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Un epítopo , también conocido como determinante antigénico , es la parte de un antígeno que es reconocido por el sistema inmunitario , específicamente por anticuerpos , células B , o células T . Por ejemplo, el epítopo es la pieza específica del antígeno al que se une un anticuerpo. La parte de un anticuerpo que se une al epítopo se llama paratope . Aunque los epítopos son normalmente proteínas no propias , las secuencias derivadas del huésped que pueden reconocerse (como en el caso de las enfermedades autoinmunes) también son epítopos.

Los epítopos de los antígenos proteicos se dividen en dos categorías, epítopos conformacionales y epítopos lineales , según su estructura e interacción con el paratopo. [1] Los epítopos conformacionales y lineales interactúan con el paratopo basándose en la conformación tridimensional adoptada por el epítopo, que está determinada por las características de la superficie de los residuos del epítopo involucrados y la forma o estructura terciaria.de otros segmentos del antígeno. Un epítopo conformacional está formado por la conformación tridimensional adoptada por la interacción de residuos de aminoácidos no contiguos. En contraste, un epítopo lineal está formado por la conformación 3-D adoptada por la interacción de residuos de aminoácidos contiguos. Un epítopo lineal no está determinado únicamente por la estructura primaria de los aminoácidos involucrados. Los residuos que flanquean dichos residuos de aminoácidos, así como los residuos de aminoácidos más distantes del antígeno, afectan la capacidad de los residuos de la estructura primaria para adoptar la conformación tridimensional del epítopo. [2] [3] [4] [5] [6] Se desconoce la proporción de epítopos conformacionales. [7]

Función [ editar ]

Epítopos de células T [ editar ]

Los epítopos de células T [8] se presentan en la superficie de una célula presentadora de antígenos , donde se unen a moléculas del complejo principal de histocompatibilidad (MHC). En los seres humanos, las células presentadoras de antígenos profesionales están especializadas para presentar péptidos de MHC de clase II , mientras que la mayoría de las células somáticas nucleadas presentan péptidos de MHC de clase I. Los epítopos de células T presentados por moléculas de MHC de clase I son típicamente péptidos de entre 8 y 11 aminoácidos de longitud, mientras que las moléculas de MHC de clase II presentan péptidos más largos, de 13 a 17 aminoácidos de longitud, [9] y las moléculas de MHC no clásicas también presentan no -epítopos peptídicos como los glicolípidos.

Epítopos de células B [ editar ]

La parte del antígeno a la que se unen las inmunoglobulinas o los anticuerpos se denomina epítopo de células B. [10] De manera similar a los epítopos de células T, los epítopos de células B se pueden dividir en dos grupos: conformacionales o lineales. [10] Los epítopos de células B son principalmente conformacionales. [11] [12] Hay tipos de epítopos adicionales cuando se considera la estructura cuaternaria. [12] Los epítopos que están enmascarados cuando las subunidades de proteínas se agregan se denominan criptótopos . [12] Los neótopos son epítopos que solo se reconocen mientras se encuentran en una estructura cuaternaria específica y los residuos del epítopo pueden abarcar múltiples subunidades de proteínas. [12] Los neótopos no se reconocen una vez que las subunidades se disocian.[12]

Actividad cruzada [ editar ]

A veces, los epítopos tienen una reacción cruzada. Esta propiedad es explotada por el sistema inmunológico en la regulación por anticuerpos antiidiotípicos (originalmente propuesto por el premio Nobel Niels Kaj Jerne ). Si un anticuerpo se une al epítopo de un antígeno, el paratopo podría convertirse en el epítopo de otro anticuerpo que luego se unirá a él. Si este segundo anticuerpo es de clase IgM, su unión puede regular al alza la respuesta inmune; si el segundo anticuerpo es de clase IgG, su unión puede regular negativamente la respuesta inmune. [ cita requerida ]

Mapeo de epítopos [ editar ]

Artículo principal: mapeo de epítopos

Epítopos de células T [ editar ]

