Antitanalar, immunoglobulinlar — yirik globulyar oqsillar boʻlib, qon plazmasida uchraydi. Ularni plazmatik hujayralar — immun tizimi hujayralari — ishlab chiqaradi. Bu oqsillar hujayrali patogenlarni (bakteriyalar, zamburugʻlar, koʻp hujayrali parazitlar) va viruslarni, shuningdek, oqsil tabiatli zaharlarni hamda ayrim boshqa yot moddalarni zararsizlantirishga xizmat qiladi. Har bir antitana organizmning oʻzida boʻlmaydigan, patogenga xos noyob tuzilmani — antigenni, shu antigen tarkibidagi muayyan qismni esa epitopni taniydi. Patogenlar yuzasidagi antigenlarga bogʻlangan antitanalar ularni bevosita zararsizlantirishi yoki immun tizimining boshqa tarkibiy qismlarini, masalan, komplement tizimi va fagotsitlarni jalb qilib, yot hujayralar yoki virus zarralarini yoʻq qilishi mumkin. Antitanalar gumoral spetsifik immunitetning eng muhim tarkibiy qismidir.

Antitanalar (immunoglobulinlar) oqsillar superoilasini hosil qiladi. Antitana molekulasi Y shaklida boʻlib, uning ikki uchida antigen bilan bogʻlanadigan ikkita bir xil joy mavjud. Uchinchi uchi esa bir nechta turdan biriga mansub boʻladi va antitana shu xususiyatiga koʻra muayyan sinfga kiritiladi. Aksariyat antitanalar tarkibida ikkita ogʻir zanjir va ikkita yengil zanjir boʻladi. Sutemizuvchilarda ogʻir zanjirlarning besh turi — α, γ, δ, ε va μ mavjud boʻlib, ularga antitanalarning besh xil izotipi^[ingl.] (sinfi) — IgA, IgG, IgD, IgE va IgM kiradi. Har bir izotip antitanalari vazifasi va tuzilishi bilan boshqasidan farq qiladi. Antitanalarning nihoyatda xilma-xilligi lokuslarning, yaʼni ogʻir va yengil zanjirlarni kodlovchi sohalarning V(D)J-rekombinatsiyasi jarayonida qayta tuzilishi bilan taʼminlanadi.

Organizmning normal oqsillarini tanib oladigan antitanalarning (autoantitanalarning) hosil boʻlishi autoimmun kasalliklarning, masalan, tizimli qizil yuguruk, revmatoid artrit, 1-tur qandli diabet va boshqa kasalliklarning rivojlanishiga asos boʻladi. Antitanalarning toʻliq yoki qisman yetishmasligi immun tanqisligi holatlariga olib keladi.

Immunoglobulinlar (antitanalar) molekulalari «Y» harfi shaklida boʻlib, disulfid bogʻlar bilan birikkan ikkita bir xil yengil va ikkita bir xil ogʻir polipeptid zanjirdan iborat. «Y harfi»ning yuqori uchlaridagi polipeptid zanjirlar aminoguruhlar bilan tugaydi va antigenni bogʻlovchi qismlarni hosil qiladi, «poyasi» esa karboksil guruhlar bilan tugaydi.

Antitanalarning eruvchan va membranaga bogʻlangan shakllari mavjud. Membranaga bogʻlangan antitanalar B-limfotsitlarda uchraydi va B-hujayra retseptorlari deb ataladi. Eruvchan antitanalar tuzilishi jihatidan membranadagilardan deyarli farq qilmaydi; farq faqat C-uchdagi (doimiy) qismiga tegishli. Monomer immunoglobulin molekulasining molekulyar massasi 150—170 kDa boʻlib, u toʻrtta polipeptid zanjirdan tashkil topgan: ikkita yengil yoki L-zanjir (ingl. Light) (massasi 50—60 kDa) hamda ikkita ogʻir yoki H-zanjir (ingl. Heavy) (massasi 100—120 kDa). Ular simmetrik joylashgan va disulfid bogʻlar orqali birikkan. H- va L-zanjirlar yengil zanjirning C-uchiga yaqin joylashgan yagona disulfid bogʻ bilan ulanadi, qolgan disulfid bogʻlar esa H-zanjirlarni bir-biriga bogʻlaydi. Yengil zanjirlar ikkita gomologik segmentdan (domendan), ogʻir zanjirlar esa 4—5 ta domendan iborat. Domenlar taxminan 110 ta aminokislota qoldigʻidan (a. q.) tashkil topadi va bitta disulfid bogʻ bilan barqarorlashgan oʻxshash fazoviy tuzilishga ega, biroq ularning vazifalari turlicha. Ushbu domenlar oʻziga xos tuzilmaviy motivni^[ingl.] oʻz ichiga oladigan immunoglobulin domenlari hisoblanadi. Bu motiv ikki β-qatlamdan iborat immunoglobulin taxlanishi shaklida boʻlib, qatlamlar disulfid bogʻlar va elektrostatik oʻzaro taʼsirlar orqali birikib, sendvichga oʻxshash tuzilmani hosil qiladi. Domenlar bir-biri bilan gidrofob oʻzaro taʼsirlar orqali bogʻlanadi.

