抗體于1890年由EmilvonBehring和ShibasaburoKitasato兩位科學(xué)家首次提出了抗體概念。抗體也稱為“免疫球蛋白(lg)，”是一種大型Y型蛋白，免疫系統(tǒng)利用其識別和中和外來的抗原，例如細(xì)菌和病毒等?？贵w能夠以極高的特異性和親和力幾乎結(jié)合任何非自身的表面。這種屬性使抗體不僅是免疫關(guān)鍵，也是生物學(xué)研究、疾病診斷和治療不可或缺的工具。

　　抗體結(jié)構(gòu)

　　抗體由兩條重鏈和兩條輕鏈組成。根據(jù)多肽序列的細(xì)微差異，輕鏈可分為kappa(κ)鏈或lambda(λ)鏈。重鏈定義抗體的類別或同種型。每條組成鏈包含一個NH2末端可變結(jié)構(gòu)域和一個或多個COOH末端恒定結(jié)構(gòu)域。每個可變結(jié)構(gòu)域或恒定結(jié)構(gòu)域由大約110-130個氨基酸組成。兩條輕鏈僅包含一個恒定結(jié)構(gòu)域，而重鏈包含三個或四個恒定結(jié)構(gòu)域，這決定了同種型。具有三個恒定結(jié)構(gòu)域的重鏈往往在第一和第二個恒定結(jié)構(gòu)域之間包含一個間隔鉸鏈區(qū)。典型的輕鏈質(zhì)量約為25kDa，而帶有鉸鏈的三個恒定結(jié)構(gòu)域重鏈質(zhì)量約為55kDa。

　　同型

　　抗體可分為同種型，同種型由重鏈恒定區(qū)的不同類型定義，每種同種型由單獨的恒定區(qū)基因編碼。不同同種型之間重鏈恒定區(qū)的差異包括鏈間二硫鍵的數(shù)量和位置、附著的寡糖部分的數(shù)量、恒定區(qū)的數(shù)量和鉸鏈區(qū)的長度。在哺乳動物中，抗體分為五種同種型：IgG、IgM、IgA、IgD和IgE。在人類和小鼠中，免疫球蛋白IgG進(jìn)一步分為亞類（例如小鼠IgG1、IgG2a、IgG2b、IgG2c和IgG3），基于二硫鍵數(shù)量和鉸鏈區(qū)長度和柔韌性的細(xì)微差異。各種抗體同種型在生物學(xué)特征、結(jié)構(gòu)、靶標(biāo)特異性和分布方面有所不同。

　　免疫球蛋白G

　　人體中最主要的同種型是IgG。它是所有免疫球蛋白同種型中血清半衰期最長的。根據(jù)重鏈恒定區(qū)的結(jié)構(gòu)、抗原和功能差異，IgG進(jìn)一步細(xì)分為四個亞類。IgG亞類表現(xiàn)出不同的功能活性。例如，IgG1和IgG3抗體通常是對蛋白質(zhì)抗原的反應(yīng)而誘導(dǎo)的，而IgG2和IgG4與多糖抗原相關(guān)。

　　免疫球蛋白D

　　循環(huán)IgD在血清中的含量極低，且血清半衰期較短。IgD的功能尚不清楚。

　　免疫球蛋白E

　　IgE的血清水平最低，且在所有抗體同型中半衰期最短。IgE與超敏反應(yīng)和過敏反應(yīng)以及對寄生蟲感染的反應(yīng)有關(guān)。

　　免疫球蛋白A

　　IgA血清水平往往高于IgM，但遠(yuǎn)低于IgG。IgA通常以單體形式存在于血清中，但它可以形成二聚體，其中第三恒定區(qū)通過二硫鍵與多肽鏈J鏈結(jié)合。IgA還含有分泌成分。分泌成分通過二硫鍵與二聚體的第二恒定區(qū)結(jié)合。IgA通過直接中和或防止與粘膜表面結(jié)合，在抵御毒素、病毒和細(xì)菌方面發(fā)揮著重要作用。

　　免疫球蛋白M

　　免疫反應(yīng)過程中產(chǎn)生的第一種抗體是IgM。在成熟和抗原刺激后，IgM單元通過第四恒定區(qū)中的二硫鍵相互連接，形成五聚體IgM。五聚體IgM還包含J鏈，該鏈通過二硫鍵與兩個單體結(jié)合。通常，單體IgM分子由于未成熟而具有較低的親和力，然而，五聚體IgM可以通過五聚體抗體和抗原之間的多聚體相互作用實現(xiàn)高親和力，特別是當(dāng)抗原包含多個重復(fù)表位時。

　　F(ab)和Fc片段

　　所有抗體均含有兩個F(ab)區(qū)和一個Fc區(qū)。F(ab)區(qū)對應(yīng)于抗體分子的兩個相同臂，其中包含與重鏈的可變結(jié)構(gòu)域和第一個恒定結(jié)構(gòu)域配對的完整輕鏈。Fc區(qū)對應(yīng)于重鏈的恒定結(jié)構(gòu)域，不包括第一個恒定結(jié)構(gòu)域。這三個區(qū)域通常稱為片段，可以通過蛋白水解酶消化分離。用木瓜蛋白酶消化將抗體切割成三個片段，兩個F(ab)片段和一個Fc片段，而胃蛋白酶不會分離兩個F(ab)片段，從而產(chǎn)生一個Fc片段和一個F(ab')2片段，由通過二硫鍵連接的兩個F(ab)片段組成。F(ab)和F(ab')2片段即使在消化后仍保留結(jié)合抗原的能力，使其成為某些免疫化學(xué)技術(shù)和實驗應(yīng)用的理想選擇。