抗體的結(jié)構(gòu)詳解!

    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(dòng)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(gè)或者多個(gè)Y字形單體存在,每個(gè)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?zhǔn)歉鶕?jù)它們的分子量大小來(lái)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(gè)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(gè)抗體的重鏈則決定了它的類(lèi)或型。

    抗體結(jié)構(gòu):


    重鏈

    哺乳動(dòng)物Ig的重鏈一共有五種,分別用希臘字母α、δ、ε、γ和μ來(lái)命名,相對(duì)應(yīng)組成的抗體就稱(chēng)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(gè)氨基酸,而μ和ε則有大約550個(gè)氨基酸。

    每個(gè)重鏈有兩個(gè)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(gè)前后串聯(lián)的Ig結(jié)構(gòu)域,并有一個(gè)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(gè)Ig結(jié)構(gòu)域組成。不同B細(xì)胞產(chǎn)生的抗體其重鏈的可變區(qū)不同,但同一種B細(xì)胞或細(xì)胞克隆產(chǎn)生的抗體其可變區(qū)則是相同的,每一個(gè)重鏈的可變區(qū)都是大約110個(gè)氨基酸長(zhǎng)度,并組成一個(gè)單獨(dú)的Ig結(jié)構(gòu)域。

    輕鏈

    哺乳動(dòng)物只有兩種輕鏈:λ型和κ型,每條輕鏈有兩個(gè)前后相連的結(jié)構(gòu)域:一個(gè)恒定區(qū)和一個(gè)可變區(qū)。輕鏈的長(zhǎng)度大約為211~217個(gè)氨基酸,每個(gè)抗體包含的兩條輕鏈總是相同的,對(duì)哺乳動(dòng)物來(lái)說(shuō)每一個(gè)抗體中的輕鏈只有一個(gè)型:κ或λ型。在一些低等的脊椎動(dòng)物中,像軟骨魚(yú)類(lèi)(軟骨魚(yú))和硬骨魚(yú)類(lèi)體內(nèi)也會(huì)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(lái)標(biāo)記抗體,是在ELISA過(guò)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(shí)別并結(jié)合二抗的部位?？贵w可以被蛋白水解酶如木瓜蛋白酶水解成2個(gè)F(ab)段和一個(gè)Fc段,或者被胃蛋白酶從鉸鏈區(qū)斷開(kāi),水解成一個(gè)F(ab)2段和一個(gè)Fc段。IgG抗體片段有時(shí)是非常有用的,由于缺少Fc段,F(ab)段即不會(huì)和抗原發(fā)生沉淀,也不會(huì)在活體研究中被免疫細(xì)胞捕獲。因?yàn)榉肿悠屋^小,且缺乏交聯(lián)功能(由于Fc段的缺失),Fab段通常用于功能性研究中的放射性標(biāo)記,Fc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(lèi)的不同,哺乳動(dòng)物體內(nèi)的抗體可以分為5類(lèi):IgG、IgM、IgA、IgD、IgE,它們的重鏈分別是γ、μ、α、δ、ε。各類(lèi)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:

    雞的IgY在生產(chǎn)多克隆抗體時(shí),選擇雞會(huì)比兔和羊有更大優(yōu)勢(shì)。

    1.雞不是哺乳動(dòng)物,因此更易產(chǎn)生針對(duì)哺乳動(dòng)物抗原的高親和性抗體(特別是高度保守的哺乳動(dòng)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(jiǎn)單收集雞蛋就可以。我們的母雞是以六只一組喂養(yǎng),而我們有獨(dú)

    特的辨認(rèn)雞蛋系統(tǒng),使雞能自由走動(dòng)。

    3.一只雞就可以產(chǎn)生大量抗體,每個(gè)月大約可達(dá)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(lái)并長(zhǎng)期儲(chǔ)存,還可以根據(jù)不同批次抗體的滴毒和/或親和力來(lái)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(fèi)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(dòng)物IgG相同的特征:

    ?二價(jià)

    ?可被木瓜蛋白酶降解成二價(jià)Fab片段

    ?通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)程序可以進(jìn)行酶標(biāo)記、生物素標(biāo)記和金標(biāo)記

    7.IgY的Fc片段與哺乳動(dòng)物的IgG有明顯的不同

    ?不會(huì)結(jié)合哺乳動(dòng)物的類(lèi)風(fēng)濕因子或其它自然產(chǎn)生的抗哺乳動(dòng)物抗體的抗體(如HAMA),從而降低實(shí)驗(yàn)背景

    ?不會(huì)激活哺乳動(dòng)物的補(bǔ)體系統(tǒng)

    ?不會(huì)結(jié)合哺乳動(dòng)物的Fc受體

    ?不會(huì)結(jié)合金葡菌蛋白A或蛋白G