ハプテンは、それがタンパク質または炭水化物「分子輸送体または担体」に結合するのみ免疫応答を誘発することができる非抗原、低分子量の非タンパク質分子です。多くの著者がこれを「非常に小さな抗原」と表現していることに注意してください。
抗原分子または抗原は、体液性免疫および細胞性免疫の原因であるリンパ球であるB細胞によって産生される抗体またはT細胞の膜上の受容体に高い特異性で結合できる任意の物質として、いくつかの本文で定義されています。 、それぞれ。
抗原抗体複合体（出典：Alejandro Porto、Wikimedia Commons経由）
抗原は、タンパク質、代謝産物、糖、脂質、およびそれらの誘導体、ホルモン、薬物、核酸など、あらゆるタイプの分子である可能性があります。
しかしながら、大きな高分子だけが、抗体の産生に必要なリンパ球応答を引き出すことができる抗原特性を持っています。
生物にとって外来物質は抗原と見なすことができますが、「免疫原」という用語は、抗体産生Bリンパ球による応答を効果的に誘発する抗原を指すために頻繁に使用されます。
したがって、ハプテンは非免疫原性抗原であり、免疫原に特徴的な免疫応答を誘発するために高分子との結合を必要とします。
特徴
免疫システムは、さまざまな種類の病原菌の感染や、異物や物質などに対する防御の主要な「武器」であるため、人間の体はその操作に多大な労力とエネルギーを費やしています。
ただし、彼の人生を通じて、人は複数の抗原と見なされる可能性のあるものに定期的にさらされます。免疫系は、応答する分子のタイプと無視する分子のタイプを「決定」する能力を持っています。
免疫系が特定の抗原に応答するかどうかを決定するために使用するメカニズムの1つは、そのサイズです。したがって、上記のように、タンパク質、リン脂質、複雑な炭水化物、および核酸などの「大きな」分子のみが、真の免疫原として機能します。
ハプテンは非常に小さな分子であるため、ある種の高分子と結合しない限り、免疫原性機能を持ちません。しかし、免疫学として知られている医学分野の学者は、ハプテンを免疫学的な「道具」と見なしています。
上記の声明の理由は、一部の研究者が特定のハプテンを他のより大きな分子に抱合するタスクに専念しているという事実に関係しています。個人は特定のハプテンに対する特異的な抗体を産生します。
ハプテンと担体分子の間の結合から生じる分子は「システム」または「ハプテン担体複合体」として知られており、このシステムにさらされた個人（真に免疫原性）は、それらの分子に特異的に結合する能力を持つ抗体を産生します自由形式。
実用性
したがって、ハプテンキャリアシステムの主な機能の1つは、さまざまな分析テストの開発でよく使用される抗体の産生を刺激することであり、研究や診断の観点から有用です。 。
例えば、タンパク質と結合したハプテンに曝露された実験動物は、ハプテンに対する、キャリア分子のエピトープまたは抗原決定基に対する、およびハプテンとそのトランスポーター間の接合部に形成される部位に対する抗体を産生します。
ハプテンキャリアまたはトランスポーターシステムのこの特性は、免疫応答の特異性に対する抗原の構造の小さな変動の免疫学的効果を研究するのに役立ちます。
特徴
ハプテンは主にそのサイズと、一般に非タンパク質有機分子であるという事実によって特徴付けられます。これらの分子の主な特徴の短いリストはここにあります：
-低分子量の化合物（5 kDa未満）。それらは非常に小さな官能基でさえあり得る。
ハプテンキャリア複合体。この画像のハプテンはジニトロフェニル基です（出典：Wikimedia CommonsのMantOs）
-それらは抗原特異性を備えた分子ですが、免疫原性力がない、または同じである場合、それらは抗体の産生を引き起こしませんが、ハプテン-担体複合体で免疫された生物においてそれらによって特異的に認識できます。
-「キャリア」または「トランスポーター」分子（イングリッシュキャリアから）にのみ結合し、免疫系によって認識されるため、抗原として免疫原性を獲得します。
-それらは抗原性の観点から一価です。つまり、ハプテンが持つ、抗体に結合できる機能的抗原決定基の数は1つだけです（多価である天然の抗原とは異なります）。
ハプテンと少しの歴史に関連する免疫反応
Bリンパ球による抗原提示プロセスに関する現在の知識の多くは、体液性免疫応答の発生におけるこれらの細胞の役割と同様に、免疫された生物における抗体応答を観察したかったさまざまな研究に由来しています。ハプテントランスポーター複合体。
1920〜1930年のカールランドシュタイナーは、ハプテンキャリアコンジュゲートで免疫された動物を使用し、他の動物の血清と比較するために、個々の抗体の結合を研究するための化学的に定義されたシステムの作成に彼の研究を捧げました。異なる分子に結合された同様のハプテンで免疫化。
彼の比較実験は、さまざまなハプテン-担体複合体に応答して生成された抗体間に交差反応（同じ抗体が複数の抗原を認識する）があったかどうかを判断することを目的としており、どの修飾がこれらの反応を防止または許可したかを分析できました。
ランドシュタイナーの研究は、抗原の免疫原性決定因子の小さな構造的変化に対する免疫系の特異性、およびこの系が認識する能力を有するエピトープの多様性を引き出すことに成功しました。
ハプテン-担体複合体によって誘発される応答の特性
ランドシュタイナーおよびその地域の他の研究者による研究から、ハプテン-担体タンパク質複合体による免疫化によって誘発された免疫応答のいくつかの特定の特性を認識することができました。
-免疫応答には、各ハプテンに特定のBリンパ球、トランスポーターのタンパク質部分に特定のヘルパーTリンパ球が関与する必要があります。
-応答の誘発は、ハプテンがその担体タンパク質に物理的に結合している場合にのみ可能です。
-抗体と抗原の相互作用は、クラスII主要組織適合性複合システムの分子によって制限されます。
免疫学の歴史の後半で、これらの特徴は任意のタンパク質抗原に対する抗体応答の特徴でもあることが認識された。
参考文献
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