N-uchlari barcha zanjirlarda antigenni tanib olishda qatnashadi, yaʼni antigenni bogʻlovchi ikkita bir xil joyni hosil qiladi. Antigenni tanishda antigen tuzilishi (aniqrogʻi, antigen molekulasining bir qismi — epitopning) va antitananing antigenni taniydigan qismi — paratopning «qulf va kalit» tamoyili asosida oʻzaro mos kelishi muhim rol oʻynaydi. Immunoglobulinlarning oʻziga xosligi antigenni taniydigan domenlarning aminokislotalar ketma-ketligiga bogʻliq. Ular oʻzgaruvchan yoki V-domenlar (shuningdek, F_V-qismlar) deb ataladi. Antigenni bogʻlovchi qism ogʻir va yengil zanjirlarning V-domenlaridan (mos ravishda V_H- va V_L-domenlar) hosil boʻladi. Uni β-qatlamlarning oʻzgaruvchan halqalari tashkil etadi. Ularning uchtasi V_L-domenlarga, qolgan uchtasi V_H-domenlarga tegishli. Bu halqalar baʼzan komplementarlikni belgilovchi qismlar^[ingl.] (ingl. complementarity-determining regions, CDRs) deb ataladi. CDRlar giper oʻzgaruvchan qismlar sifatida ham maʼlum. Immunoglobulin molekulasida odatda 3 ta giper oʻzgaruvchan qism boʻladi, ularning zanjirdagi joylashuvi turlicha boʻlishi mumkin. Bundan tashqari, har bir V-domen tarkibida nisbatan doimiy tarkibli 4 ta qism (karkas qismlar) mavjud. CDRlarning nihoyatda yuqori oʻzgaruvchanligi immunoglobulinlarning ulkan xilma-xilligini taʼminlaydi.

Immunoglobulin molekulasining qolgan domenlari qatʼiy tuzilishga ega boʻlgani sababli ular doimiy yoki C-domenlar deyiladi. L-zanjir tarkibida bitta C-domen (C_L deb belgilanadi), H-zanjirda esa 3 yoki 4 ta domen boʻlib, ular C_H1, C_H2, C_H3, C_H4 deb belgilanadi. C-domenlar antigenlarni tanishda qatnashmaydi. Ular immun hujayralari retseptorlari bilan oʻzaro taʼsirlashishi, komplement tizimini faollashtirishi va boshqa effektor vazifalarni bajarishi uchun zarur.

V-domenlardagi giper oʻzgaruvchan oʻrinlarning ulushi nisbatan oʻzgarmas oʻrinlarga qaraganda kichik boʻlib, barcha aminokislota qoldiqlarining 15—20 % ini tashkil etadi. Bundan tashqari, evolyutsiya jarayonida umurtqali hayvonlarda V-domenlar doimiy domenlarga qaraganda koʻproq konservativ boʻlib qolgan, bunda ularning konservativligi doimiy qismlar bilan bogʻliq. Masalan, V_L-domenlarning yoʻlbars va Galapagos akulalari orasidagi gomologiyasi taxminan 75 % ni, odam va it orasida esa taxminan 50 % ni tashkil etadi.

Agar antitana faqat bitta antigen yoki epitopni taniy olsa, u monospetsifik^[ingl.] deb ataladi. Agar u ikki xil antigen yoki bitta antigen tarkibidagi ikkita turli epitopga bogʻlansa, bispetsifik antitana deyiladi. Bir nechta antigenni taniydigan ayrim antitanalar polivalent yoki nospetsifik deb yuritiladi.

Proteazalar taʼsirida immunoglobulin molekulalari maxsus nomlarga ega fragmentlarga parchalanadi. Masalan, papain immunoglobulin molekulasini uch qismga: ikkita Fab fragmentiga (ingl. Fragment antigen binding) va bitta Fc fragmentiga (ingl. Fragment cristallizable) ajratadi. Fab fragmentlari V-domenlar hamda C_L- va C_H1-domenlarni oʻz ichiga oladi, Fc tarkibida esa qolgan C-domenlar va ularni tutashtiruvchi disulfid bogʻlar mavjud. Pepsin immunoglobulin molekulasini biroz boshqacha parchalaydi va ikki valentli, antigenni bogʻlovchi F(ab')₂-fragment hamda qisqargan Fc'-fragmentni hosil qiladi.

C-domenlar sohasida hujayralar retseptorlari, jumladan, Fc-retseptorlar bilan oʻzaro taʼsirlashuvchi qismlarning katta qismi joylashgan. Masalan, Cγ2 domenida komplementning C4b komponenti, shuningdek, FcγRI va FcγRII retseptorlari bilan bogʻlanadigan qismlar bor. Cγ3 domenida FcγRIII bilan bogʻlanadigan qism joylashgan. Antitananing qon oqimida qancha vaqt saqlanishi C_H2 domeni tuzilishiga bogʻliq. C_H1 va C_H2 domenlari orasida uzunligi turli izotiplarning H-zanjirlarida farqlanuvchi, domen tarkibiga kirmaydigan qism mavjud. Unda prolin miqdori koʻp boʻlgani uchun bu qism nihoyatda egiluvchan; shu bois u sharnir qism deb ham ataladi. Immunoglobulinlarni proteazalar aynan shu joylardan parchalashi mumkin.

Antitana molekulalari glikozillanishga uchraydi, yaʼni ular glikoproteinlardir. L-zanjirlarda glikozillanishning doimiy joylari boʻlmaydi, H-zanjirlarda esa bunday joylar oʻzgaruvchan domendan tashqari barcha domenlarda mavjud (eng koʻpi C_H2-domenida). Antitanalarda N-glikozillanish joylari O-glikozillanish joylariga qaraganda koʻproq. Uglevod komponenti antitanalarning oʻziga xosligiga taʼsir qilmaydi. Ammo glikozillanish molekulaning funksional jihatdan muhim xususiyatlarini barqarorlashtirish uchun zarur, lektinlar bilan oʻzaro taʼsirlashuvni taʼminlaydi, katabolizm xususiyatlari hamda antitanalarning biologik xossalarini belgilaydi. Uglevod qismlar tarkibida koʻpincha mannoza va xitobioza qoldiqlari asos boʻladi.

