抗体の基礎

抗体とは何であり、抗原とは何ですか?抗体は、免疫細胞、特にBリンパ球によって産生され、細胞表面に発現され、分泌される免疫グロブリン(Ig)としても知られる大きな糖タンパク質である。

抗体は、免疫細胞、特にBリンパ球によって産生され、細胞表面に発現され、分泌される。 抗体は、病原体のタンパク質または抗原に特異的に結合することによって外来侵入微生物を認識し、それらの中和および破壊を促進する。 抗原は、古典的に免疫応答を誘発する任意の異物として定義される。 任意の所与の抗原に対する抗体特異性は、抗原結合を高精度に可能にするその独特の構造によって強調される。 抗体は非常に特異的であるため、動的な生物系におけるタンパク質の位置、存在量、および機能を解明するための科学研究において非常に有用なツール

抗体はどこから来たのですか?免疫系の主な役割は、外来/感染性病原体および組織損傷からの保護を付与することである。

免疫系の主な役割は、外来/感染性病原体および組織 それは2つの主要な枝で構成されています:生得的(非特異的)および適応的(後天的)免疫。 抗体の産生および分泌は、適応免疫分枝に属する細胞に依存する。

自然免疫システム

  • は、物理的障壁(粘液層、無傷の上皮、鼓動する繊毛など)と化学的障壁(抗菌ペプチド、低pH、加水分解酵素など)に依存
  • は、一般にpamps(pathogen associated molecular patterns)およびdamage associated molecular patterns(DAMPS)と呼ばれる、病原体または損傷由来の抗原に対する迅速な一般的または非特異的応答を提供します。 これらの応答は、Toll様受容体(Tlr)との相互作用によって媒介される。
  • は、可溶性(例えば、サイトカイン/ケモカイン、および補体因子)および細胞(例えば、貪食細胞、キラーおよび抗原提示細胞)応答を含む。
  • は、可溶性(例えば、サイトカイン/ケモカイン、および補体因子)および細胞(例えば、貪食細胞、キラーおよび抗原提示細胞)応答を含む。

適応免疫システム

  • は、リンパ球受容体(T細胞受容体およびB細胞抗原受容体)の活性化を介して病原体特異的免疫応答を提供する。
  • は、エフェクター Tリンパ球およびBリンパ球によって産生される抗体によって媒介される細胞応答を含む。
  • は、より速く、より効果的な応答のために再曝露時にリコールされる可能性のある特定の抗原に対する免疫記憶をもたらす。
  • は、より速く、より効果的

適応免疫系による抗体産生

適応免疫系は、病原体やその他の異物に対する微調整された応答を生成するように進化してきました。 適応細胞および体液性免疫応答の主なエフェクターは、それぞれTリンパ球およびBリンパ球である。 Bリンパ球は骨髄の造血幹細胞から発生し、b細胞を発現する未熟なIgMを生じる。 脾臓への遊走に続いて、未成熟B細胞はさらに、IgMおよびIgD膜結合免疫グロブリン型の両方を発現する成熟またはナイーブB細胞に分化する。 成熟したB細胞はリンパ系を通って末梢を循環し、そこで外来抗原と相互作用する。 ナイーブB細胞が抗原に遭遇すると、その活性化は、形質B細胞または記憶B細胞を生じ得る。 記憶B細胞は表面結合抗体を有するが、血漿B細胞は活性化抗原に特異的な抗体を分泌する。 記憶B細胞は、同じ抗原への再曝露時に急速に活性化され、より速く、より効果的な応答を提供する。

抗体または免疫グロブリンタイプは何ですか?すべての抗体は、ジスルフィド結合によって一緒に保持された四つのポリペプチド鎖、二つの軽鎖(L鎖)と二つの重鎖(H鎖)からなる同じ基本的な構造を共有します。

抗体構造

すべての抗体は、ジスルフィド結合によって一緒に保持された四つのポリペプチド鎖、二つの軽鎖(L鎖)と二つの重鎖(H鎖)からなる同じ基本構造を共有します。 これらの4つのポリペプチド鎖は、一般に「Y」形状を有し、それぞれ同一の抗原結合部位を有する2つの同一の半分からなる対称分子を形成する。 アミノ酸配列の可変性に基づいて、二つの主要な領域(可変および定数)は、各抗体ポリペプチド鎖内で識別可能である。 これらの領域は、一般に、可変光(VL)、定常光(CL)、可変重光(V H)、および定常重光(C H)として表される。 抗体は、それらの抗原特異性を強調する可変領域において、それらのアミノ酸配列が最も異なる。 抗原結合部位は、重鎖(V H)および軽鎖(VL)のアミノ末端または可変領域から形成される。 抗体は、ジスルフィド結合によって一緒に保持された4つのポリペプチド鎖、2つの軽鎖(L鎖)および2つの重鎖(H鎖)からなる。

断片抗原結合領域またはFabは、完全な軽鎖(VLおよびCL)および重鎖の完全可変(V H)領域およびその定常(C H)領域の一部によって形成される。</divo>断片抗原結合 断片結晶化可能領域またはFcは、定常重鎖(C H)のみからなる。抗体分子は、2つの軽鎖型、ラムダ(λ)またはカッパ(λ)のいずれかを有する。

