטיגנים גדולים יותר כמו חלקיקי נגיף.

שיטות למיפוי פונקציונלי של אפיטופים משמשות לעיתים במבחני קשירה כגון תספיג חלבון, נקודת כתם ו / או ELISA לקביעת קשירת נוגדנים. [15] שיטות נוספות בוחנות אם שני נוגדנים חד-שבטיים (mAB) יכולים להיקשר לאנטיגן בו זמנית או להתחרות זה בזה כדי להיקשר באותו אתר. טכניקה נוספת כוללת מוטגנסיס בתפוקה גבוהה, אסטרטגיית מיפוי אפיטופים שפותחה כדי לשפר מיפוי מהיר של אפיטופים קונפורמציים על חלבונים מורכבים מבחינה מבנית. [16] מוטגנסיס משתמשת במוטציות אקראיות / מוכוונות אתרים, בשאריות יחידות, לשם מיפוי אפיטופים. ניתן להשתמש במיפוי אפיטופים של תאי B לפיתוח תרופות נוגדניות, חיסונים מבוססי פפטיד וכלים אימונו-דיאגנוסטגיים.

תגי אפיטופ

אפיטופים משמשים לעיתים קרובות בפרוטאומיקה ובמחקר מוצרי גנים אחרים. באמצעות טכניקות DNA רקומביננטיות ניתן למזג אל תוך הגן רצפים גנטיים המקודדים אפיטופים שמוכרים על ידי נוגדנים נפוצים. בעקבות התרגום, תג האפיטופ שנוצר מאפשר לנוגדן למצוא את החלבון או תוצר גנטי אחר המאפשר לטכניקות מעבדה לבצע לוקליזציה, טיהור ואפיון מולקולרי נוסף. אפיטופים נפוצים המשמשים למטרה זו הם Myc-tag, HA-tag, FLAG-tag, GST-tag, 6xHis, [17] V5-tag ו-OLLAS. [18] פפטידים יכולים להיות קשורים גם על ידי חלבונים היוצרים קשרים קוולנטיים לפפטיד, ומאפשרים הצמדה בלתי הפיכה. [19] אסטרטגיות אלה יושמו בהצלחה גם בפיתוח חיסון "ממוקד אפיטופ". [20] [21]

חיסונים מבוססי אפיטופ

החיסון הראשון מבוסס אפיטופ פותח בשנת 1985 על ידי Jacob et al. [22] חיסונים מבוססי אפיטופ מגרים תגובות חיסוניות הומורליות ותאיות באמצעות אפיטופים של תאי B או תאי T. חיסונים אלה יכולים להשתמש באפיטופים מרובים כדי להגביר את יעילותם. כדי למצוא אפיטופים לשימוש בחיסון, משתמשים לעתים קרובות במיפוי אין סיליקו. לאחר שנמצאו אפיטופים מועמדים, הבנייה מתוכננת ונבדקת יעילותו הפוטנציאלית של החיסון. בעוד שבדרך כלל חיסונים מבוססי אפיטופ הם בטוחים, תופעת לוואי אפשרית אחת היא סערת ציטוקינים.

קובע ניאו-אנטיגני

קובע ניאו-אנטיגני הוא אפיטופ על ניאו-אנטיגן, שהוא אנטיגן חדש שלא הוכר בעבר על ידי מערכת החיסון. [23] ניאו-אנטיגנים קשורים לעיתים קרובות לאנטיגנים של גידולים ונמצאים בתאים אונקוגניים. [24] ניאו-אנטיגנים, ובהרחבה, קובעים ניאו-אנטיגניים, יכולים להיווצר כאשר חלבון עובר שינוי נוסף במסלול ביוכימי כגון גליקוזילציה, זירחון או פרוטאוליזה. כך, על ידי שינוי המבנה של החלבון, ניתן לייצר אפיטופים חדשים שנקראים קובעים ניאו-אנטיגנים מכיוון שהם גורמים להיווצרותם של קובעים אנטיגנים. זיהוי דורש נוגדנים נפרדים וספציפיים.