Ogʻir va yengil zanjirlar tuzilishi hamda vazifalari bilan farqlanuvchi bir necha shaklda uchraydi. Shu sababli antitanalar sinflar yoki izotiplarga boʻlinadi. L-zanjirlarning ikki turi (κ va λ) va H-zanjirlarning besh izotipi (μ, γ, α, δ va ε) ajratiladi. Bir immunoglobulin molekulasi tarkibida faqat bir xil turdagi H-zanjirlar boʻlishi mumkin. Sutemizuvchilarda antitanalarning besh asosiy turi mavjud: IgM, IgG, IgA, IgD va IgE (lotin harflari antitana sinflari nomida H-zanjirlar izotiplarini belgilovchi yunon harflariga mos keladi). IgG va IgA sinfidagi immunoglobulinlar H-zanjirlarning xususiyatlariga koʻra kichik sinflarga (subtiplarga) ham ajratiladi. Barcha sinflardagi immunoglobulinlar tarkibidagi L-zanjirlarning κ yoki λ turiga qarab mos ravishda K yoki L turiga kirishi mumkin. H-zanjirlarning turli izotiplarida C-domenlar soni farq qiladi: γ-, α- va δ-zanjirlar 3 tadan C-domenga, μ- va ε-zanjirlar esa 4 tadan C-domenga ega. Antitana sinflari glikozillanish darajasi bilan ham farqlanadi. Xususan, IgG sinfidagi antitanalar eng kam glikozillangan boʻladi.

Antitana sinflarining asosiy xususiyatlari quyidagi jadvalda keltirilgan.

Yuqorida sanab oʻtilgan sutemizuvchilar antitanalari sinflaridan tashqari, ayrim umurtqali hayvonlarda boshqa antitana sinflari ham mavjud. Masalan, suyakli baliqlarda oʻziga xos IgT/Z antitana sinfi bor, amfibiyalar, sudralib yuruvchilar va qushlarda esa Y immunoglobulinlari (IgY) uchraydi. Ular ikkita ogʻir va ikkita yengil zanjirdan iborat boʻlib, katta miqdorda tuxum sarigʻida toʻplanadi. Togʻayli baliqlar va sutemizuvchilar orasida, xususan tuyasimonlarda yengil zanjirlari boʻlmagan faqat ogʻir zanjirli antitanalar mavjud. Togʻayli baliqlar va tuyasimonlardagi bunday antitanalar konvergent evolyutsiya natijasi boʻlib, funksional xususiyatlar bilan bogʻliq holda paydo boʻlgan deb hisoblanadi. Tuyalar va ularga yaqin turlardagi antitanalarning taxminan 50 % ini sutemizuvchilarga xos odatiy toʻrt zanjirli antitanalar tashkil etadi. Faqat ogʻir zanjirli antitanalarga ega hayvonlar mavjud yoki mavjud emasligi nomaʼlum.

Immun tizimida antitanalarning asosiy vazifalariga quyidagilar kiradi:

• neytrallash^[ingl.], bunda neytrallovchi antitanalar bakteriya hujayrasi yoki virion yuzasining bir qismini toʻsib, ularni faolsizlantiradi;
• agglutinatsiya, bunda antitanalar yot hujayralarni bir-biriga «yopishtirib», fagotsitoz;
• orqali yoʻq qilinadigan toʻplamlarga birlashtiradi;pretsipitatsiya, bunda antitanalar qon plazmasida erigan antigenlarni choʻkmaga tushuvchi toʻplamlarga yigʻadi, keyinchalik ular fagotsitozga uchraydi;
• komplementni faollashtirish, bunda antitanalar patogen hujayra yuzasiga birikadi. Natijada komplement tizimi komponentlari hujayraga hujum qilishi, uni lizisga uchratishi va yalligʻlanishni.

boshlashi mumkin. Yot hujayra yuzasiga bogʻlangan antitanalar oʻzlarining Fc-qismlari orqali komplement kaskadining birinchi komponentini faollashtiradi. Bu usul komplement faollashuvining klassik yoʻli deb ataladi. Natijada antitanalar bilan qoplangan hujayra ikki yoʻl bilan nobud boʻlishi mumkin. Birinchidan, antitana va komplement tarkibiy qismlarining hujayra yuzasiga bogʻlanishi uni fagotsitlar yoʻq qiladigan nishon sifatida belgilaydi; komplement kaskadining ayrim tarkibiy qismlari fagotsitlarni shu hujayraga jalb qiladi. Ikkinchidan, komplement komponentlari membranaga hujum qiluvchi kompleksni hujayra yuzasida hosil qiladi va bu kompleks hujayraning lizis orqali nobud boʻlishiga sabab boʻladi.

Hujayradan tashqarida yashovchi patogenlarning koʻpayishiga qarshi kurashish uchun antitanalar patogen hujayralarni bir-biriga «yopishtirib», agglutinatsiyaga sabab boʻladi. Antitananing eng kam valentligi (yaʼni bir vaqtda bogʻlanadigan antigenlar soni) ikkiga teng boʻlgani uchun u turli hujayralardagi ikki antigen molekulasini birlashtira oladi. Patogen yuzasini qoplagan antitanalar Fc-qismlari orqali unga immun tizimining effektor hujayralarini jalb qiladi. Antitanalarning Fc-qismlarini taniydigan hujayralarda maxsus Fc-retseptorlar (FcR) boʻladi. Bu retseptorlar IgA, IgG va IgE antitanalarining Fc-qismlariga bogʻlanishi mumkin. Hujayra Fc-retseptorining antitana bilan bogʻlanishi hujayrani faollashtiradi: fagotsitlarda bu fagotsitozning boshlanishi, semiz hujayralar va neytrofillarda esa degranulyatsiya^[ingl.], tabiiy killerlarda — sitokinlar va sitotoksik molekulalar ajralib chiqishi tarzida namoyon boʻladi. Bu oxir-oqibat mikroorganizmning nobud boʻlishiga olib keladi. Antitanalar tomonidan tabiiy killerlarning faollashtirilishi antitanaga bogʻliq hujayraviy sitotoksiklik^[ingl.] (ingl. antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity, ADCC). Ushbu mexanizm monoklonal antitanalarning saratonni davolashdagi samaradorligini tushuntirishi mumkin. Fc-retseptorlar faqat maʼlum izotip antitanalariga xos boʻlgani uchun immun tizimi muayyan patogenga qarshi kerakli turdagi immun javobni ishga tushirish imkonini beradigan yetarlicha moslashuvchanlikka ega.

