Теория боковой цепи - Side-chain theory
В теория боковой цепи (Немецкий, Seitenkettentheorie) это теория предложено Пол Эрлих (1854–1915), чтобы объяснить иммунная реакция в жизни клетки. Эрлих с самого начала своей карьеры предположил, что химическая структура может использоваться для объяснения того, почему иммунный ответ возник в ответ на инфекционное заболевание. Он считал, что токсины и антитоксины мы химические субстанции в то время, когда об их природе было очень мало известно. Теория объясняет взаимодействие антител и антигенов в крови и то, как вырабатываются антитела.[1]
История
В 1891 году Пауль Эрлих присоединился к недавно созданной Институт Роберта Коха в Берлине по приглашению Роберт Кох сам.[2] К 1896 году во Франкфурте был основан новый филиал, Институт исследования и тестирования сыворотки (Institut für Serumforschung und Serumprüfung), директором-основателем которого стал Эрлих.[3] Он работал над антитоксинами для дифтерия и их связывание с антителами в крови. Он предположил, что антитела связываются с антигенами через специальные химические структуры, которые он назвал «боковыми цепями» (которые он позже назвал «рецепторами»). Заимствуя концепцию, используемую Эмиль Фишер в 1894 году, чтобы объяснить взаимодействие между ферментом и его субстратом, Эрлих предположил, что связывание рецептора с инфекционным агентом было похоже на соединение между замком и ключом. Он опубликовал первую часть своей теории боковых цепей в 1897 году, а полную ее форму - в 1900 году в лекции, которую он прочитал в Королевское общество В Лондоне.[4]
Постулат
Теорию Эрлиха можно резюмировать следующими положениями:[5]
- В норме антитела вырабатываются лейкоцитами, которые действуют как боковые цепи (рецепторы) на клеточной мембране.
- Специфичность антител существует для специфического взаимодействия с данным антигеном.
- Взаимодействие антиген-антитело происходит за счет точного связывания через боковые цепи.
Концепция
Эрлих предположил, что живые клетки имеют боковые цепи таким же образом красители имеют боковые цепи, связанные с их окрашивающими свойствами. Эти боковые цепи могут связываться с конкретным токсином (или любым антигеном), как сказал Эмиль Фишер. ферменты должен быть привязан к их рецепторы «как замок и ключ».[6]
Эрлих предположил, что у клетки, находящейся под угрозой, выросли дополнительные боковые цепи, чтобы связать токсин, и что эти дополнительные боковые цепи разорвались, чтобы стать антитела которые циркулируют по телу. Согласно этой теории, поверхность белых кровяных телец покрыта множеством боковых цепей, которые образуют химические связи с антигенами. Для любого данного антигена по крайней мере одна из этих боковых цепей будет связываться, стимулируя клетку производить больше антигена того же типа, которые затем будут высвобождаться в кровоток в виде антител. Согласно Эрлиху, антитело можно рассматривать как микроскопическую трехмерную метку неправильной формы, которая будет связываться со специфическим антигеном, но не с другими клетками организма. Именно эти антитела Эрлих впервые описал как "волшебные пули ", агенты, которые специально нацелены на токсины или патогены, не нанося вреда организму.[7][8]
Эрлих предположил, что взаимодействие между инфекционным агентом и рецептором, связанным с клеткой, побуждает клетку производить и выпускать больше рецепторов с той же специфичностью. Согласно теории Эрлиха, специфичность рецептора определялась до его воздействия на антиген, и антиген выбирал подходящий рецептор. В конечном итоге все аспекты теории Эрлиха будут подтверждены, за небольшим исключением, что «рецептор» существует и как растворимая молекула антитела, и как рецептор, связанный с клеткой; секретируется растворимая форма, а не высвобожденная связанная форма.
Смотрите также
- Волшебная пуля доктора Эрлиха, фильм 1940 года
- Дифтерия
- Сифилис
Рекомендации
- ^ Витебский, Эрнест (1954). «Теория боковой цепи Эрлиха в свете современной иммунологии». Летопись Нью-Йоркской академии наук. 59 (2): 168–181. Дои:10.1111 / j.1749-6632.1954.tb45929.x. PMID 13229205.
- ^ Kasten, FH (1996). «Пол Эрлих: первопроходец в клеточной биологии. 1. Хроника его жизни и достижений в иммунологии, исследованиях рака и химиотерапии». Биотехника и гистохимия. 71 (1): 2–37. Дои:10.3109/10520299609117128. PMID 9138526.
- ^ Валентин, Питер; Гронер, Бернд; Шумахер, Удо; Суперти-Фурга, Джулио; Busslinger, Meinrad; Кралович, Роберт; Зелински, Кристоф; Пеннингер, Йозеф М .; Керьяшки, Дончо; Стингл, Георг; Смолен, Йозеф С .; Валента, Рудольф; Лассманн, Ганс; Ковар, Генрих; Егер, Ульрих; Корнек, Габриэла; Мюллер, Маркус; Сёргель, Фриц (2016). «Пол Эрлих (1854-1915) и его вклад в создание и рождение трансляционной медицины». Журнал врожденного иммунитета. 8 (2): 111–20. Дои:10.1159/000443526. PMID 26845587.
- ^ Зелинска, Эдита (2013). "Теория боковой цепи, около 1900 года". Ученый. онлайн.
- ^ Сильверштейн, Артур М (1989). История иммунологии. Оксфорд: Elsevier Science. п. 95. ISBN 978-0-080925837.
- ^ Киндт, Томас Дж .; Капра, Дж. Дональд (1984). Загадка антител. Бостон, Массачусетс: Springer США. п. 6. ISBN 978-1-46844676-0.
- ^ Tan, SY; Граймс, S (2010). "Пауль Эрлих (1854-1915): человек с волшебной пулей" (PDF). Сингапурский медицинский журнал. 51 (11): 842–843. PMID 21140107.
- ^ Чуайре, Лилиан; Седиль, Хуан Фернандо (2009). «Пауль Эрлих: от волшебных пуль к химиотерапии». Колумбия Медика. 39 (3): онлайн.
дальнейшее чтение
- Сильверштейн, Артур М. (2001). Иммунология рецепторов Пауля Эрлиха Великолепная одержимость. Берлингтон: Эльзевир. п. 202. ISBN 978-0-080538518.
- Гюнтер, О. (1966). «Изменения в теории боковой цепи Эрлиха». Deutsche Medizinische Wochenschrift (на немецком). 91 (26): 1197–1201. Дои:10.1055 / с-0028-1110731. PMID 5328273.
- Анонимный (1980). «Мембраны, рецепторы и иммунный ответ. 80 лет после теории боковой цепи Эрлиха». Прогресс в клинических и биологических исследованиях. 42 (1): 1–387. PMID 7393927.
- Дорр, HW (1996). «Концепция иммунной защиты Пола Эрлиха». Deutsche Medizinische Wochenschrift (на немецком). 121 (30): 958–961. Дои:10.1055 / с-0029-1233819. PMID 8765706.
- Сильверштейн, AM (1999). «Страсть Пола Эрлиха: истоки его рецепторной иммунологии». Клеточная иммунология. 194 (2): 213–221. Дои:10.1006 / cimm.1999.1505. PMID 10383824.
- Прюлл, CR (2003). «Часть научного генерального плана? Пол Эрлих и истоки его концепции рецепторов». История болезни. 47 (3): 332–356. Дои:10.1017 / S0025727300057045. ЧВК 1044632. PMID 12905918.