•Stálost vnitřního prostředí - homeostáza •Organismus → výměna energie a informací s okolím → otevřený systém •Reakce na změny vnějšího prostředí •REGULACE • • •Bílkoviny •Konformace •Všechny organismy •Vyšší organismy • • •E •V •O •L •U •C •E •laktosa •rozklad laktózy •na glukózu a galaktózu •transport laktózy •přes membránu •přenos acetylové skupiny •z AcetCo A na laktózu Hormony •Působení • –regulace proteosyntesy (pomalé) – –regulace katalytické funkce enzymů (rychlé) – –regulace transportních pochodů (rychlé) • Hormony •Rozdělení : a)žlázové hormony - žlázy s vnitřní •sekrecí – většina a) •b) neurohormony hypothalamu ( liberiny a statiny ) a v neurohypofýze (oxytocin a vasopresin ) •c) adenotropní v adenohypofýze a řídí vylučování vlastních hormonů z jednotlivých endokrinních žláz. • •d) tkáňové hormony v neendokrinních •žlázách a působení ve stejné tkáni erythropoetin (ledviny) • •e) mediátory - uvolují se z různých buněk histamin, serotonin • • • • • Tyrosinkinasa •Navazaní inzulínu •Autofosforylace •Defosforylace enzymů •Glykogenfosforylasa •Pyruvátdehydrogenasa •H.C. lipasa • • • • G-proteiny R J. Lefkowitz a K. Kobilka NC 2012 • • •- celková stimulace metabolismu .NO jako hormon R.F. Furchgott L.J Ignarro F. Murad NC 1998 •kardiovaskulární systém a cévy -vasodilatant - prokrvení svalů, srdce a mozku. • •v mozku, přenáší nervové vzruchy, má vliv na paměť a učení. • •antioxidační potenciál – omezuje působení volných radikálů. • •Brání hromadění malých srážlivých buněk • •Pomáhá loukocytům v zabíjení bakterií a nádorových buněk • > Nervový vzruch Neuron • Uvnitř K+ 139 mM Na+ 12 mM Vně K+ 9 mM Na+ 145 mM •20/m2 – 10 m/s Vedení nervového vzruchu •104/m2 – 100 m/s • • Synapse Imunochemie ZÁKLADNÍ ÚKOLY IMUNITNÍHO SYSTÉMU • •OBRANA PROTI PATOGENŮ • •ODSTRAŇOVÁNÍ ABNORMÁLNÍCH BUNĚK (NÁDOROVÝCH, POŠKOZENÝCH, INFIKOVANÝCH…) • BUŇKY IMUNITNÍHO SYSTÉMU: RŮZNÉ TYPY BÍLÝCH KRVINEK (LEUKOCYTŮ): MONOCYTY, MAKROFÁGY, GRANULOCYTY, LYMFOCYTY… Vznikají z kmenových buněk (kostní dřeň a brzlík) • ZBRANĚ IMUNITNÍHO SYSTÉMU: NK-buňky (zabíjejí infikované a nádorové buňky) T-lymfocyty (několik typů) Fagocyty (fagocytují - požírají mikroby) Protilátky (B –lymfocyty) Komplement (40 plazmatických bílkovin) •Přitahují a stimulují fagocyty •Váží a lyzují buňky •Spouští zánětlivou reakci Imunitní odpověď •Buněčná imunita – T-lymfocyty • •Humorální imunita – B-lymfocyty • •Spuštěna interakcí s antigenem •(proteiny, NK, cukry, lipidy) • > • T(hymus)- LYMFOCYTY: VZNIKAJÍ V BRZLÍKU ROZEZNÁVAJÍ HLAVNĚ FRAGMENTY (VNITROBUNĚČNÝCH) PROTEINŮ NA POVRCHU JINÝCH BUNĚK ÚČEL: DETEKCE BUNĚK INFIKOVANÝCH “SKRYTÝMI” INTRACELULÁRNÍMI PARAZITY (např. VIRY) ZNIČENÍ INFIKOVANÝCH BUNĚK T LYMFOCYTY: TC - CYTOTOXICKÉ (ZABÍJEJÍ INFIKOVANÉ BUŇKY, ABY SE NESTALY ZDROJEM INFEKCE) TH1 - POMOCNÉ TYPU 1 (POMÁHAJÍ VYVOLÁVAT ZÁNĚT) TH2 - POMOCNÉ TYPU 2 (POMÁHAJÍ JINÝM BUŇKÁM (B LYMFOCYTŮM) DĚLAT PROTILÁTKY) •T LYMFOCYTY: •DŮLEŽITÉ FUNKČNÍ SUBPOPULACE Tsubsets killer helper •TH •B TH TC (B) Funkce TC • • • Funkce TH1 • • • Funkce TC • • • • • • • B(ones)- LYMFOCYTY: VZNIKAJÍ V KOSTNÍ DŘENI VYRÁBĚJÍ PROTILÁTKY (VĚTŠINOU ZA VYDATNÉ POMOCI T-LYMFOCYTŮ) OZNAČENÍ INFIKOVANÝCH BUNĚK Funkce TH2 • • • • • • • • VZNIK REPERTOÁRU