Odam va oliy primatlar qon plazmasida doimiy ravishda tabiiy antitanalar^[ingl.] boʻladi. Ular oldindan infeksiya, vaksinatsiya yoki boshqa taʼsir boʻlmasa ham hosil boʻladi. Ushbu antitanalar tufayli komplement tizimi mikroorganizm hujayralari va qobiqli viruslarning virionlarini, adaptiv immunitetni oldindan faollashtirmasdan, lizisga uchratishi mumkin. Koʻplab tabiiy antitanalar disaxarid galaktoza-α(1,3)-galaktozaga (α-Gal) xosdir. U glikozillangan hujayra yuzasi oqsillarining uchki shakar qoldigʻi hisoblanadi. Ushbu antitanalarning hosil boʻlishiga α-Gal ni sintez qiluvchi simbiotik ichak bakteriyalari turtki boʻladi. Ksenotransplantatning rad etilishiKsenotransplantatning rad etilishini qisman retsipiyentning transplantat oqsillaridagi α-Gal ga hujum qiluvchi tabiiy antitanalari taʼsiri bilan izohlash mumkin.

Faollashgan B-hujayralar antitana ajrata oladigan plazmatik hujayralarga yoki xotira B-hujayralariga aylanadi. Xotira B-hujayralari organizmda uzoq vaqt saqlanib, organizm ilgari duch kelgan antigenlar haqidagi maʼlumotni «esda tutadi». Prenatal va neonatal davrlarda chaqaloq organizmiga antitanalar onadan oʻtadi. Oʻz antitanalarini ishlab chiqarish boshlanishi antitana sinfiga qarab farq qiladi va odatda hayotning dastlabki yillarida sodir boʻladi.

Immun tizimidagi yuqorida sanab oʻtilgan vazifalardan tashqari, antitanalar boshqa, noanʼanaviy vazifalarni ham bajarishi mumkin. Ayrim antitanalarda antigenni bogʻlovchi joyning aminokislota qoldiqlari tarkibi baʼzi faol markazlar joylashgan fermentlarnikiga juda oʻxshaydi. Shu sababli antitanalar ayrim kimyoviy reaksiyalarni katalizlashi mumkin. Katalitik faollikka ega antitanalar abzimlar deb ataladi. Turli katalitik faollikka ega antitanalar sintezi tegishli reaksiyalarning oraliq birikmalari bilan immunizatsiya qilish paytida boshlanishi koʻrsatilgan. Biroq katalitik faollik boʻyicha abzimlar «haqiqiy» fermentlardan ancha ortda qoladi. Odamda sogʻlom holatda ham, patologiya vaqtida ham proteolitik faollikka ega, patogenlarga xos molekulalarni parchalaydigan antitanalar koʻpincha aniqlanadi. Proteolitik antitanalar IgG, IgA va IgM sinflariga kiradi. IgM va IgG sinfidagi ayrim antitanalar boshqa effektor mexanizmlarning ishtirokisiz mikroorganizm hujayralarini mustaqil yoʻq qila oladi. Ammo ularning taʼsir mexanizmi faqat ayrim holatlarda aniqlangan. Xususan, IgM va IgG sinfidagi faolsizlantiruvchi monoklonal antitanalar patogen genlar ekspressiyasida va metabolizmida oʻzgarishlar keltirib chiqarishi koʻrsatilgan. Bu holat Cryptococcus neoformans zamburugʻi hujayralari yuzasiga antitanalar bogʻlanganda sodir boʻladi. Antitanalarning kasallik qoʻzgʻatuvchi Borrelia burgdorferi^[ingl.] bakteriyasi yuzasiga bogʻlanishi teshikchalar hosil boʻlishiga va osmotik shok^[ingl.] natijasida hujayraning nobud boʻlishiga olib keladi. Baʼzan turli antitanalar qoʻshimcha effektor yoʻllarsiz, oʻzaro sinergik taʼsir orqali patogenni faolsizlantiradi. IgA sinfi antitanalariga xos ayrim noanʼanaviy vazifalar ham tavsiflangan. Masalan, ular transepitelial tashish jarayonida, yaʼni sichqonlar ichagida bakteriyalarni koʻchirishda vositachilik qilishi va bakteriya metabolitlarining mezbon hujayralarga kirishini tartibga solishi mumkin. Bundan tashqari, sogʻlom organizmda ham antitanalar shaperonlar hamda turli birikmalarni tashuvchi vositalar vazifasini bajarishi mumkin.

Deyarli barcha mikroorganizmlar immun javobni keltirib chiqarishi mumkin. Patogenlarni muvaffaqiyatli tanish va yoʻq qilish uchun turli antigenlarni taniydigan juda koʻp antitanalar talab etiladi. Ayrim baholashlarga koʻra, inson organizmida 10 milliard xil antitana hosil boʻladi; ularning har biri noyob epitopni taniydi. Har bir odamda juda koʻp antitana ishlab chiqarilsa-da, ularni kodlaydigan genlar soni genomning oʻlchami bilan cheklangan. Umurtqali hayvonlar nisbatan oz sonli genlar orqali koʻplab xilma-xil antitanalar hosil qilishi uchun bir nechta mexanizm mavjud.