Los epítopos de MHC de clase I y II pueden predecirse de manera confiable solo por medios computacionales, [13] aunque no todos los algoritmos de predicción de epítopos de células T in-silico son equivalentes en su precisión. [14] Hay dos métodos principales para predecir la unión péptido-MHC: basado en datos y basado en estructura. [10] Los métodos basados ​​en la estructura modelan la estructura del péptido-MHC y requieren una gran capacidad de cálculo. [10] Los métodos basados ​​en datos tienen un rendimiento predictivo más alto que los métodos basados ​​en estructuras. [10] Los métodos basados ​​en datos predicen la unión de péptido-MHC basándose en secuencias de péptidos que se unen a moléculas de MHC. [10] Al identificar los epítopos de las células T, los científicos pueden rastrear, fenotipar y estimular las células T. [15][dieciséis]


Epítopos de células B [ editar ]

Hay dos métodos principales de mapeo de epítopos: estudios estructurales o funcionales. [17] Los métodos para mapear epítopos estructuralmente incluyen cristalografía de rayos X , resonancia magnética nuclear y microscopía electrónica . [17] La cristalografía de rayos X de los complejos Ag-Ab se considera una forma precisa de mapear estructuralmente los epítopos. [17] La resonancia magnética nuclear se puede utilizar para mapear epítopos mediante el uso de datos sobre el complejo Ag-Ab. [17] Este método no requiere la formación de cristales, pero solo puede funcionar con pequeños péptidos y proteínas. [17]La microscopía electrónica es un método de baja resolución que puede localizar epítopos en antígenos más grandes, como partículas de virus. [17]

Los métodos para mapear epítopos funcionalmente utilizan a menudo ensayos de unión como Western blot , dot blot y / o ELISA para determinar la unión del anticuerpo. [17] Los métodos de competencia buscan determinar si dos anticuerpos monoclonales (mAB) pueden unirse a un antígeno al mismo tiempo o competir entre sí para unirse en el mismo sitio. [17] Otra técnica implica mutagénesis de alto rendimiento , una estrategia de mapeo de epítopos desarrollada para mejorar el mapeo rápido de epítopos conformacionales en proteínas estructuralmente complejas. [18] La mutagénesis utiliza mutaciones dirigidas al azar / al sitio en residuos individuales para mapear epítopos. [17]El mapeo de epítopos de células B puede usarse para el desarrollo de terapias de anticuerpos, vacunas basadas en péptidos y herramientas de inmunodiagnóstico. [17] [19]  


Etiquetas de epítopo [ editar ]

Los epítopos se utilizan a menudo en proteómica y en el estudio de otros productos génicos. Usando técnicas de ADN recombinante, se pueden fusionar con el gen secuencias genéticas que codifican epítopos que son reconocidos por anticuerpos comunes. Después de la síntesis , la etiqueta de epítopo resultante permite que el anticuerpo encuentre la proteína u otro producto génico, lo que permite técnicas de laboratorio para la localización, purificación y caracterización molecular adicional. Los epítopos comunes utilizados para este propósito son Myc-tag , HA-tag , FLAG-tag , GST-tag , 6xHis , [20] V5-tag y OLLAS. [21]Los péptidos también pueden unirse a proteínas que forman enlaces covalentes con el péptido, lo que permite una inmovilización irreversible. [22] Estas estrategias también se han aplicado con éxito al desarrollo del diseño de vacunas "centradas en epítopos". [23] [24]

Vacunas basadas en epítopos [ editar ]

Artículo principal: Vacuna peptídica

La primera vacuna basada en epítopos fue desarrollada en 1985 por Jacob et al. [25] Las vacunas basadas en epítopos estimulan las respuestas inmunitarias humorales y celulares utilizando epítopos de células B o T aislados. [25] [26] [27] Estas vacunas pueden usar múltiples epítopos para aumentar su eficacia. [25] Para encontrar epítopos para usar en la vacuna, a menudo se usa el mapeo in silico . [25] Una vez que se encuentran los epítopos candidatos, las construcciones se diseñan y prueban para determinar la eficacia de la vacuna. [25] Si bien las vacunas basadas en epítopos son generalmente seguras, un posible efecto secundario son las tormentas de citocinas. [25]  


Determinante neoantigénico [ editar ]

Un determinante neoantigénico es un epítopo de un neoantígeno , que es un antígeno recién formado que no ha sido reconocido previamente por el sistema inmunológico. [28] Los neoantígenos a menudo se relacionan con antígenos tumorales y se encuentran en células oncogénicas. [29] Se pueden formar neoantígenos y, por extensión, determinantes neoantigénicos cuando una proteína sufre una modificación adicional dentro de una vía bioquímica como la glicosilación , fosforilación o proteólisis . Esto, al alterar la estructura de la proteína, puede producir nuevos epítopos que se denominan determinantes neoantigénicos ya que dan lugar a nuevosdeterminantes antigénicos . El reconocimiento requiere anticuerpos específicos separados .

