Sidokedjeteori

Sidokedjeteorin ( tyska , Seitenkettentheorie ) är en teori som föreslagits av Paul Ehrlich (1854–1915) för att förklara immunsvaret i levande celler . Ehrlich teoretiserade från mycket tidigt i sin karriär att kemisk struktur kunde användas för att förklara varför immunsvaret inträffade som reaktion på infektion . Han trodde att toxiner och antitoxiner var kemiska ämnen i en tid då man visste mycket lite om deras natur. Teorin förklarar interaktionen mellan antikroppar och antigener i blodet, och hur antikroppar produceras.

Historia

1891 anslöt sig Paul Ehrlich till det nyinrättade Robert Koch-institutet i Berlin på inbjudan av Robert Koch själv. År 1896 etablerades en ny filial, Institutet för Serumforskning och -testning (Institut für Serumforschung und Serumprüfung), i Frankfurt med Ehrlich som grundare. Han arbetade med antitoxiner mot difteri och deras bindning till antikroppar i blodet. Han antog att antikroppar binder till antigener genom speciella kemiska strukturer som han kallade "sidokedjor" (som han senare kallade "receptorer"). Genom att låna ett koncept som användes av Emil Fischer 1894 för att förklara interaktionen mellan ett enzym och dess substrat, föreslog Ehrlich att bindning av receptorn till ett smittämne var som passformen mellan ett lås och en nyckel. Han publicerade den första delen av sin sidokedjeteori 1897 och dess fullständiga form 1900 i en föreläsning som han höll till Royal Society i London.

Postulat

Ehrlichs teori kan sammanfattas med följande grundsatser:

  1. Antikroppar produceras normalt av vita blodkroppar och de fungerar som sidokedjor (receptorer) på cellmembranet.
  2. Antikroppsspecificitet existerar för specifik interaktion med ett givet antigen.
  3. Interaktion mellan antigen och antikropp sker genom exakt bindning genom sidokedjorna.

Begrepp

Diagrams illustrating the side-chain theory of Paul Ehrlich Wellcome M0013303.jpg
Diagrams illustrating the side-chain theory of Paul Ehrlich Wellcome M0013304.jpg

Ehrlich antog att levande celler har sidokedjor på samma sätt som färgämnen har sidokedjor som är relaterade till deras färgande egenskaper. Dessa sidokedjor kan länka till ett visst toxin (eller vilket antigen som helst), precis som Emil Fischer sa att enzymer måste binda till sina receptorer "som lås och nyckel."

Ehrlich teoretiserade att en cell under hot växte ytterligare sidokedjor för att binda toxinet, och att dessa ytterligare sidokedjor bröts av för att bli de antikroppar som cirkulerar genom kroppen. Enligt denna teori är ytan på vita blodkroppar täckt av många sidokedjor som bildar kemiska länkar med antigenerna. För varje givet antigen skulle åtminstone en av dessa sidokedjor binda, vilket stimulerar cellen att producera mer av samma typ, som sedan skulle frigöras i blodomloppet som antikroppar. Enligt Ehrlich kan en antikropp betraktas som en oregelbundet formad, mikroskopisk, tredimensionell märkning som skulle binda till ett specifikt antigen men inte till de andra cellerna i organismen. Det var dessa antikroppar som Ehrlich först beskrev som " magiska kulor ", medel som specifikt riktar sig mot toxiner eller patogener utan att skada kroppen.

Ehrlich föreslog att interaktion mellan ett smittämne och en cellbunden receptor skulle få cellen att producera och frigöra fler receptorer med samma specificitet. Enligt Ehrlichs teori bestämdes specificiteten för receptorn innan dess exponering för antigen, och antigenet valde den lämpliga receptorn. I slutändan skulle alla aspekter av Ehrlichs teori bevisas vara korrekta med det mindre undantaget att "receptorn" existerar både som en löslig antikroppsmolekyl och som en cellbunden receptor; det är den lösliga formen som utsöndras snarare än den bundna formen som frigörs.

Se även

Vidare läsning