V(D)J-rekombinatsiyasi

Asosiy maqola: V(D)J-rekombinatsiyasi

V(D)J-rekombinatsiyasi jarayonida oʻzgaruvchan domenni kodlovchi noyob DNK qismi shakllanadi. Ogʻir yoki yengil zanjirning oʻzgaruvchan sohasi V (inglizcha ingl. variable), D (inglizcha ingl. diversity) va J (inglizcha ingl. joining) deb belgilanuvchi bir nechta qism — subgenlarga boʻlingan lokus tomonidan kodlanadi. V, D va J subgenlari ogʻir zanjirning oʻzgaruvchan qismini kodlaydi, yengil zanjirning oʻzgaruvchan qismi esa faqat V va J subgenlari tomonidan kodlanadi. Har bir subgen xromosomada ketma-ket, tandem tarzda joylashgan bir nechta variantdan iborat. Suyak iligida yetilish jarayonida B-hujayralarning yetilayotganida ularning oʻzgaruvchan domenlarni kodlovchi lokuslarida qayta tuzilish sodir boʻladi. Natijada lokusda V, D va J subgenlarining bittadan varianti qoladi, qolgan variantlar esa genomdan butunlay oʻchirib tashlanadi. Har bir subgen bir necha variantga ega boʻlgani uchun ularning turli kombinatsiyalari antigenlarga nisbatan turlicha oʻziga xoslikdagi antitanalarni hosil qiladi. V(D)J-rekombinatsiyasida RAG^[ingl.]* oqsillari muhim oʻrin tutadi: ular muayyan qismlarda uzilishlar hosil qiladi. Bu oqsillarsiz V(D)J-rekombinatsiyasi amalga oshmaydi. Yetilish jarayonida B-hujayra genomida ogʻir va yengil zanjirlar uchun oʻzgaruvchan domenni kodlovchi bittadan faol gen paydo boʻlgach, oʻzgaruvchan domenlarni kodlovchi boshqa lokuslarning ekspressiyasi toʻxtaydi (allel istisnosi). Shunday qilib, har bir B-hujayra faqat bitta oʻzgaruvchan domenga ega antitanalarni ishlab chiqara oladi.

Sinflarning almashishi

Asosiy maqola: Antitana sinflarining almashishi

Antitana sinflarining almashishi B-hujayra faollashgach yuz beradi va unga turli sinflarga mansub antitanalar (IgA, IgE yoki IgG) ishlab chiqarish imkonini beradi. Turli sinflardagi antitanalar oʻrtasidagi farq ogʻir zanjirning C-domenlari bilan bogʻliq. Dastlab naiv B-hujayralar^[ingl.] bir xil antigen oʻziga xosligiga ega faqat membrana yuzasidagi IgM yoki IgD immunoglobulinlarini ishlab chiqaradi. Har bir izotip muayyan vazifaga ega boʻlgani uchun plazmatik hujayra faollashgandan keyin patogenga samarali qarshi kurashish maqsadida IgG, IgA yoki IgE antitanalarini ishlab chiqarishi kerak. Sinf almashishi tufayli bitta B-hujayradan kelib chiqqan turli qiz hujayralar har xil izotipdagi antitanalarni hosil qilishi mumkin. Sinf almashishi jarayonida faqat ogʻir zanjirning C-domenlarida oʻzgarishlar yuz beradi. Shu bois bitta B-hujayraning avlodlari turli sinfdagi, ammo antigenlarga bir xil oʻziga xoslikdagi antitanalarni ishlab chiqara oladi. Sinflarning almashishi ayrim sitokinlar taʼsirida yuz beradi.

Sinflarning almashishi jarayonida ogʻir zanjirlarni kodlovchi lokusda qayta tuzilishlar sodir boʻladi. Buning uchun konservativ nukleotid motivlari, yaʼni S-qismlar (ingl. switch) zarur. Ular ogʻir zanjirlarni kodlaydigan har bir lokusning yuqorisida joylashgan (δ turlari bundan mustasno). Keyin maxsus fermentlar DNKning ikkita S-qismida ikkita uzilish hosil qiladi. Natijada bu uzilishlar orasidagi fragment olib tashlanadi va doimiy qismdagi ikki zanjirli uzilish tiklanadi — nogomologik uchlarni biriktirish yoʻli bilan.

Antitanalarni B-hujayralarning maxsus turi — plazmatik hujayralar ajratadi. Boshqa koʻpchilik sekretsiyalanadigan oqsillar singari, immunoglobulinlarning ogʻir va yengil zanjirlari ham sintezlanadi — ribosomalar orqali. Bu ribosomalar donador endoplazmatik retikulum (EPR) yuzasida joylashgan. Sintez paytida hosil boʻlayotgan polipeptid zanjir EPR boʻshligʻiga kirib, glikozillanadi. Ogʻir zanjirlarning toʻgʻri taxlanishi va yengil zanjirlar bilan birikib antitana hosil qilishi EPR shaperonlari, masalan, kalneksin^[ingl.] va BiP^[ingl.] tomonidan boshqariladi. Ular yangi sintezlangan immunoglobulin polipeptidlariga bogʻlanib, toʻgʻri tuzilish hosil boʻlguncha ularni parchalanishdan himoya qiladi. Shuningdek, EPR boʻshligʻida ogʻir va yengil zanjirlar orasida disulfid bogʻlar hosil boʻlishi hisobiga antitana yigʻiladi. Yigʻilish tugagach, antitana molekulalari shaperonlardan ajralib, Golji apparatiga oʻtadi. Bu yerda ularning uglevod qoldiqlari qoʻshimcha qayta ishlanadi. Vezikulalar yetilgan antitanalarni tashib, Golji apparatidan ajraladi va hujayra membranasi bilan qoʻshiladi. Shundan soʻng antitanalarning membrana shakllari hujayra membranasiga birikkanicha qoladi, erkin antitanalar esa hujayralararo boʻshliqqa chiqadi.