抗体クラス

抗体分子は、2つの軽鎖型、ラムダ(λ)またはカッパ(λ)のいずれかを有する。

体の軽鎖タイプは、抗原特異性を付与することを超えて抗体機能の違いと関連していない。 対照的に、抗体の重鎖組成物は、他のタンパク質とのその相互作用(Fc受容体結合)、補体活性化、結合活性、および半減期などの様々な機能特性を決定する。 哺乳動物における主な重鎖クラスは、それぞれ抗体クラスまたはアイソタイプIgm、Igd、Igg、IgaおよびIgeを決定するm、d、g、aおよびeである。 IgMは、一次免疫応答中に存在する主な抗体アイソタイプである。 IgG抗体アイソタイプは、二次免疫応答の間に優勢であり、免疫系における最も一般的な循環抗体である。 抗体アイソタイプは、構造および免疫学的機能が異なる。

igg抗体は、

抗体クラス 重鎖クラス 分子量(kDa) %総血清抗体 機能的特性
μ(mu) 900 6
  • B細胞によって作られたIgのファーストクラス
  • 新しい抗原に対する免疫応答中に分泌される主Ig
  • 五量体として分泌される
γ(ガンマ) 150 80
  • 血液中の主なIgクラス
  • モノマーとして分泌される
  • 二次暴露時に大量に分泌される

igaは、唾液や粘液などの体液中に存在する主なigであり、血液中には二量体として存在するが、IgAは単量体として存在する。igaは、

α(アルファ) 385 13
  • 体液中に存在する主なIg(例えば 体の分泌物中の二量体として存在し、血液中のモノマーとして存在する

IgEはモノマーとして分泌され、好塩基球および肥満細胞上のFc受容体に結合し、アレルゲンに応答して産生される主なIgである。200

0 200 200 200 200 200 200002
  • モノマーとして分泌
  • 好塩基球および肥満細胞上のFc受容体に結合

IgDは少量で分泌され、主に膜結合抗原受容体として機能する。

δ(デルタ) 180 1
  • 少量で分泌される
  • 主に膜結合抗原受容体として機能する

抗体結合: 抗体抗原相互作用

抗体の作用機序

免疫系における抗体の機能は、外来粒子を特異的に結合して排除することである。 抗体は、いくつかの機構を介して外来抗原を除去することができる。 中和-抗体結合は、細胞との相互作用および結果として生じる細胞の損傷および浸潤を防止する外来粒子を中和するのに役立つ。

中和-抗体結合は、
オプソニゼーション-抗体は、食作用を介して異物を排除するために免疫細胞メディエーターを募集するタグとして作用することができます。
補体-抗体は、異物を被覆し、補体系を活性化し、異物の直接溶解またはさらにそのオプソニン化を誘導することができる。

抗体親和性と結合力の違いは何ですか?抗体は、水素、イオン性、疎水性、およびファンデルワールス結合を含む弱い非共有結合相互作用を介して、特定の抗原内の固有の領域またはエピトープに可逆的に結合する。 抗体結合の強度または親和性は、単一の抗体結合部位とそのエピトープとの間の弱い相互作用の正味の力によって決定される。

抗体結合親和性は、単一の抗体結合部位とそのエピトープとの間の弱い相互作用の正味の力によって決定され、抗体の結合能は、抗原とのすべての相互作用の正味の強さに依存する。抗原は多価であってもよく、これは抗原ごとにいくつかの同一のエピトープの存在を指す。

抗原は多価であってもよい。

多価抗原は、複数の抗体結合部位と相互作用し得る。 任意の所与の抗体分子について、その結合力は、抗原とのすべての相互作用の正味の強度によって定義される。 IgG、IgE、およびIgDのような抗体は、IgM抗体よりも高い親和性でそれらのエピトープに結合する。 しかしながら、各Igm分子は、抗原当たり最大1 0個のエピトープと相互作用し、したがって、より大きな結合活性を有する。 高い類縁のために、IgGの抗体のアイソタイプは分子および細胞生物学方法で使用される共通のタイプの抗体です。

ポリクローナル抗体とモノクローナル抗体はどのように違うのですか?異物に対する免疫応答の間、B細胞の活性化は、抗原特異的抗体を分泌する血漿B細胞の増殖および形成をもたらす。

抗原特異的抗体を分泌する血漿B細胞の増殖および形成をもたらす。

抗原特異的抗体を分泌する。 しかし、抗原は構造的に複雑であり、複数の抗原決定基またはエピトープからなる。 任意の所与の抗原において、B細胞は多数のエピトープのうちの1つを認識し、異なるB細胞クローンは、同じ抗原内の異なるエピトープに特異的な抗体 同じクローンからB細胞によって分泌される抗体は、それらが同じエピトープに特異的に結合するので、モノクローナル抗体である。 しかし、全体的な体液性応答は、複数のB細胞クローン型によって分泌される抗体を含み、自然にポリクローナルである。 B細胞分泌抗体は、主に血液の血清画分中に見出され、抗原特異的抗体を含む血清は、しばしば抗血清と呼ばれる。

モノクローナル抗体およびポリクローナル抗体は、複雑な生物学的プロセスの分析を容易にする強力なツールです。 分子生物学ツールとして使用される場合、各タイプの抗体にはいくつかの利点および欠点が関連している。

ポリクローナル対モノクローナル抗体の選択方法

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