介紹抗體結(jié)構(gòu)成分
1、普通抗體重鏈和輕鏈的結(jié)構(gòu)
重鏈結(jié)構(gòu):普通的免疫球蛋白具有2條重鏈(H鏈),分子量約為50kD,有μ、δ、γ、ε和α五種重鏈亞型,對(duì)應(yīng)的免疫球蛋白名稱分別為IgM、IgG、IgA、IgD和IgE。
輕鏈結(jié)構(gòu): 普通免疫球蛋白具有2條輕鏈(L鏈),分子質(zhì)量約25kDa,有κ鏈和λ鏈兩種亞型,這兩種輕鏈決定了Ig的亞型類別(IgG1,IgG2,IgG3,IgG4)。一個(gè)天然的Ig分子兩條輕鏈總是相同的,但在同一個(gè)體內(nèi)可存在分別帶有κ或λ鏈的抗體分子。不同種屬生物體內(nèi)兩型輕鏈的比例不同,正常人血清免疫球蛋白κ鏈:λ鏈約為2:1,而在小鼠的比例為20:1。
2、抗體Fab段和Fc段
IgG經(jīng)木瓜蛋白酶酶切后裂解為2個(gè)完全相同的Fab段和1個(gè)Fc段,每個(gè)Fab段都為單價(jià),可與抗原結(jié)合但不會(huì)再發(fā)生凝集反應(yīng);經(jīng)胃蛋白酶酶切后裂解為1個(gè)完整F(ab)2片段和碎片化的Fc片段,F(ab’)2片段為雙價(jià),可同時(shí)結(jié)合兩個(gè)抗原表位。Fab段為抗原結(jié)合片段(fragment of antigen binding,F(xiàn)ab),相當(dāng)于抗體分子的兩個(gè)臂,由一個(gè)完整的輕鏈和重鏈的VH和CH1結(jié)構(gòu)域組成。Fc段為可結(jié)晶段(fragment crystallizable,F(xiàn)c)相當(dāng)于Ig的CH2和CH3結(jié)構(gòu)域,是Ig與效應(yīng)分子或者細(xì)胞相互作用的部位。Fab段包含完整的可變區(qū),以及恒定區(qū)的CH1區(qū)域。Fc段僅指Ig恒定區(qū)CH2和CH3的區(qū)域,相當(dāng)于Y字結(jié)構(gòu)下面那一部分。
圖1 抗體的Fab段和Fc段
3、重鏈抗體的結(jié)構(gòu)
駱駝?lì)惡蛙浌囚~類中天然缺失輕鏈的抗體又被稱為重鏈抗體,存在于亞洲的西亞駱駝(Camelus bactrianus)、非洲的單峰駝(C.dromedarius)和南美的大羊駝(Lama glama)、原駝(L.guanicoe)、羊駝(Vicugna pacos)和小羊駝(V.vicugna)等駱駝科中。1995年又在護(hù)士鯊(Ginglymostoma cirratum)、斑紋須鯊(Oretolobus maculatus)、銀鮫等軟骨魚中發(fā)現(xiàn)了無(wú)輕鏈或其他蛋白分子伴隨的類似于重鏈抗體的抗原受體(new or nurse shark antigen receptor,NAR)。由于NAR分子與Ig亞型在跨膜和分泌方式等幾個(gè)功能特征方面近似,因此也被稱為免疫球蛋白新抗原受體(Ig new antigen receptor,IgNAR)。如圖2所示。重鏈抗體具有廣泛應(yīng)用價(jià)值的是單域重鏈抗體(single domain antibody,sdAb)部分。單域重鏈抗體是指僅由重鏈抗體可變區(qū)(Variable region)組成的基因工程抗體,又稱為VHH抗體(variable domain of heavy chain of heavy-chain antibody,VHH antibody)或納米抗體(Nanobody,Nb),分子量為12-15 kD。