B-hujayralar suyak iligida yetilib borar ekan, immunoglobulinlar ekspressiyasi bir qator oʻzgarishlarga uchraydi. B-hujayra qatorining eng dastlabki hujayralari — pre-B-hujayralar faqat μ sinfidagi ogʻir zanjirlarning membrana shakllarini sintez qiladi. Bu zanjirlar surrogat yengil zanjirlar deb ataluvchi oqsillar bilan kompleks hosil qiladi va pre-B-hujayra retseptorini shakllantiradi. Uning ozgina qismi B-hujayra yuzasida namoyon boʻladi. Yetilmagan va yetilgan B-hujayralar κ va λ sinflaridagi yengil zanjirlarni sintez qiladi. Ular μ sinfidagi ogʻir zanjirlar bilan birikib, IgM antitanalarini hosil qiladi. Yetilgan B-hujayralar IgM va IgD ning membrana shakllarini ifodalaydi. Ular antigenlarni taniydigan va B-hujayra faollashuvini boshlaydigan retseptorlar vazifasini bajaradi. Pre-B-hujayra retseptorlari va B-hujayra retseptorlari nokovalent tarzda integrinlar bilan bogʻlangan. Ularning signal uzatish vazifalari IgM va IgD ning yuzaki shakllari ifodalanishi uchun zarur.

B-hujayralar antigenlar va boshqa stimullar bilan faollashtirilganda, antitana ajratuvchi plazmatik hujayralarga aylanadi. Plazmatik hujayraga aylanish davomida ajratiladigan immunoglobulinlarning membrana shakllariga nisbatan ulushi keskin ortadi. Shu bilan birga antitana sinflari almashadi: hujayra IgM va IgD sintezini toʻxtatib, IgA, IgE yoki IgG ajrata boshlaydi.

Adaptiv immunitet va antitanalar evolyutsiya davomida umurtqali hayvonlarda taxminan 500 million yil avval paydo boʻlgan. Antitanalarning eng qadimgi sinflari ehtimol IgM va IgD boʻlib, deyarli barcha umurtqalilarda, hatto togʻayli baliqlarda ham uchraydigan IgD antitanalari eng qadimgi sinf deb hisoblanadi (togʻayli baliqlardagi IgD antitanalari baʼzan IgW deb belgilanadi; W yunoncha ω harfiga mos keladi). Biroq IgD ni yoʻqotgan umurtqalilar ham mavjud: masalan, qushlar va sutemizuvchilarning ayrim turlari. Shu bilan birga, sutemizuvchilarga xos IgA, IgE va IgG sinflari umurtqalilarning barcha guruhlarida uchramaydi. Xususan, suyakli baliqlarda IgA, IgE va IgD mavjud emas, ammo ularda boshqa umurtqalilarda uchramaydigan qoʻshimcha IgT (yoki IgZ) sinfi bor. IgT antitanalari (T yunoncha τ harfiga mos keladi) ehtimol baliqlarning shilliq pardalarini himoya qiladi. Boshqa umurtqalilarda ham noodatiy antitana sinflari mavjud. Masalan, togʻayli baliqlar va tuyasimonlarda faqat ogʻir zanjirli antitanalar, amfibiyalar, sudralib yuruvchilar va qushlarda esa IgY antitanalari uchraydi.

Antitanalardan tibbiyotda va biotexnologiyada foydalanish uchun ularning tuzilishini yuqori aniqlikda bilish zarur. Antitanalar tuzilishi haqidagi maʼlumotlardan antitanalarning oqsil muhandisligida, antigen bilan bogʻlanish qobiliyatini oʻzgartirishda va alohida antitanalarning epitoplarini aniqlashda keng foydalaniladi. Antitanalar tuzilishini aniqlash uchun keng qoʻllaniladigan usullardan biri rentgenostrukturaviy tahlil, biroq antitanalarni kristallash juda uzoq va koʻp mehnat talab qiladigan jarayon. Shu bois hisoblash usullari yordamida ularning tuzilishini bashorat qilish keng tarqalgan. Lekin bashorat molekula tuzilishi haqida aniq maʼlumot bermaydi. Kompyuter modellashtirish yordamida oʻzgaruvchan domenlar tuzilishini Web Antibody Modeling (WAM) va Prediction of Immunoglobulin Structure (PIGS) dasturlari bilan hisoblash mumkin. Oʻzgaruvchan domenlar tuzilishini Rosetta xizmati yordamida ham bashorat qilish mumkin. Unda maxsus usullar bilan CDRlarga mos keluvchi halqalar uzunligi imkon qadar qisqartiriladi, yengil va ogʻir zanjirlarning oʻzaro joylashuvi optimallashtiriladi va antitanalarning oʻziga xos antigenlar bilan dokingini bashorat qiladigan modellar yaratiladi. CDRlarning bioinformatik tadqiqoti natijalariga asoslanib, antitanalarni kompyuterda loyihalovchi bir nechta dastur mavjud.

Peptidlarni va oqsillarni, jumladan, antitanalarni aniqlashning eng samarali usullaridan biri tandem suyuqlik xromatografiyasi bilan bogʻlangan mass-spektrometriyadir. Yuqori unumli aminokislota ketma-ketliklarini sekvenslash^[ingl.] antitanalar uchun maʼlumotlarni tahlil qilishga moʻljallangan maxsus hisoblash yondashuvlari, jumladan, mass-spektrometriya maʼlumotlaridan sekvenslash de novo^[ingl.] hamda oqsil ketma-ketliklarini oʻz ichiga olgan maʼlumotlar bazalaridan izlash yondashuvlari talab etiladi. Aminokislotalarni sekvenslashda «shotgun» usuli alohida ahamiyatga ega, bunda qamrov^[ingl.] CID/HCD/ETD usullari bilan fragmentatsiya qilish hisobiga oshiriladi. Aminokislotalar ketma-ketligini aniqlashning baʼzi usullari oʻxshash oqsillarning ketma-ketligi yoki genomning maʼlum ketma-ketligini talab qiladi. Zamonaviy sekvenslash usullari peptidlarning de novo, maʼlumotlar bazalaridan gomologlarni qidirish natijasida olingan intensivlik hamda pozitsiyaviy ishonchlilik baholarini birlashtirib, oqsil ketma-ketligini yuqori aniqlik bilan yigʻishga imkon beradi.