Ver también [ editar ]

  • Agrupación de epítopos
  • Mimotopo
  • Odotopo
  • Respuesta de células B policlonales
  • Etiqueta de proteína
  • Etiquetado de proteínas TimeSTAMP
  • Criptotopo

Referencias [ editar ]

  1. ^ Huang J, Honda W (abril de 2006). "CED: una base de datos de epítopos conformacionales" . Inmunología de BMC . 7 : 7. doi : 10.1186 / 1471-2172-7-7 . PMC  1513601 . PMID  16603068 .
  2. ^ Anfinsen CB (julio de 1973). "Principios que rigen el plegamiento de cadenas proteicas". Ciencia . 181 (4096): 223–30. Código Bibliográfico : 1973Sci ... 181..223A . doi : 10.1126 / science.181.4096.223 . PMID 4124164 . 
  3. ^ Bergmann CC, Tong L, Cua R, Sensintaffar J, Stohlman S (agosto de 1994). "Efectos diferenciales de los residuos flanqueantes sobre la presentación de epítopos de péptidos quiméricos" . Revista de Virología . 68 (8): 5306–10. doi : 10.1128 / JVI.68.8.5306-5310.1994 . PMC 236480 . PMID 7518534 .  
  4. ^ Bergmann CC, Yao Q, Ho CK, Buckwold SL (octubre de 1996). "Los residuos flanqueantes alteran la antigenicidad y la inmunogenicidad de epítopos CTL de unidades múltiples". Revista de inmunología . 157 (8): 3242–9. PMID 8871618 . 
  5. ^ Briggs S, Price MR, Tendler SJ (1993). "Especificidad fina de reconocimiento de anticuerpos de mucinas epiteliales asociadas a carcinoma: unión de anticuerpos a epítopos de péptidos sintéticos". Revista europea del cáncer . 29A (2): 230–7. doi : 10.1016 / 0959-8049 (93) 90181-E . PMID 7678496 . 
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  29. ^ Neoantigen. (nd) Diccionario médico de Mosby, octava edición. (2009). Obtenido el 9 de febrero de 2015 de Medical Dictionary Online

Enlaces externos [ editar ]

  • Los anticuerpos se unen a formas conformacionales en las superficies de los antígenos (sección 3.8 de inmunobiología de Janeway)
  • Los antígenos pueden unirse en bolsas o surcos, o en superficies extendidas en los sitios de unión de los anticuerpos (Janeway Immunobiology Figura 3.8)

Métodos de predicción de epítopos [ editar ]

  • Rubinstein ND, Mayrose I, Martz E, Pupko T (septiembre de 2009). "Epitopia: un servidor web para predecir epítopos de células B" . BMC Bioinformática . 10 : 287. doi : 10.1186 / 1471-2105-10-287 . PMC  2751785 . PMID  19751513 .
  • Rubinstein ND, Mayrose I, Pupko T (febrero de 2009). "Un enfoque de aprendizaje automático para predecir epítopos de células B". Inmunología molecular . 46 (5): 840–7. doi : 10.1016 / j.molimm.2008.09.009 . PMID  18947876 .
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Bases de datos de epítopos [ editar ]

  • MHCBN: una base de datos de epítopos de células T y aglutinantes de MHC / TAP
  • Bcipep: una base de datos de epítopos de células B
  • SYFPEITHI - Primera base de datos en línea de epítopos de células T
  • IEDB - Base de datos de epítopos de células T y B con anotación del contexto de reconocimiento - financiado por NIH
  • ANTIJEN: base de datos de epítopos de células T y B en el instituto Jenner, Reino Unido
  • IMGT / 3Dstructure-DB - Estructuras tridimensionales de epítopos de células B y T con anotación de IG y TR - IMGT, Montpellier, Francia
  • SEDB: A Structural Epitope Database - Pondicheery University, financiado por DIT
  • Epítopos en los títulos de materias médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .