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抗体的制备(一)

发布时间:2019-05-15浏览:710次

抗体是动物机体在抗原刺激下,由B细胞分化成熟的浆细胞合成的,并能与抗原特异性结合的一类球蛋白,亦称免疫球蛋白(Immunoglobulin, Ig)。高等哺乳动物体内一般有4种免疫球蛋白,即IgM、IgG、IgA、IgE,在免疫分析中常用的是IgG。IgG的分子量为150~160kD,在动物血清中的含量约为6~16mg·mL-1,占血清蛋白总量的75%。IgG的基本结构类似英文大写的“Y”形,如图8-1所示。IgG由两条轻链(图中浅色部分)和两条重链(图中深色部分)组成,轻链和重链及重链和重链之间通过二硫键(-S-S-)连接。重链从其氨基端开始的1/4区域和轻链从其氨基端开始的1/2区域内的氨基酸组合成抗原结合部位。由图8-1可以看出,一个IgG分子可以有两个抗原结合部位。用木瓜蛋白酶水解IgG,可以得到两个Fab片段和一个Fc片段。同种生物的IgG,Fc片段基本保持不变,称为稳定区,该区域有与金色葡萄球菌蛋白A结合的位点;Fab片段从其氨基端开始的1/2区域,对不同的抗原有不同的氨基酸序列和空间结构,称为可变区,该区域是抗原识别部位。由于IgG分子的抗原识别部位在“Y”,形结构的顶端,这对于抗体的固定化具有重要意义:人们可以通过与Fc片段的特异性结合而把抗体固定在固相载体上。同时使抗原结合部位充分暴露,以保持抗体的活性。


图8-1 抗体基本结构示意图

凡能刺激肌体产生抗体,并能与之结合引起特异性免疫反应的物质称为抗原。物质刺激肌体产生抗体的特性称为免疫原性,与相应抗体发生免疫亲和反应的特性称为反应原性。对一些大分子物质,如蛋白、多糖来说,既有免疫原性又有反应原性,因此可以直接用来免疫动物制备抗体,这些物质又称为完全抗原。而对于环境分析中的大多数目标化合物来说,由于分子量较小,所以只具有反应原性而不具有免疫原性,不能直接刺激肌体产生抗体。但是。可以通过化学反应将目标化合物或目标化合物的特征结构结合到载体蛋白上,使之获得免疫原性,然后免疫动物,即可得到目标化合物或特征结构的抗体。这是小分子化合物免疫化学依据的基本原理。

抗体与抗原反应的一个显著的特点是反应的特异性。这是因为在免疫反应中,在抗体的抗原结合部位,氨基酸组成了非常精致的二维结构,可以与抗原分子的空间结构实现高度互补(图8-2),这种化学结构与空间构型的高度互补性,决定了抗体和抗原反应的特异性。但这一特异性又是相对的,一些与抗原分子的抗原决定簇具有相似结构的化合物也可以因为与抗体蛋白的抗原结合位点具有一定的互补性而被结合;另外,如果两种化合物具有部分相同的结构,而这个共同的结构恰好是抗原决定簇,那么这两种化合物都可能被抗体结合。


图8-2 抗体与抗原结合的空间互补性(YDB编号:1KEL)

抗体与抗原反应的另外一个特点是反应的可逆性,这也是免疫亲和萃取能够进行的基础。抗原与抗体分子是通过范德华力、静电引力、氢键、疏水作用等非共价相互作用结合在一起的。由干通过非共价键结合,所以抗体与抗原分子结合形成抗体一抗原复合物的过程是一个动态平衡过程。一般如下反应式表示:

平衡常数K又称结合常数,表征的是抗体的亲和力,抗体与抗原的结合常数可达到105~1010L·mol-1 。结合常数越高说明抗体的抗原结合位点与抗原在空间位置上的互补性越高,两者结合牢固,不易解离。

文章来源:《环境样品前处理技术》

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