הערות שוליים

 תבנית:Reflist

קישורים חיצוניים

שיטות חיזוי אפיטופ

  1. ^ "CED: a conformational epitope database". BMC Immunology. 7: 7. באפריל 2006. doi:10.1186/1471-2172-7-7. PMC 1513601. PMID 16603068. {{cite journal}}: (עזרה)
  2. ^ "Principles that govern the folding of protein chains". Science. 181 (4096): 223–30. ביולי 1973. Bibcode:1973Sci...181..223A. doi:10.1126/science.181.4096.223. PMID 4124164. {{cite journal}}: (עזרה)
  3. ^ "Differential effects of flanking residues on presentation of epitopes from chimeric peptides". Journal of Virology. 68 (8): 5306–10. באוגוסט 1994. doi:10.1128/JVI.68.8.5306-5310.1994. PMC 236480. PMID 7518534. {{cite journal}}: (עזרה)
  4. ^ "Flanking residues alter antigenicity and immunogenicity of multi-unit CTL epitopes". Journal of Immunology. 157 (8): 3242–9. באוקטובר 1996. PMID 8871618. {{cite journal}}: (עזרה)
  5. ^ "Fine specificity of antibody recognition of carcinoma-associated epithelial mucins: antibody binding to synthetic peptide epitopes". European Journal of Cancer. 29A (2): 230–7. 1993. doi:10.1016/0959-8049(93)90181-E. PMID 7678496.
  6. ^ "The role of structure in antibody cross-reactivity between peptides and folded proteins". Journal of Molecular Biology. 281 (1): 183–201. באוגוסט 1998. doi:10.1006/jmbi.1998.1907. PMID 9680484. {{cite journal}}: (עזרה)
  7. ^ "Designing the epitope flanking regions for optimal generation of CTL epitopes". Vaccine. 32 (28): 3509–16. ביוני 2014. doi:10.1016/j.vaccine.2014.04.039. PMID 24795226. {{cite journal}}: (עזרה); פרמטר לא ידוע |displayauthors= (הצעה: |display-authors=) (עזרה)
  8. ^ Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P (2002). Molecular biology of the cell (4th ed.). New York: Garland Science. p. 1401. ISBN 978-0-8153-3218-3.
  9. ^ "Recent advances in B-cell epitope prediction methods". Immunome Research. 6 Suppl 2 (Suppl 2): S2. בנובמבר 2010. doi:10.1186/1745-7580-6-S2-S2. PMC 2981878. PMID 21067544. {{cite journal}}: (עזרה)
  10. ^ Schutkowski M, Reineke U, eds. (2009). Epitope Mapping Protocols. Methods in Molecular Biology™. Vol. 524. Totowa, NJ: Humana Press. doi:10.1007/978-1-59745-450-6. ISBN 978-1-934115-17-6.
  11. ^ "Clinical validation of the "in silico" prediction of immunogenicity of a human recombinant therapeutic protein". Clinical Immunology. 124 (1): 26–32. ביולי 2007. doi:10.1016/j.clim.2007.03.544. PMID 17490912. {{cite journal}}: (עזרה); פרמטר לא ידוע |displayauthors= (הצעה: |display-authors=) (עזרה)
  12. ^ "Reducing risk, improving outcomes: bioengineering less immunogenic protein therapeutics". Clinical Immunology. 131 (2): 189–201. במאי 2009. doi:10.1016/j.clim.2009.01.009. PMID 19269256. {{cite journal}}: (עזרה)
  13. ^ "Fundamentals and Methods for T- and B-Cell Epitope Prediction". Journal of Immunology Research. 2017: 2680160. 2017-12-28. doi:10.1155/2017/2680160. PMC 5763123. PMID 29445754.
  14. ^ "T Cell Epitope Predictions". Annual Review of Immunology. 38 (1): 123–145. באפריל 2020. doi:10.1146/annurev-immunol-082119-124838. PMID 32045313. {{cite journal}}: (עזרה)
  15. ^ 1 2 "An Introduction to B-Cell Epitope Mapping and In Silico Epitope Prediction". Journal of Immunology Research. 2016: 6760830. 2016. doi:10.1155/2016/6760830. PMC 5227168. PMID 28127568.
  16. ^ "A high-throughput shotgun mutagenesis approach to mapping B-cell antibody epitopes". Immunology. 143 (1): 13–20. בספטמבר 2014. doi:10.1111/imm.12323. PMC 4137951. PMID 24854488. {{cite journal}}: (עזרה)
  17. ^ Walker J, Rapley R (2008). Molecular bio-methods handbook. Humana Press. p. 467. ISBN 978-1-60327-374-9.
  18. ^ Novus, Biologicals. "OLLAS Epitope Tag". Novus Biologicals. נבדק ב-23 בנובמבר 2011. {{cite web}}: (עזרה)
  19. ^ "Peptide tag forming a rapid covalent bond to a protein, through engineering a bacterial adhesin". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 109 (12): E690-7. במרץ 2012. Bibcode:2012PNAS..109E.690Z. doi:10.1073/pnas.1115485109. PMC 3311370. PMID 22366317. {{cite journal}}: (עזרה)
  20. ^ "Proof of principle for epitope-focused vaccine design". Nature. 507 (7491): 201–6. במרץ 2014. Bibcode:2014Natur.507..201C. doi:10.1038/nature12966. PMC 4260937. PMID 24499818. {{cite journal}}: (עזרה); פרמטר לא ידוע |displayauthors= (הצעה: |display-authors=) (עזרה)
  21. ^ "Evaluation of protection induced by a dengue virus serotype 2 envelope domain III protein scaffold/DNA vaccine in non-human primates". Vaccine. 34 (30): 3500–7. ביוני 2016. doi:10.1016/j.vaccine.2016.03.108. PMC 4959041. PMID 27085173. {{cite journal}}: (עזרה); פרמטר לא ידוע |displayauthors= (הצעה: |display-authors=) (עזרה)
  22. ^ "Epitope-based vaccine design: a comprehensive overview of bioinformatics approaches". Drug Discovery Today. 25 (6): 1034–1042. ביוני 2020. doi:10.1016/j.drudis.2020.03.006. PMID 32205198. {{cite journal}}: (עזרה)
  23. ^ Hans-Werner V (2005). "Neoantigen-Forming Chemicals". Encyclopedic Reference of Immunotoxicology. p. 475. doi:10.1007/3-540-27806-0_1063. ISBN 978-3-540-44172-4.
  24. ^ Neoantigen. (n.d.) Mosby's Medical Dictionary, 8th edition. (2009). Retrieved February 9, 2015 from Medical Dictionary Online
אוחזר מתוך "https://he.wikipedia.org/w/index.php?title=אפיטופ&oldid=31094186"