什么是抗体片段?
(2016-12-20 15:44:58)
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抗体抗体片段 |
分类: 科研 |
1.抗体片段的定义及获得
抗体是一大类能与抗原产生特异性结合的蛋白,抗体也叫免疫球蛋白(Ig)是体液免疫的重要效应分子,介导B细胞接受抗原刺激后增殖分化为浆细胞所产生的糖蛋白。
那么,什么是抗体片段呢?
抗体片段是IgG经蛋白酶水解所形成的片段。木瓜蛋白酶水解IgG形成2个相同的Fab段和1个Fc段;胃蛋白酶水解IgG形成1个F(ab′)2段和若干多肽碎片(pFc′)。若F(ab′)2重链间二硫键断裂,可形成2个Fab′片段,后者可进一步被酶解成Fv片段。
一个抗体的片段可以通过化学试剂和基因工程的方法获得。化学试剂片段通过是通过打断铰链区的二硫键或者是用蛋白酶,包括胃蛋白酶和木瓜蛋白酶,消化抗体后产生的。基因工程产生的片段提供大量的片段,每一个都能有特异性的结合区和功能特质。
2.Fab, Fab', (Fab')2, 和 Fv
抗体经过化学试剂处理的和蛋白酶消化可以得到抗原结合片段(Fab), 其来源于IgG 和 IgM 亚型抗体的可变区。 去掉Fabs片段的抗体部分就是Fc片段了,由重链的恒定区组成。 抗原结合片段包括了Fab, Fab', (Fab')2, 和 Fv。 这些片段能够结合抗原,但是它们缺少Fc段,其包括重链的恒定区2和3。当抗体被木瓜蛋白酶消化后,两个独立的F(ab)片段从Fc区域分离下来。然而用胃蛋白酶消化后,一个带有小部分的Fc铰链区的 F(ab')2 片段从抗体中分离下来。尽管利用化学试剂的方法分离抗体的片段能够产生很多有用的诊断和治疗的工具,但是是非常费时的而且需要大量的抗体作为原材料。
单价的F(ab) 片段只有一个抗原结合区,然而多价的F(ab')2 片段有两个抗原结合区,它们通过二硫键结合在一起。F(ab')2 片段产生2个单价的Fab' 片段和一个游离的硫基,其能够用于其他分子的结合。
Fv 片段是IgG和IgM类型抗体通过酶法分析后产物中最小的片段。Fv片段抗原结合区,其由VH和VC区域组成,但是他们缺少CH1和CL区域。VH 和VL 通过非共价键在Fv 片段里结合在一起。
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Fab片段 |
F(ab’)2 |
片段 Fc片段 |
特征 |
·不受位于巨噬细胞、B细胞、T细胞、中性粒细胞和巨细胞等细胞上的Fc受体的影响 ·不沉淀抗原·比F(ab’)2更易制备和纯化 ·在正常组织中分解放射性标记片段比整个IgG偶联物更快·降低免疫原性(Fc区缺失),使人抗鼠免疫球蛋白(HAMA)反应最小化 ·更不易遭到吞噬细胞攻击 |
·不受位于巨噬细胞、B细胞、T细胞、中性粒细胞和巨细胞等上的Fc受体的影响 ·保持两价抗原结合位点,这一点被认为对于保持与低亲和力抗原的结合活性很重要 ·可沉淀抗原 |
·用于研究IgG的效应子功能而不受抗原结合位点干扰
·Fc片段可用作组化染色的封闭剂 |
4.抗体片段的应用
在一些应用中,片段比完整的抗体更加有优越性。其中一个优越性是片段比完整的抗体要小,能够进入完整抗体进不去的组织中发挥治疗作用和进行免疫组织化学染色。抗体片段比常规的抗体更小,通常没有被糖基化,可以使它们的产物在原核表达系统中表达,从而节省时间和资金消耗。然而, 缺少Fc结构域的片段在体内比常规抗体降解的速度要快,而且不能够激发Fc介导的细胞毒性进程,除非它们结合一个为了达到更好治疗目的的有效的原件。而缺少Fc结构域对于免疫组织化学和其他的检测又是有利的,因为减少了抗体与Fc受体的非特异性结合。没有Fc区域的抗体片段具有能够减少非特异性结合的优点。抗流感的神经氨酸酶抗体 NC10 是一个在诊断中被广泛应用的一个ScFv。抗上皮细胞粘附分子Ep-CAM抗体MOC-31 是一个用于癌症治疗的ScFv。双特异性抗体,三特异性抗体和四特异性抗体在放射免疫治疗和体内的影像学诊断方面都有潜在的应用价值。