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?？贵w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(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),Fab段通常用于功能性研究中的放射性標記,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,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組喂養(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