Study of antigen-antibody interactions by optical techniques : application to erythrocyte surface proteins
Etude des interactions antigènes-anticorps par des techniques optiques : application aux protéines de surface erythrocytaires
Abstract
The objective of this work was double ; have a tool capable of characterizing
antibodies in tenn of activity and to define the quality of the antigen-antibody interactions. The study of the antigens-antibody interactions was realized using optical techniques at the qualitative and quantitative and at the microscopie and macroscopic levels. The system erythrocyte antigens -
monoclonal antibody anti-Glycophorin was chosen as an experimental model of specifie binding. We observed by microscopy in three dimensions the homogeneous distribution of the receptors on the cellular surface. The same technique was used to analyze the interactions between these receptors and
the cytoske1eton. Our results showed interactions between Glycophorin C and Glycophorin B with the cytoskeleton and non interactions between Glycophorin A and the cytoskeleton. The quantification of the antigenic sites and the estimation of affinity constants of antibodies were carried out by flow
cytometry using the Langmuir adsorption model. Our results are in accordance with previous studies. We also estimated, by means of the erythroaggregometer, the dissociation process of agglutinates subjected to constant or increasing shear rate in the gap of a Couette viscometer. This dissociation was followed by the measure of the backscattered light intensity by agg1utinates in suspension. Parameters characterizing erythrocyte agglutination were obtained and the specifie energy of dissociation was estimated from these parameters. Our work showed that the characterization of monoclonal antibodies can be carried out by the optical methods that we have developed.
L'objectif de ce travail était double : avoir un outil capable de caractériser les anticorps en terme d'activité et définir la qualité des interactions antigène-anticorps. L'étude des interactions antigènes-anticorps a été réalisée par des techniques optiques au niveau qualitatif et quantitatif, à l'échelle microscopique et macroscopique. Le système antigènes érythrocytaires-anticorps monoclonal
anti-Glycophorine a été choisi comme modèle expérimental de reconnaissance spécifique. Nous avons observé par microscopie en trois dimensions la distribution homogène des récepteurs à la surface cellulaire. Cette même technique a été utilisée pour l'analyse des interactions entre ces récepteurs et le
cytosquelette. Nos résultats ont montré des interactions entre la Glycophorine C ou la Glycophorine B avec le cytosquelette et non pas des interactions entre la Glycophorine A et le cytosquelette. La quantification des sites antigéniques et la constante d'affmité des anticorps ont été réalisées par
cytométrie en flux en utilisant le modèle d'adsorption de Langmuir. Nos résultats sont en concordance avec des études précédentes. Nous avons évalué également, au moyen de l'érythroagrégamètre, le processus de dissociation des agglutinats soumis à une vitesse de cisaillement constante ou croissante
dans l'entrefer d'un viscosimètre du type Couette. Cette dissociation a été suivie par la mesure du flux lumineux rétrodiffusé par des agglutinats en suspension. Des paramètres caractérisant l'agglutination érythrocytaire ont été obtenus et l'énergie spécifique de dissociation a été estimée à partir de ces paramètres. Notre travail a montré que la caractérisation des anticorps monoclonaux peut être réalisée par les méthodes optiques que nous avons mises au point.