МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ОБРАЗОВАНИЯ ПОЛИВАЛЕНТНЫХ ИММУННЫХ КОМПЛЕКСОВ НА ПОВЕРХНОСТИ КЛЕТОК И ИСКУССТВЕННЫХ АНТИГЕНОВ

Жердев А. В., Васильченко А. Н., Язынина Е. В., Дзантиев Б. Б.
Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН, Москва
Многие важные классы биологических объектов (олигомерные белки, вирусы, клеточные поверхности) являются антигенами с повторяющимися детерминантами. Их взаимодействие с бивалентными молекулами антител включает ряд этапов, играющих разную роль в иммунной реакции организма. В работе предложены математические модели, описывающие динамику формирования комплексов различного состава между антителами и поливалентными антигенами. С использованием программ Mathbrain 1,51E и Gepasi 3,10 осуществлен анализ систем дифференциальных уравнений, соответствующих различным структурам антигенов: линейный носитель, глобулярный носитель с фиксированными детерминантами, клеточная поверхность с фиксированным регулярным расположением детерминант и с латеральной миграцией детерминант. Проведен численный анализ моделей, определены интервалы термодинамических параметров и кинетических констант реакций, соответствующих различным лимитирующим стадиям формирования поливалентных комплексов (отличающимся по влиянию на клеточный иммунный ответ). Охарактеризован вклад диффузионных ограничений в динамику образования иммунных комплексов. Установлены пороговые уровни поверхностной плотности антигенных детерминант, соответствующие значительному увеличению доли бивалентных взаимодействий; сопоставлены свойства антигенов разного состава при равновесном и кинетическом режимах иммунохимической реакции. В рамках разработанных моделей проведены расчеты, основанные на экспериментально измеренных константах реакций в системе [искусственные антигены, содержащие в качестве детерминант гаптен 2,4-дихлорфеноксиуксусную кислоту (2,4-Д), - антитела против 2,4-Д]. Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 97-04-48302.