触媒抗体の性質と育成

免疫グロブリン（抗体）は頻繁に構成的機能を発現します。そのような2つの機能は、求核性触媒とB細胞上抗原への可逆的結合です。構成的または「自然に発生する」抗体は、生殖系統の遺伝情報から自然に生成されます。構成的機能を媒介する抗体構造要素は、数百万年にわたって系統発生的進化を産み、抗原の抗原駆動型の相補性測定領域（CDR）の抗原駆動型の体細胞配列の多様化とは対照的です。多くの場合、フレームワーク領域（FRS）は、抗体構成機能において支配的な役割を果たします。乱交り、自己抗原指向、および微生物指向の特異性を備えた触媒抗体サブセットが特定されています。粘膜抗体は、HIV GP120の切断を触媒する粘膜分泌におけるIgAクラス抗体の構成的産生によって例示される粘膜経路によって伝達される微生物に対する高レベルの触媒活性を発現するように特化している可能性があります。触媒特異性は、FRSでの構成的非共有結合超抗原結合と、CDRおよびFRSでそれぞれ非共有生成古典抗原または超抗原結合の適応発達によって得られる可能性があります。増大する証拠は、恒常性、自己免疫疾患、感染に対する保護における触媒抗体の重要な機能的役割を示唆しています。微生物の超抗原に対する適応抗体反応は、生理学的状況を禁止されています。B細胞受容体の構成的に発現した核型部位に構成的に発現した結合電気免疫免疫因子結合は、適応抗体産生の制限をバイパスし、刺激的抗原性エピトープによるCDR結合部位の同時占有率をバイパスします。これらの概念は、微生物に対する保護のために構成的抗体機能を活用し、改善する新しいワクチンを開発するのに役立つ可能性があります。

Immunoglobulins (antibodies) frequently express constitutive functions. Two such functions are nucleophilic catalysis and the reversible binding to B-cell superantigens. Constitutive or "naturally-occurring" antibodies are produced spontaneously from germline genetic information. The antibody structural elements mediating the constitutive functions have originated over millions of years of phylogenic evolution, contrasting with antigen-driven, somatic sequence diversification of the complementarity determining regions (CDR) that underlies the better-known high affinity antigen binding function of antibodies. Often, the framework regions (FRs) play a dominant role in antibody constitutive functions. Catalytic antibody subsets with promiscuous, autoantigen-directed and microbe-directed specificities have been identified. Mucosal antibodies may be specialized to express high-level catalytic activity against microbes transmitted by the mucosal route, exemplified by constitutive production of IgA class antibodies in mucosal secretions that catalyze the cleavage of HIV gp120. Catalytic specificity can be gained by constitutive noncovalent superantigen binding at the FRs and by adaptive development of noncovalent classical antigen or superantigen binding, respectively, at the CDRs and FRs. Growing evidence suggests important functional roles for catalytic antibodies in homeostasis, autoimmune disease and protection against infection. Adaptive antibody responses to microbial superantigens are proscribed underphysiological circumstances. Covalent electrophilic immunogen binding to constitutively expressed nucleophilic sites in B-cell receptors bypasses the restriction on adaptive antibody production, and simultaneous occupancy of the CDR binding site by a stimulatory antigenic epitope can also overcome the downregulatory effect of superantigen binding at the FRs. These concepts may be useful for developing novel vaccines that capitalize and improve on constitutive antibody functions for protection against microbes.