抗体同型和抗体亚型

抗体,也称为免疫球蛋白,通常呈“Y”形。在大多数哺乳动物中,免疫球蛋白由五种类型组成:IgG、IgM、IgA、IgD 和 IgE,它们在大小、电荷、氨基酸组成和碳水化合物含量方面各不相同。同时,每种类型的抗体都有亚类,且亚类之间也存在异质性;例如,人类和小鼠的四种 IgG 亚型(IgG1、IgG2、IgG3 和 IgG4)之间没有同源性。此外,IgY 抗体也存在于禽类中。



抗体同型

IgG

IgG 存在于血液和细胞外液中,是体内最主要的抗体,占免疫球蛋白总量的 70-85%。它的分子量约为 150 kDa,通常以单体形式存在。根据恒定区基因的结构差异以及触发不同效应功能的能力,IgG 被分为 4 个亚类,包括 IgG1、IgG2、IgG3 和 IgG4。这些亚类具有高度的序列相似性(约 90% 的序列同一性),但在半衰期、抗原结合特性和补体激活能力方面存在差异。IgG 具有抗病毒、病毒中和、抗菌和免疫调节功能。它也是唯一能够穿过胎盘的抗体,在保护新生儿免受感染方面发挥着至关重要的作用。

在免疫测定中,IgG 几乎被完全使用,这主要归功于以下优势:

  • 它在免疫应答中具有最高的产率。

  • 它对抗原表位具有最强的结合亲和力。

  • 它在分离和纯化过程中保持稳定。

  • 它含有多个功能位点,可用于化学偶联,且抗体结合能力损失极小。

IgA

IgA是人体免疫系统中含量第二丰富的抗体。其核心功能是黏膜免疫防御,同时也参与体液免疫调节。IgA以两种形式存在:血清IgA和分泌型IgA(sIgA)。血清IgA主要为单体,参与全身体液免疫。分泌型IgA为二聚体,作为黏膜表面的主要抗体,存在于唾液、泪液、母乳以及呼吸道、消化道和生殖道的分泌物中。IgA分为IgA1和IgA2两个亚型,二者的区别在于铰链区的长度。IgA1的铰链区较长,因此更容易被细菌蛋白酶降解。正因如此,IgA1在血清IgA中占主导地位,而IgA2则主要存在于黏膜分泌物中。

IgM

IgM是B细胞发育过程中表达的第一个免疫球蛋白,也是初次免疫应答中的主要抗体,分子量约为900 kDa。它可以以单体或五聚体的形式存在:单体形式结合于B细胞表面,而分泌形式是由二硫键和J链连接的五聚体。五聚体结构使IgM能够有效地结合抗原表位。然而,它在需要信号放大的检测(例如免疫组织化学)中的应用有限,并且可能受到大分子空间位阻的影响。此外,与IgG相比,IgM主要在免疫应答的早期阶段产生,亲和力较低,且更难纯化和分离。

IgD

IgD在血清中的含量极低,占免疫球蛋白总量的不到1%,分子量为180 kDa。它主要以膜受体的形式存在于B细胞表面。 IgD同种型的表达水平与B细胞的活化状态相关。目前,关于IgD的研究相对较少,人们对其在血清中的作用了解有限。

IgE

IgE是人体免疫系统中含量最低但功能独特的抗体,分子量约为190 kDa。大多数IgE分子通过其Fc区与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的FcεRI受体结合,并在细胞表面长时间保持结合状态。与IgM的结构类似,IgE缺少铰链区,但有两个额外的恒定区取代了铰链区。IgE抗体的核心功能是介导I型超敏反应,同时参与抗寄生虫免疫。

IgY

IgY是鸟类、爬行动物和两栖动物特有的抗体。在功能、结构和大小方面,它与IgG相似。IgY主要以单体形式存在,仅有分泌型。 IgG主要存在于禽类血清和蛋黄中,其核心功能是体液免疫防御,并具有独特的科研和应用价值。

抗体亚型

根据​​铰链区大小、链间二硫键位置和分子量的差异,人和小鼠的IgG可进一步分为四个亚型。人IgG分为IgG1、IgG2、IgG3和IgG4,按其在血清中的丰度顺序命名。小鼠IgG分为IgG1、IgG2a、IgG2b、IgG2c和IgG3。杂交瘤单克隆抗体制备完成后,需要鉴定抗体亚型。

人IgG

IgG1约占总IgG含量的60-65%。它主要负责胸腺介导的针对蛋白质和肽类抗原的免疫应答,也参与调理作用和补体级联反应的激活。 IgG1同型抗体缺乏通常是低丙种球蛋白血症的征象。

IgG2约占总IgG含量的20-25%。它主要介导针对碳水化合物/多糖抗原的免疫应答。在所有IgG同型抗体缺乏症中,IgG2缺乏症是婴儿反复呼吸道感染的最常见原因。

IgG3占总IgG含量的5-10%,在针对蛋白质或肽类抗原的免疫应答中发挥重要作用。

IgG4通常占总IgG含量的不到4%,不与多糖结合。近期研究表明,硬化性胰腺炎、胆管炎和间质性肺炎患者的血清IgG4水平升高。目前,IgG4的其他功能尚不清楚。

小鼠IgG

IgG1与体液免疫密切相关,能够有效中和抗原,主要功能是应对外来抗原。

IgG2a 具有强烈的促炎作用,常激活补体系统参与免疫防御,是感染和抗肿瘤免疫研究的重要靶点。

IgG2b 在免疫调节和炎症平衡中发挥作用,常用于研究免疫反应的调控机制。

IgG2c 仅存在于某些小鼠品系(例如 C57BL/6)中,其功能与 IgG2a 相似,在免疫反应中发挥重要作用。

IgG3 具有多价结合能力,但天然分布较少,常用于补体反应相关研究。


不同类型的抗体在结构和功能上存在差异,这决定了它们在体内发挥的不同作用。IgG 产品广泛应用于免疫学研究、诊断和治疗。它们常用于抗体鉴定、免疫反应分析、疫苗研发以及细胞标记和分选等实验。EnkiLife 提供 7000 多种重组抗体,涵盖各种抗体类别。更多详情,请访问官方网站。请访问我们的网站查看重组兔单克隆抗体。


Felicia

Felicia 是 EnkiLife 的技术支持专家,在抗体开发、优化以及 ELISA 检测设计和应用方面拥有丰富的专业经验。她致力于协助客户选择合适的抗体产品、优化 ELISA 实验方案并解决过程中遇到的技术难题,从而支持其生命科学研究项目的顺利进行。


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