استفاده از ایمونولوژی محاسبه ای برای تعیین شکاف های سطحی ناحیه متصل شونده به آنتی ژن در مولکول ایمونوگلوبولین g انسان

زمینه و هدف:  ایمونوگلوبولین ها [( immunoglobulins (igs) ] گلیکوپروتئینهای دفاعی بدن هستند که میکروبها را به صورت اختصاصی شناسایی و تخریب می‌کنند. ناحیه ای از آنتی بادی که به آنتی ژن متصل میشود، fragment of antigen binding (fab) نامیده میشود که حاوی دومینهای متغیر و یک دومین ثابت از زنجیره های سبک و سنگین میباشد. ایدیوتیپها که اپیتوپهای واقع بر ناحیه متغیر ایمونوگلوبولینها هستند، برای ردیابی و هدفگیری سلولهای b سرطانی بکار میروند و معمولا نزدیک شکاف های سطحی igها واقع شده اند. هدف این پژوهش بکارگیری ایمونولوژی محاسبه ای برای تعیین شکاف های سطحی ناحیه  fab می باشد. مواد و روشها: توالی و ساختار سوم مولکول ایمونوگلوبولینg (igg) مرجع انسان در پایگاه داده pdb (protein data bank) بدست آمدند. شکاف های سطحی ناحیه fab-igg توسط نرم افزارهای profunc در پایگاه اینترنتی http://www.ebi.ac.uk/thornton-srv/databases/profunc  و isocleft finder تعیین گردیدند.   یافته ها:  ده شکاف در سطح مولکول igg توسط نرم افزار cleft analysis شناسایی شدند. دو تا از بزرگترین این شکاف ها در ناحیه متغیر و سومین شکاف در ناحیه ثابت fab  واقع شده اند.  همچنین سه  شکاف توسط نرم افزار isocleft finder شناسایی شدند که دو تا از آنها از اشتراک دومینهای متغیر و ثابت و سومی از دومینهای ثابت ناحیه fab  تشکیل شده اند.  نتیجه گیری: شکاف های سطحی igg شناسایی شده در این مطالعه میتوانند در تعیین اپیتوپهای مولکول igg، ایدیوتیپهای اختصاصی و تولید آنتی بادیهای منوکلونال اختصاصی ضد ایدیوتیپ جهت رد یابی و هدف گیری سلولهای b بدخیم، طراحی و تولید پروتئینهای مشابه برای اهداف تشخیصی و درمانی مورد استفاده قرار گیرند. 

determination of superficial clefts on fragment of antigen binding in human immunoglobulin g by computational immunology

background: immunoglobulins (igs) are protective glycoproteins specifically identify and eradicate microbes. fragment of antigen binding (fab) is a portion of antibody which binds to antigen and consists of one variable and one constant domain of one heavy and one light chain. idiotypes, epitopes situated on igs variable region, could be exploited to monitor and target malignant b cells and are usually located near the surface clefts of the igs. in present study the superficial clefts in human igg fab region have been determined by computational data analysis. methods: amino acid sequences and third structure of reference human igg were found in protein data bank (pdb). surface clefts in igg-fab have been defined by profunc software in http://www.ebi.ac.uk/thornton-srv/databases/profunc data bank and isocleft finder software on reference human igg sequence.results: ten clefts on human igg were recognized by cleft analysis software. two of the biggest clefts were located to variable region and third one was sited in constant region of the fab. also three clefts on human igg were identified by isocleft finder software in fab region. first two clefts were in variable and constant domains and third one was in constant domains of the fab. conclusion: the surface clefts of human igg identified in the present study could be useful in determination of igg epitopes, specific idiotypes and generating specific anti- idiotypic monoclonal antibodies to monitor/ target clonally expanded malignant b cells, as well as designing and producing the similar proteins structures for diagnostic and therapeutic purposes.