Биотрансформации стероидных соединений
Цель лекции:ознакомиться с иммунобиотехнологией, а также основамииммуноферментного анализа; изучить технологию рекомбинантных ДНК и производство лекарственных препаратов, полученных методами генетической инженерии.
План лекции:
1. Основа иммунобиотехнологии
2. Иммуноферментный анализ (ИФА)
3. Иммунобиотехнологические препараты
4. Вакцины
5. Сыворотки
7. Спектр биотехнологического производства рекомбинантных белков
8. Промышленное производство рекомбинантного инсулина
9. Биосинтез соматотропина и других гормонов человека
10. Получение интерферонов
11. Моноклональные антитела в диагностике и лечении различных заболеваний.
12. Получение гормональных лекарственных средств на основе
биотрансформации стероидных соединений
Оснащение лекции: презентация
Место проведения: аудитория 525
Основа иммунобиотехнологии
Иммунобиотехнология основана на реакции антиген (АГ)- антитело (АТ). Вкачестве примера иммунобиотехнологического генного процесса можетслужить получение вируса полиомиелита из культуры ткани живого человекадля получения вакцины. Биопродукты (вакцины) должны проходитьтщательную проверку на безопасность и эффективность. На эту стадию проверкивакцины уходит обычно около двух третей (2/3) стоимости вакцины.
Рассмотрим более подробно вакцины.Вакцины – это препараты, приготовленные из убитых или ослабленныхболезнетворных микроорганизмов или их токсинов. Как известно, вакциныприменяются с целью профилактики или лечения. Введение вакцин вызываетиммунную реакцию, за которой следует приобретение устойчивости организма
|
|
|
человека или животного к патогенным микроорганизмам.Если рассмотреть состав вакцины, то в них входят:
- действующий компонент, представляющие специфические антигены,
- консервант, который определяет стабильность вакцины при ее хранении,
- стабилизатор, который продлевает срок годности вакцины,
- полимерный носитель, который повышает иммуногенность антигена (АГ).
Под иммуногенностью понимают свойство антигена вызывать иммунныйответ.
В роли антигена можно использовать:
1. живые ослабевшие микроорганизмы
2. неживые, убитые микробные клетки или вирусные частицы
3. антигенные структуры, извлеченные из микроорганизма
4. продукты жизнедеятельности микроорганизмов, в качестве которыхиспользуют токсины, как вторичные метаболиты.
Иммуноферментный анализ (ИФА) в медицинской практике
Возможности биохимического анализа
Проблема биохимического анализа заключается в способности надежно определятьнужное вещество в сложных многокомпонентных системах (средах). В решении этойпроблемы применяется ИФА как наиболее специфичные, основанные на реакции связывания антител с антигеном в прочные комплексы. Высокая специфичностьантител к широкому кругу различных веществ в сочетании с чувствительными методами регистрации, образующихся комплексов, обуславливает интенсивноеразвитие ИФА в различных областях медицины, ветеринарии, экологии.
|
|
|
Иммунохимические методы
Известно, что главным компонентом иммунохимической реакции являютсяантитела (или иммуноглобулины), представляющие белки сыворотки крови,которые синтезируются в организме человека как проявление защитнойреакциииммунитета при попадании в него чужеродного вещества(ксенобиотика) – антигена. Что касается структуры антител, то основнымэлементом ее является четырехцепочечная молекула из двух пар идентичныхполипептидных цепей: легких (L) и тяжелых (Н) с молекулярной массой 22000 и50000-70000 грамм моль соответственно. Все цепи соединены дисульфиднымисвязями. К обеим тяжелым цепям ковалентно присоединены олигосахаридныефрагменты (см. рис.) Схематическая структура молекул иммуноглобулинапредставлена на рисунке. Различают 5 классов иммуноглобулина человека это IgG,IgM, IgА, IgE, IgD, полипептидные цепи которых образуют глобулярныедомены из 110 – 115 остатков. Концевые домены и определяют биологическиесвойства иммуноглобулинов. Вариабельные домены легких и тяжелых цепейобразуют активный центр антител соответствующей специфичности.
|
|
|
Во взаимодействии с антигеном принимает участие большое количествоаминокислотных остатков молекулы антигена.
Антитела образуются не против всей молекулы белка или бактериальной клетки, атолько к небольшим участкам на их поверхности, которые получили названиеантигенных детерминант. Антигенные детерминанты представляют собойвыпуклые части молекулы, которые могут входить внутрь активного центраантител. В случае бактериальных клеток в качестве антигенных детерминантвыступают короткие цепочки из 3-5 остатков сахаров, образующие стенку бактерий.
Низкомолекулярные соединения, например, некоторые лекарственные средства, сами не могут вызывать образование антител. Их называют гаптенами. Однако,после присоединения гаптенов к поверхности макромолекулы, организм начинаетвырабатывать на них антитела.
Получение антител.Отвечая на этот вопрос, надо знать что такое иммунный ответ.
|
|
|
Иммунный ответ - это сложный процесс межклеточного взаимодействия различныхтипов лимфоидных клеток с участием специальных гормонов, в результате чего такназываемые В-клетки активно синтезируют специфические антитела против данногоантигена.
Для получения антител берут животных – это могут быть мыши, морские свинки,кролики, куры, овцы, козы, куры, лошади и делают им инъекции антигена. Вприсутствии стимуляторов иммунного ответа, в сыворотке крови накапливаютсяспецифические антитела. Обычно антитела выделяют из сыворотки в видегаммаглобулиновой фракции, осаждая сыворотку крови сульфатом аммония, спиртомили полиэтиленгликолем. Эти антитела имеют иного примесей белков.Высокоочищенные антитела выделяют с помощью ионообменной хроматографии,аффинной хроматографии на иммуносорбентах.
Антитела, однородные по структуре и специфичности, производимые внеограниченных количествах называются моноклональными антителами.
Моноклональные антитела
Способ получения моноклональных антител. Такой способ был предложен в 1975году учеными Г.Келером и К. Мильштейном. Они вводили антиген в организм мышии получали активно продуцирующие антитела β- клетки. Эти клетки могут житьтолько в организме хозяина, но если соединить иммунную клетку с клеткойопухолевой (эти клетки называют миеломные лимфоциты), то образуютсягибридные клетки со свойствами своих предшественников, так как они способныдолго жить в искусственных условиях и одновременно синтезировать антитела.Такие клетки называются гибридомами. Существуют методы отбора отдельныхклеток, синтезирующих только один тип антител. Такие клетки помещают вкультуральную жидкость, где они растут, образуя много родственных «клонов»,синтезирующих большое количество антител под названием моноклональных.Отсюда возникает название монаклональные антитела.
Принципы ИФА.
Проведение иммунохимического анализа.
Примером проведения такого анализа может служить хорошо Вам известная реакциягемагглютинации, когда взаимодействие белковых антигенов с антителами вызываетих осаждение, то есть преципитацию. Это только качественный илиполуколичественный метод.
Проблема установления концентрации антигена решается на основе конкурентногосвязывания антителами меченного и немеченого антигена, что обусловило,(определило) широкое практическое применение этого принципа.
Итак, иммуноферментный анализ применяется в том случае, если можно:
1. получать специфические антитела,
2. получить высокоочищенные антигены,
3. ввести метку, «маркер» в исследуемое вещество,
4. разделить связанные и свободные компоненты реакции,
5. выбрать метод определения концентрации «маркера»,
6. оптимизировать и стандартизовать условия проведения анализа.
В качестве «маркеров» применяются
1. радиоактивные метки (это радиоиммунный анализ (РИА, сиспользованием радиоактивных атомов – тритий, радиоактивный иод идругие).
2. ферментные метки (если ферменты стабильны, активны и действуют вминимальных концентрациях). Суть: субстрат превращается в продукт идалее обнаруживается фотометрическим методом.
3. Субстратные метки (АТФ и НАД), которые «пришиваются» к молекулеантигена через адениновый остаток и сохраняют способностьвзаимодействия с ферментом.
Для введения ферментативной метки применяются химические, биохимические,иммунологические способы.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 527; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!