Советуем для ознакомления:

Физиология:

Популярные разделы сайта:

Кинетика реакции гаптен-антитело. Термодинамика реакции гаптен-антитело

Из-за очень большой скорости прямой реакции и значительных технических трудностей одновременной оценки скоростей прямой и обратной реакций (уравнение 1) на практике измеряют не величины k1 и k2 — константы скоростей прямой и обратной реакций, а константу равновесия, или константу сродства Ка, т. е. отношение констант скоростей прямой и обратной реакций: Ka=k1/k2.

Наиболее эффективный способ оценки скорости реакции, потребовавший использования уникального оборудования, был предложен и апробирован в Институте им. Макса Планка (ФРГ). Этот метод основан на оценке скорости изменения равновесия в системе гаптен-антитело при дискретном увеличении температуры за крайне короткие промежутки времени.

Сконструированная аппаратура на основе гигантского конденсатора (10 000 эрстед) при его разряде за 0,1 мкс позволяла повысить температуру смеси гаптен-антитело на 10°С. За это время успевало установиться равновесие, что свидетельствует об очень высокой скорости реакции, реальное измерение которой сложно с технической точки зрения.

Одна из наиболее изученных в кинетическом отношении систем — это система с антителами против динитрофенильной группы. Многочисленные измерения с использованием очищенных антител или миеломного мышиного иммуноглобулина 315 с динитрофенильной активностью дали величину прямой реакции порядка 107—108М-1с-1, а обратной — от 1 до 50 с-1. Рассчитанная на основе этих данных Ка, оказалась порядка 105—106М-1.

гаптен-антитело

Величина k2 отражает время нахождения гаптена в полости активного центра (обычно оценивают период полужизни гаптена в активном центре). Если принять величину к2 равной 1 с-1 (что соответствует реальным значениям), то период полужизни составит 0,69 с. Для прямой реакции при величине л1 = 2X109 М-1 с-1 время полужизни гаптена в активном центре составит около 30 с. Столь большие различия периодов полужизни гаптена в активном центре при прямой и обратной реакциях хорошо согласуются с фактами, указывающими на значительную трудность удаления гаптена из активного центра, например, с помощью диализа.

На основе сведений, полученных при оценке константы равновесия при нескольких значениях температуры, можно вычислить основные термодинамические параметры реакции гаптен-антитело.

Константа равновесия связана со стандартной свободной энергией уравнением F° =—RTlnK, где R — газовая постоянная, Т—абсолютная температура. На основании этого уравнения были найдены значения F° для единичной связи гаптен-антитело в самых различных системах. Как показано ниже, величины F° для различающихся по своему строению гаптенов и соответствующих антител незначительно отличаются друг от друга (были использованы антитела кролика против динитрофенильной группы). Они не превышают —37,8 Дж/моль и весьма невелики по сравнению с величинами F° при образовании, например, двух кислород-водородных связен в молекуле воды (—229,53 кДж/моль).

С учетом сказанного оценим основные термодинамические параметры реакции гаптен-антитело. При относительно небольших значениях F° изменения энтальпии весьма велики. Например, для реакции антидинитрофенильных антител с динитрофенильным гаптеном они составляют —73,5 кДж/моль и мало объяснимы. Следует еще учесть, что величина Н°, рассчитанная на основании уравнения Вант-Гоффа, в два раза ниже (менее отрицательна), чем при оценке теплоты реакции методами прямой калориметрии, т. е. определением количества выделенного при реакции тепла.

Вероятная причина этого — неоднородность антител, эффект которой может быть неодинаков при разных температурах. В самом деле, величины АН°, полученные расчетным путем и на основании прямой калориметрии, практически совпадают в случае изучения реакции между гаптеном и моноклональным иммуноглобулином. Для иммуноглобулинов, продуцируемых мышиными плазмацитомами МОРС 315 и 460, связывающих ди- и тринитрофенильную группы, значения Н° составляют от —84 до —50,4 кДж/моль. Отрицательное значение Н° означает, что реакция протекает с выделением тепла.

- Читать далее "Взаимодействия гаптен-антитело. Биосинтез иммуноглобулинов"

Оглавление темы "Гены иммуноглобулинов":
1. Изучение антидетерминанты. Метод метки по сродству
2. Гипервариабельные участки иммуноглобулинов. Конфигурационная ассиметрия участков иммуноглобулинов
3. Вид активного центра иммуноглобулинов. Неспецифические или нормальные иммуноглобулины
4. Рентгеноструктурный анализ иммуноглобулинов. Полиспецифичность моноклональных иммуноглобулинов
5. Организация структуры антидетерминанты. Реакция гаптен-антитело
6. Кинетика реакции гаптен-антитело. Термодинамика реакции гаптен-антитело
7. Взаимодействия гаптен-антитело. Биосинтез иммуноглобулинов
8. Организация иммуноглобулиновых генов. Гены для тяжелых цепей иммуноглобулинов
9. Кодирование цепей иммуноглобулинов. Рекомбинации экзонов иммуноглобулинов
10. Причины вариации генов иммуноглобулинов. Реарранжировка генетического материала иммуноглобулинов