Antigen-antibody electrostatic interactions in the AB0 blood system
Abstract
Our aim was to study the antigen-antibody isoelectric relationships in the AB0 blood system at different pH, considering the nature of antibodies and isotypes of group antigens. The test erythrocytes were subjected to the loading with serum with group-specific antibodies of IgG and IgM classes in the pH gradient, followed by an assessment of the hemolysis. The presence of only acid type of antibodies in the donor's serum led to the hemolysis of erythrocytes with both corresponding antigen isotypes in the acid area of pH from 5.8 to 6.6. On the contrary, the presence of only alkaline corresponding group-specific antibodies in the serum led to the hemolysis of erythrocytes in the alkaline zone of pH at 8.4-8.8. Finally, the use of serum with both alkaline and acid types of antibodies of appropriate specificity determined the absence of the hemolysis while changing the pH medium both to the acid and alkaline zone. Thus, group-specific antibodies of IgM and IgG classes are important in the stabilization of the erythrocyte membrane in the presence of electrostatic imbalance in the membrane itself. The study of blood serum for the appearance of the hemolysis in the alkaline or acid pH medium makes it possible to detect the presence of a complete or incomplete spectrum of antibodies of corresponding specificity, i. e. to identify ANAP and CINAP phenomena in any serological laboratory.
About the Authors
Yu. P. Delevsky
Kharkiv National Medical University
Ukraine
Ukraine
V. Yu. Dielievska
Kharkiv National Medical University
Ukraine
Ukraine
References
1. Watkins, W. M. Specific inhibition studies relating to the Lewis blood-group system / W. M. Watkins, W. T. Morgan // Nature. - 1957. - Vol. 180. - P. 1038-1040.
2. Watkins, W. M. The genetic and enzymic regulation of the synthesis of the A and B determinants in the AB0 blood group system / W. M. Watkins, P. Greenwell, A. D. Yates // Immunol. Commun. - 1981. - N 10 (2). - P. 83-100.
3. Оловников, Н. И. Антигены эритроцитов человека / Н. И. Оловников, Т. Л. Николаева // Гематол. и трансфузиол. - 2001. - Т. 46, вып. 5. - С. 37-45.
4. Структурно-функциональная характеристика мембран эритроцита и ее изменения при патологиях разного генеза / М. К. Боровская [и др.] // Бюл. Вост.-Сиб. науч. центра СО РАМН. - 2010. - № 3 (73). - С. 334-354.
5. Anstee, D. J. The relationship between blood groups and disease / D. J. Anstee // Blood. - 2010. - Vol. 115 (23). - P. 4635-4643.
6. Clausen, H. ABH and related histo-blood group antigens; immunochemical differences in carrier isotypes and their distribution / H. Clausen, S. Hakomori // Vox Sang. - 1989. - N 56. - P. 1-20.
7. Qualitative differences in the enzymes produced by human A1 and A2 genes / H. Schachter [et al.] // Abstract of volunteer papers "AABB-JSBT, International transfusion congress proceedings of the simultaneous sessions". - Washington, 1972. - P. 16.
8. Rishi, K. Isoelectric analysis of В geneassociated L - galactosyl - transferases in human serum and saliva / K. Kishi, H. Takizawa, S. Iseki // Proc. Jap. Acad. - 1977. - N 53 (4). - P. 172-177.
9. Микулович, Т. П. Растительный белок / Т. П. Микулович, О. В. Мищиха. - М.: Агропромиздат, 1991. - C. 684.
10. Комкова, О. П. Механизмы серологических реакций: учеб. пособие / О. П. Комкова, А. М. Образцова, Н. А. Сидорова. - Петрозаводск, 2007. - C. 60.
11. Kumar, G. L. Иммуногистохимические методы: руководство / G. L. Kumar, L. Rudbeck; пер. с англ.; под ред. Г. А. Франка. - М., 2011. - C. 224.
12. Daniels, G. Essential Guide to Blood Groups / G. Daniels, I. Bromilow. - Oxford: Wiley-Blackwell, 2007. - P. 136.
13. Reverberi, R. Factors affecting the antigen-antibody reaction / R. Reverberi, L. Reverberi // Blood Transfusion. -2007. - Vol. 5 (4). - P. 227-240.
14. Predicting the origins of anti-blood group antibody specificity: a case study of the AB0 A- and B-antigens / S. Makeneni [et al.] // Front. Immunol. - 2014. - Vol. 5. - P. 397.
15. Бобровник, С. А. Новый подход в определении аффинности двухвалентных антител методом поверхностного плазмонного резонанса / С. А. Бобровник, М. А. Демченко, С. В. Комисаренко // Укр. бiохiм. журн. - 2012. - Т. 84, № 4. - С. 79-87.