B LYMFOCYTŮ Blymphocytes •Somatická mutace •Somatická rekombinace VZNIK REPERTOÁRU B LYMFOCYTŮ segment IgH Igκ Igλ V ~ 100 ~ 70 ~ 30 D ~ 50 — — J 9 5 9 IgH 100 × 50 × 9 = 45 000 Igκ a Igλ 70 × 5 + 30 × 9 = 620 45 000 × 620 = 27 900 000 • Antibody Buňka 2759 Ig G(D,E) • Antibody Buňka 2748 Ig M Ig A • PROTILÁTKY: OBALÍ MIKROORGANISMY A ZNEMOŽNÍ JIM NASEDNOUT NA BUŇKY OBALENÉ MIKROORGANISMY JSOU „CHUTNĚJŠÍ“ PRO FAGOCYTY (POŽÍRAČE MIKROBŮ) komplement Ab a protilátka • •Anti = proti (řecky) •gen = od gegnomai tvořit •Makromolekulární látky přirozeného nebo umělého původu, •které organismus rozpozná jako cizí (nevlastní). •Po vpravení do vhodného (komplementárního) organismu, •antigeny stimulují tvorbu protilátek, lymfokinů, regulačních •a výkonných T-lymfocytů, čímž se navodí imunitní odpověď. •ANTIGENY ANTIGEN KOMPLETNÍ (funkční) IMUNOGEN NEKOMPLETNÍ HAPTÉN •Antigen je většinou užíván ve významu kompletního antigenu •IMUNOGEN •IMUNOGENNOST •SPECIFIČNOST •IMUNOGENNOST schopnost vytvořit imunitní odpověď • (vznik protilátky) •SPECIFIČNOST schopnost reagovat s těmito protilátkami, •jejichž tvorbu vyvolal. •S jinými protilátkami nereaguje • • > •HAPTÉN nemůže vyvolat imunitní odpověď, •ale může reagovat s těmito buňkami a protilátkami, •které vznikly po interakci imunogenu s imunokomplementární •buňkou. • • •Haptén je součástí molekuly kompletního antigenu •SLOŽENÍ IMUNOGENU: •1) MAKROMOLEKULÁRNÍ NOSIČ (carrier) •2) NÍZKOMOLEKULÁRNÍ DETERMINANTNÍ SKUPINY • determinanty, epitofy schéma antigenu • > • • •PROTEINY, POLYPEPTIDY •POLYSACHARIDY •NUKLEOPROTEINY •Čisté lipidy jsou zpravidla jen haptény, ale v komplexech •s proteiny nebo polysacharidy se stávají dobrými imunogeny. •Imunogenovou aktivitu mohou mít všechny biopolyméry, •které jsou přítomné v živých systémech, ale i syntetické •anebo polosyntetické (konjugované) antigeny. •Schopnost vyvolat imunitní odpověď není stejně silná. •Nejsilnější proteiny, potom polysacharidy a jejich komplexy. •želatina •(slabý imunogen) •malý počet •determinantních •skupin •albumin •(silný imunogen) •dostatečný počet •determinatních skupin •CHEMICKÉ VLASTNOSTI IMUNOGENU: •IMUNOGEN REAKCE ANTIGENŮ •IN VIVO •IN VITRO IN VIVO REAKCE -prospěšná (vznik imunity) -škodlivá (imunopatologická) -indiferentní (neodpovídá) IN VITRO REAKCE jsou základem imunochemických metod •Základem reakcí je vznik biospecifické vazby mezi •vazebnými místy protilátky a determinantními •skupinami antigenu za vzniku protilátkově-antigenních komplexů (imunokomplexů), při interakcích antigenu a protilátky se uplatňují stejné nekovalentní interakce jako např. enzym-substrát, hormon-receptor h. • • •ROZDÍL: protilátky nemění strukturu antigenu • irreverzibilně •SÍLY, KTERÉ SE UPLATŇUJÍ PŘI VAZBĚ •ANTIGENU S PROTILÁTKOU •- VODÍKOVÉ VAZBY •- NEPOLÁRNÍ HYDROBÓBNÍ INTERAKCE •- COULOMBOVY SÍLY •- VAN DER WAASOVY SÍLY •- LONDONOVY DISPERZNÍ PŘITAŽLIVÉ SÍLY •- STÉRICKÉ ODPUDIVÉ SÍLY vazby Ab-A Příprava polyklonálních protilátek Příprava monoklonálních protilátek Příprava monoklonálních protilátek Příprava rekombinantních protilátek http://legacy.genwaybio.com/images/gw_static/gw_technologies/gw_technologies_antibody_platforms_400 1_1.gif Imunochemické metody Imunochemické metody