Muayyan antigenga xos antitanalarni sutemizuvchi hayvonga (sichqon, kalamush, quyon, echki, qoʻy, ot) antigen yuborib, soʻngra undan koʻp miqdorda antitanalar ajratib olish orqali hosil qilish mumkin. Immunizatsiya qilingan hayvon qoni tarkibida poliklonal antitanalar, yaʼni bir xil antigenga xos boʻlgan bir necha turdagi antitanalar mavjud boʻladi. Poliklonal antitanalarni rivojlanayotgan joʻja tuxumining sarigʻiga antigen yuborib ham olish mumkin. Antigen tarkibidagi aynan maʼlum epitopni taniydigan antitanalarni olish uchun, antigenga qarshi antitana ajratadigan plazmatik hujayralar hayvondan ajratib olinadi va immortallashtiriladi^[ingl.], yaʼni saraton hujayralari bilan qoʻshiladi. Plazmatik va saraton hujayralarining birikishidan hosil boʻlgan hujayralar gibridomalar deb ataladi. Ular hujayra kulturasida koʻpayib, zarur antitanalarni uzluksiz ajratib turadi. Alohida gibridomalardan monoklonal deb ataladigan bir xil antitanalar olinadi. Poliklonal va monoklonal antitanalar koʻpincha A/G oqsili^[ingl.] yoki affin xromatografiyasi.

yordamida tozalanadi. Tozalangan antitanalar ilmiy tadqiqotlarda keng qoʻllaniladi. Koʻplab antigenlarga qarshi antitanalarni tijorat kompaniyalaridan sotib olish mumkin. Tadqiqotlarda antitanalar koʻpincha hujayra ichidagi va hujayradan tashqaridagi oqsillar joylashuvini aniqlash uchun ishlatiladi. Ular oqimli sitometriyada hujayralarni qaysi oqsillarni ifodalashiga qarab ajratishda ham qoʻllaniladi. Antitanalar immunopretsipitatsiya orqali oqsillarni va ularga bogʻlangan molekulalarni hujayra lizati tarkibidagi boshqa moddalardan ajratish, gel-elektroforez bilan ajratilgan oqsillarni vestern-blot orqali aniqlash uchun ishlatiladi. Antitanalar immunoflyuoressensiya va immunogistokimyo usullarining asosini tashkil etadi. Bu usullar yordamida hujayralar va toʻqimalarda oʻrganilayotgan oqsillarning ekspressiyasi va joylashuvi tekshiriladi. Antitanalardan oqsillarni aniqlash hamda ularning konsentratsiyasini baholashda, jumladan, immunoferment tahlili va ELISpot usulida foydalanish mumkin.

Qoʻllanish imkoniyatlari koʻp boʻlsa-da, antitanalar bilan ishlash ancha murakkab. Chunki tajriba natijasiga nazorat qilinishi kerak boʻlgan koʻplab omillar, xususan, antitananing antigenga yaqinlik darajasiga taʼsir qiluvchi pH, erituvchi, toʻqimaning holati va boshqa omillar taʼsir etadi. Tadqiqotchilar antitanalarni validatsiya qilish usullarini takomillashtirishga koʻp uringanlar. Antitanalar bilan ishlaydigan olimlar boshqa tadqiqotchilar tajribalarni takrorlay olishi uchun ularning sharoitlarini batafsil qayd etishlari kerak.

Antitana mimetiklari^[ingl.] deb organik birikmalarga aytiladi. Ular antitanalar singari antigenlarga oʻziga xos tarzda bogʻlana oladi. Odatda mimetiklar massasi 3 dan 20 kDa gacha boʻlgan sunʼiy peptidlardir. Baʼzan antitana mimetiklari sifatida nuklein kislotalar va kichik molekulalar ishlatiladi. Biroq sunʼiy antitanalar, antitana fragmentlari yoki ularning kovalent bogʻlangan birikmalari mimetik hisoblanmaydi. Antitanalardan farqli ravishda, ularning mimetiklari odatda yaxshiroq eriydi, toʻqimalarga osonroq kiradi hamda harorat va fermentlar taʼsiriga nisbatan barqarorroq boʻladi. Bundan tashqari, ular haqiqiy antitanalarga qaraganda arzonroq. Affimer^[ingl.] va DARPin^[ingl.] kabi ayrim antitana mimetiklari ilmiy tadqiqot, davolash va diagnostika maqsadlarida foydalanish uchun roʻyxatdan oʻtkazilgan.

«Antitana» atamasi (nemischa Antikörper) birinchi marta Paul Erlix asarlarida uchraydi. Xususan, «Antikörper» atamasini uning 1891-yil oktabrda chop etilgan «Immunitetni eksperimental oʻrganish» maqolasi xulosasida uchratish mumkin. Unda «agar ikki modda ikki xil Antikörper ajralishiga sabab boʻlsa, demak, ular ham turlicha» deb yozilgan. Shunga qaramay, dastlab «Antikörper» atamasi keng tarqalmagan va antitanalarni atash uchun bir necha boshqa atamalar taklif qilingan: Immunkörper, Amboceptor, Zwischenkörper, substance sensibilisatrice, copula, Desmon, philocytase, fixateur va Immunisin.

