TECHNICAL COLUMN
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抗體,也叫免疫球蛋白 (Ig),是一種能特異性結(jié)合抗原的糖蛋白,而抗原是在易感染動物體內(nèi)引發(fā)抗體產(chǎn)生的物質(zhì)。在體內(nèi),抗體是由于外源性分子的侵襲而產(chǎn)生的。抗體以一個或者多個 Y 字形單體存在,每個 Y 字形單體由 4 條多肽鏈組成,包含兩條相同的重鏈和兩條相同的輕 鏈。輕鏈和重鏈是根據(jù)它們的分子量大小來命名的。Y 字形結(jié)構(gòu)的頂端是可變區(qū),為抗原結(jié)合部位。 任何一個抗體的輕鏈都可以分為κ或λ型(基于小分子多肽結(jié)構(gòu)上的差異),每一個抗體的重鏈則決定了它的類或型。
抗體結(jié)構(gòu)

重鏈
哺乳動物 Ig 的重鏈一共有五種,分別用希臘字母α、δ、ε、γ和 μ 來命名,相對應(yīng)組成的抗體就稱為 IgA、IgD、IgE、IgG 和IgM 五種抗體。不同的重鏈在大小和組成上有所區(qū)別,α和γ包含大約 450 個氨基酸,而 μ 和ε則有大約 550 個氨基酸。
每個重鏈有兩個區(qū):恒定區(qū)和可變區(qū)。所有同一型的抗體其恒定區(qū)都是相同的,不同型的抗體之間則存在差異。重鏈γ、α和δ的恒定區(qū)的 組成為 3 個前后串聯(lián)的 Ig 結(jié)構(gòu)域,并有一個鉸鏈區(qū)增加它的靈活性;重鏈 μ 和ε的恒定區(qū)則由 4 個 Ig 結(jié)構(gòu)域組成。不同 B 細胞產(chǎn)生的抗體 其重鏈的可變區(qū)不同,但同一種 B 細胞或細胞克隆產(chǎn)生的抗體其可變區(qū)則是相同的,每一個重鏈的可變區(qū)都是大約 110 個氨基酸長度,并組 成一個單獨的Ig 結(jié)構(gòu)域。
輕鏈
哺乳動物只有兩種輕鏈:λ型和κ型,每條輕鏈有兩個前后相連的結(jié)構(gòu)域:一個恒定區(qū)和一個可變區(qū)。輕鏈的長度大約為 211~217個氨基酸, 每個抗體包含的兩條輕鏈總是相同的,對哺乳動物來說每一個抗體中的輕鏈只有一個型:κ或λ型。在一些低等的脊椎動物中,像軟骨魚類 (軟骨魚)和硬骨魚類體內(nèi)也會發(fā)現(xiàn)其他型的輕鏈如ι(iota) 型。
Fab和Fc段
Fc 段可以直接結(jié)合酶或熒光染料來標記抗體,是在 ELISA 過程中抗體鉚釘在板上的部位,也是在免疫沉淀、免疫印跡和免疫組化中識別并結(jié) 合二抗的部位。抗體可以被蛋白水解酶如木瓜蛋白酶水解成 2 個 F(ab) 段和一個 Fc 段,或者被胃蛋白酶從鉸鏈區(qū)斷開,水解成一個 F(ab)2 段 和一個 Fc 段。IgG 抗體片段有時是非常有用的,由于缺少 Fc 段,F(xiàn)(ab) 段即不會和抗原發(fā)生沉淀,也不會在活體研究中被免疫細胞捕獲。因 為分子片段較小,且缺乏交聯(lián)功能(由于 Fc 段的缺失),F(xiàn)ab 段通常用于功能性研究中的放射性標記,F(xiàn)c 段則主要用做組化染色中的阻斷劑。
抗體同型

根據(jù)Y形結(jié)構(gòu)的數(shù)量和重鏈種類的不同,哺乳動物體內(nèi)的抗體可以分為 5 類:IgG、IgM、IgA、IgD、IgE,它們的重鏈分別是γ、μ、α、 δ、ε。各類抗體在生物學(xué)特性、功能區(qū)域以及結(jié)合不同抗原的能力上有所不同,如下表所列:
類/亞類 | 重鏈 | 輕鏈 | 分子量(KDa) | 結(jié)構(gòu) | 功能 |
IgA1 IgA2 | α1 α2 | λ或κ | 150-600 | 單體-四聚體 | 最常引發(fā)的免疫球蛋白主要產(chǎn)生于粘膜部位,如腸道、 呼吸道和泌尿生殖 系統(tǒng),阻止病菌在黏膜的定居,能抵 抗消化并可分泌至乳汁中。 |
IgD | δ | λ或κ | 150 | 單體 | 功能不詳;與 IgM 共同存在于 B 細胞發(fā)育的各個階段;大部分與 B 細胞結(jié)合。 |
IgE | ε | λ或κ | 190 | 單體 | 結(jié)合變應(yīng)原引發(fā)巨細胞釋放組胺,可引起變態(tài)反應(yīng), 也可以對抗寄生蟲感染。 |
IgG1 IgG2a IgG2b IgG3 IgG | γ1 γ2 γ3 γ4 | λ或κ | 150 | 單體 | 血清中最主要的免疫球蛋白。在免疫反應(yīng)中提供 最主要的抗體以抵御病原 菌的侵襲,溫和的補體 固定劑 (IgG3);可通過胎盤。 |
IgM | μ | λ或κ | 900 | 五聚體 | 最早產(chǎn)生的反應(yīng)性抗體,在 B 細胞表面表達,分泌型有 很高的親和力。在 B 細胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)早期、產(chǎn)生足 夠的 IgG 之前發(fā)揮作用,消除病原菌。 |
雞的 IgY
在生產(chǎn)多克隆抗體時,選擇雞會比兔和羊有更大優(yōu)勢。
1.雞不是哺乳動物,因此更易產(chǎn)生針對哺乳動物抗原的高親和性抗體(特別是高度保守的哺乳動物蛋白)。
2.眾所周知,這是產(chǎn)生多克隆抗體的最合乎倫理的途徑,不需雞血,只要簡單收集雞蛋就可以。我們的母雞是以六只一喂養(yǎng),而我們有獨 特的辨認雞蛋系統(tǒng),使雞能自由走動。
3.一只雞就可以產(chǎn)生大量抗體,每個月大約可達 3 克 IgY,是兔子的 10-20 倍,而且與兔子相比,雞產(chǎn)生抗體的周期更快,早在第 25 天就 可以從雞蛋中獲取高滴度的抗體。
4.由于 IgY 存在于雞蛋中,而雞蛋可以收集起來并長期儲存,還可以根據(jù)不同批次抗體的滴毒和/或親和力來追溯性的從雞蛋中純化我們想要 的 IgY。
5。喂養(yǎng)和修建雞舍的費用低于兔子。
6.IgY 是一種很穩(wěn)定的抗體,具有以下和哺乳動物 IgG 相同的特征:
二價
可被木瓜蛋白酶降解成二價 Fab 片段
通過標準程序可以進行酶標記、生物素標記和金標記
7.IgY 的 Fc 片段與哺乳動物的 IgG 有明顯的不同
不會結(jié)合哺乳動物的類風(fēng)濕因子或其它自然產(chǎn)生的抗哺乳動物抗體的抗體(如 HAMA),從而降低實驗背景
不會激活哺乳動物的補體系統(tǒng)
不會結(jié)合哺乳動物的 Fc 受體
不會結(jié)合金葡菌蛋白 A 或蛋白 G
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