Az antitest és az antigén közötti kötődési specifitás hajtja immunrendszerünket a fertőzés elleni sikeres küzdelemre. Amikor a vírusok vagy baktériumok behatolnak a szervezetbe, a makrofágok elnyelik őket, amelyek lebontják őket és bemutatják epitópjaikat a B-sejtes limfocitáknak. Ezek a B-sejtek leolvassák az epitópot, és antitesteket hoznak létre egy antigénkötő hellyel vagy paratoppal, amely specifikusan felismeri a behatoló kórokozót, kötődik hozzá, és jelzi az immunrendszer többi részének, hogy a kórokozót/antigént el kell pusztítani. Ez az antitest antigénhez való affinitása hasonló ahhoz, mint egy kulcs specifitása egy zárban.
Elektrosztatikus kölcsönhatás az antitest-antigén komplexben
Az antitest-affinitás a gyenge elektrosztatikus kölcsönhatások bonyolult keveréke, beleértve a van der waals-erőket, a hidrofób kölcsönhatásokat, az ion-dipol affinitást és a hidrogénkötést. A kölcsönhatásokban csak néhány aminosav vesz részt, és a kötőhely mindössze néhány négyzetnanométeres terület. Ez azt jelenti, hogy az antitest tercier szerkezete rendkívül fontos. Ha az antitestet hőhatásnak tesszük ki, denaturálódik, és az antigénkötő hely egyedi kémiai szerkezete megváltozik, Ilyen esetben az antitest affinitása megsemmisül. Ezért olyan fontos az antitestek megfelelő tárolása, amikor azokat immundiagnosztikában és immunterápiában használják. Továbbá, mivel az antitest és az antigén közötti affinitást gyenge elektrosztatikus kölcsönhatások irányítják, a kötőhely különösen érzékeny a pH és az oldószer ionos viszonyainak változására.
Amint az antitest paratópja közeledik az antigén epitópjához, a fehérjék hidratációs energiái leküzdenek, és az antigén-antitest komplex kialakulásával a vízmolekulák kiszorulnak a helyekről. Mint minden kémiai reakció esetében, az antitest-antitest komplex reverzibilis, és a szabad antitest, a szabad antigén és az antitest-antigén komplex között egyensúly jön létre.
Az antitest-affinitás az immundiagnosztikában
Az antitest antigén iránti affinitását az immundiagnosztikai és immunterápiás technikák használják ki. A betegségeket a sejteken lévő felszíni markerek azonosításával vagy a szérumban lévő antigének jelenlétének kimutatásával diagnosztizálhatjuk. A hagyományos technikák, mint például az ELISA, enzim-szubsztrát reakciót igényelnek az antitest-antigén komplexek kialakulásának azonosításához. Az újabb technikák kemilumineszcenciát vagy fluoreszcens jelöléseket használnak, míg a legmodernebb technológiák optikai elveket alkalmaznak a jelölésmentes diagnosztikai stratégiák kifejlesztésére.
A jövő ezen jelölésmentes diagnosztikái olyan lab-on-a-chip kialakításokat hoznak, amelyek a távoli és forráshiányos területeken használható kompakt technológiák létrehozását sürgetik. A mikrofluidikai és fotonikai technikák minden bizonnyal továbbfejlesztik ezt a platformot az elkövetkező évtizedben.