Antitanalarni oʻrganish 1890-yilda Kitasato Sibasaburo va Emil Adolf fon Bering difteriya va qoqshol toksiniga qarshi antitanalarning taʼsirini tavsiflaganida boshlangan. Sibasaburo gumoral immunitet nazariyasini rivojlantirib, qon zardobida yot antigenlarga taʼsir qila oladigan vositachi modda mavjud deb taxmin qilgan. Sibasaburo gʻoyalariga asoslanib, Paul Erlix 1897-yilda yon zanjirlar nazariyasini^[ingl.] ilgari surgan. Bu nazariya antigenlar va antitanalarning oʻzaro taʼsirini tushuntirgan. Erlix hujayra yuzasidagi retseptorlar («yon zanjirlar») toksinlar bilan «qulf va kalit» tamoyili asosida maxsus bogʻlanishi, retseptorning toksin bilan taʼsirlashuvi esa antitana hosil boʻlishiga sabab boʻlishini taxmin qilgan. Boshqa olimlar antitanalar qon oqimida erkin harakatlanadi, deb hisoblagan. 1904-yilda Almrot Rayt antitanalar bakteriya hujayralarining yuzasini qoplab, ularni fagotsitoz va parchalanishga yoʻnaltiradi, deb taxmin qilgan. Hozir bu jarayon opsonizatsiya.

deb ataladi. 1920-yillarda Maykl Gaydelberg va Osvald Everi antigenlar antitanalar taʼsirida choʻkmaga tushishini kuzatib, antitanalar oqsil tabiatli ekanini koʻrsatganlar. Antitana va antigen oʻzaro taʼsirining biokimyoviy xususiyatlarini 1930-yillar oxirida Jon Marrak^[ingl.] batafsil oʻrgangan. 1937-yilda immunoglobulinlar gel-elektroforez yordamida qon zardobining γ- va β-globulin^[ingl.] fraksiyalarida oqsilning bir turi sifatida aniqlangan. 1940-yillarda Laynus Poling antitana va antigen oʻrtasidagi «qulf va kalit» tamoyiliga asoslangan taʼsir haqidagi Erlix gipotezasini tasdiqlagan. U antitana va antigen oʻrtasidagi taʼsir antigenning kimyoviy tarkibidan koʻra koʻproq antigenning fazoviy shakliga bogʻliq ekanini koʻrsatgan. 1948-yilda Astrid Fagreyus antitanalarni B-limfotsitlarning bir turi boʻlgan plazmatik hujayralar ishlab chiqarishini aniqlagan.

Keyingi tadqiqotlar antitanalar tuzilishini oʻrganishga qaratilgan. 1960-yillar boshida Jerald Edelman va Jozef Galli antitananing yengil zanjirini tavsiflagan va yengil zanjir Bens-Jons oqsili ekanini koʻrsatgan. Bu oqsilni ilgari Genri Bens Jons^[ingl.] 1845-yilda tavsiflagan. Keyinchalik Edelman antitanalar disulfid bogʻlar bilan birikkan ikkita ogʻir va ikkita yengil zanjirdan tashkil topganini koʻrsatgan. Taxminan shu davrda Rodni Porter IgG molekulalaridagi Fab va Fc qismlarini tavsiflagan. Ushbu tadqiqotchilar birgalikda IgG ning tuzilishi va toʻliq aminokislota ketma-ketligini aniqlagani uchun 1972-yilda fiziologiya va tibbiyot boʻyicha Nobel mukofoti bilan taqdirlangan. Fv fragmentini Devid Givol ajratib, tavsiflagan. Dastlabki antitana tadqiqotlari IgG va IgM ga qaratilgan boʻlsa, 1960-yillarda immunoglobulinlarning yangi izotiplari aniqlangan. Tomas Tomasi sekretsiyalanadigan IgA antitanalarini tavsiflagan, Devid Rouv va Jon Fey IgD ni, Kimisige Isizaka^[ingl.] va Teruko Isizaka^[ingl.] esa IgE ni kashf etgan. Ular aynan shu antitanalar allergik reaksiyalarning rivojlanishida ishtirok etishini aniqlagan. 1976-yilda Susumu Tonegava qator tajribalarni boshlab, antitanalarni kodlovchi genlar qayta tuzilishini va shu yoʻl bilan ularning ulkan xilma-xilligi hosil boʻlishini koʻrsatgan. 1987-yilda Tonegava antitanalar xilma-xilligi mexanizmlarini kashf etgani uchun fiziologiya va tibbiyot boʻyicha Nobel mukofotiga sazovor boʻlgan.

1970-yillarda bir xil oʻsma antigenlarini oʻrganish natijasida gibridoma texnologiyasi ishlab chiqildi. Shu tufayli muayyan oʻziga xoslikdagi monoklonal antitanalarni olish mumkin boʻldi.

• Galaktionov V. G. Immunologiya. — Moskva: «Akademiya» nashriyot markazi, 2004. — 528 b. — ISBN 5-7695-1260-1.
• Yarilin A. A. Immunologiya. — Moskva: GEOTAR-Media, 2010. — 752 b. — ISBN 978-5-9704-1319-7.
• Abul K. Abbas, Endryu H. Lixtman, Shiv Pillay. Hujayraviy va molekulyar immunologiya. — Filadelfiya: Elsevier Saunders, 2015. — ISBN 978-0-323-22275-4.
• Kennet Merfi, Keysi Uiver. Janeway immunobiologiyasi. — Garland Science, 2017. — ISBN 978-0-8153-4505-3.
• Royt, A. 6-bob. Antitanalar va ular uchun hujayra retseptorlari // Immunologiya / A. Royt, J. Brostoff, D. Meyl. — 5-nashr. — Moskva : Mir, 2000. — 592 b. b. : rasmlar. — 7000 nusxa. — BBK 28.073. — UDK 57.083.3^(G). — ISBN 5-03-003305-X.