16. Comparison of the results obtained by ELISA and surface plasmon resonance for the determination of antibody affinity / L. Heinrich [et al.] // J. Immunol. Meth. - 2010. - Vol. 352. - P. 13-22.
17. Isotype-specific detection of AB0 blood group antibodies using a novel flow cytometric method / G. Stussi [et al.] // Brit. J. of Haematol. - 2005. - Vol. 130. - P. 954-963.
18. Rapid and accurate measurement of anti-A/B IgG antibody in AB0-unmatched living donor liver transplantation by surface plasmon resonance / K. Yurugi [et al.] // Transfus. Med. - 2007. - Vol. 17 (2). - P. 97-106.
19. AB0 Blood-Typing Using an Antibody Array Technique Based on Surface Plasmon Resonance Imaging / N. Houngkamhang [et al.] // Sensors. - 2013. - Vol. 13 (9). - P. 11913-11922.
20. Делевский, Ю. П. Влияние pH среды на агглютинирующую способность анти-а-моноклональных антител и их ингибирование А-гликоконъюгатами липидной и протеиновой природы с разными изоэлектрическими свойствами / Ю. П. Делевский // Клин. и лаб. диагностика. - 2008. - № 8. - С. 29-32.
21. pH-induced conformational changes in human AB0(H) blood group glycosyltransferases confirm the importance of electrostatic interactions in the formation of the semi-closed state / A. R. Johal [et al.] // Glycobiology.- 2014. - Vol. 24 (3). - Р. 237-246.
22. Differential recognition of the type I and II H antigen acceptors by the human AB0(H) blood group A and B glycosyltransferases / J. A. Letts [et al.] // J. Biol. Chem. - 2006. - Vol. 281. - P. 3625-3632.
23. Делевский, Ю. П. Система крови AB0: биосинтез агглютиногенных щелочных и не агглютиногенных кислых гликотопов А и В антигенов при различном рН культуральной среды / Ю. П. Делевский, А. А. Зинченко // Клин. и лаб. диагностика. - 2007. - № 12. - С. 48-53.
24. Marsh, W. L. Scoring of hemagglutination reactions / W. L. Marsh // Transfusion. - 1972. - Vol. 12 (5). - P. 352-353.
25. Глинка, Н. Л. Общая химия: учеб. пособие / Н. Л. Глинка. - 30-е изд. - М., 2003. - 728 с.
26. Делевский, Ю. П. Аллотрансплантации кожи с учетом антигенов HLA-A,B,C, феномена АНАП в системе АВ0 и естественного иммуносупрессивного фактора, связанного с этой системой / Ю. П. Делевский // Материалы 7-го междунар. совещ. по тканевому типированию. - Ленинград, 1981. - С. 95-97.
27. Тихомирова, И. А. Роль экстрацеллюлярных, мембранных и внутриклеточных факторов в процессе агрегации эритроцитов: дис.. д-ра биол. наук: 03.00.13 / И. А. Тихомирова. - Ярославль, 2006. - 297 с.
28. Делевский, Ю. П. Обоснование изотипической дифференциации в системе АВО с учетом неагглютиноген-ных кислых гликотопов липидного происхождения / Ю. П. Делевский // Вестн. Рос. акад. мед. наук. - 2008. - № 4. - С. 3-10.
29. Stites, W. E. Protein-protein interactions: interface structure, binding thermodynamics, and mutational analysis / W. E. Stites // Chem. Rev. - 1997. - N 97. - P. 1233-1250.
30. Левин, В. И. Электрофоретическая подвижность эритроцитов человека, сенсибилизированных полными и неполными антиэритроцитарными антителами / В. И. Левин, Л. С. Луц, Е. Д. Чумакова // Вес. НАН Беларуси. Сер. бiял. навук. - 2009. - № 1. - С. 110-113.
31. Isoelectric focusing patterns of mouse monoclonal antibodies to the four human IgG subclasses / R. G. Hamilton [et al.] // Electrophoresis. - 1987. - N 8 (3). - P. 127-134.
32. Topping, M. D. Isolectric points of the human blood group A-1, A-2 and B gene-associated glycosyltransferases in ovarian cyst fluids and serum / M. D. Topping, W. M. Watkins // Biochem. Biophys. Res. Commun. - 1975. - N 64 (1). - P. 89-96.
Review
For citations:
Delevsky Yu.P., Dielievska V.Yu. Antigen-antibody electrostatic interactions in the AB0 blood system. Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Medical series. 2016;(1):44-51. (In Russ.)
Views: 402
Email this article 