101年抗体:同形像

有很多方法可以对抗体进行分类:单克隆，多克隆，scFvs，nanobodies，这样的例子不胜枚举。但你听说过抗体同型吗?同型决定了抗体的几个关键特征以及它在免疫反应中所起的作用。但是什么是同型呢?有多少?为什么它们很重要?抗体是如何转换同型的?

什么是同型?

同型抗体是由其重链恒定区决定的一类抗体(见抗体101:抗体入门复习)。有五种抗体同型，每一种都有一个独特的重链常数区:IgM、IgD、IgG、IgE和IgA。

图1:Fc、Fab、重链、轻链、恒区、可变区标记抗体示意图。

为什么抗体同型很重要?

对你的免疫系统来说，抗体的同型很重要，因为它决定了抗体吸收哪些免疫细胞和分子来帮助消灭和清除病原体。不同的同型也出现在免疫反应的不同阶段。有三种主要的病原体清除功能或抗体固定区域的效应功能，尽管不是所有的同型具有相同的能力来激活每一种功能:

1. 招募免疫细胞，表达识别不同抗体同型的Fc部分的受体。
2. 与补体系统蛋白质结合，可以启动级联，帮助攻击细胞外病原体。
3. 将抗体运送到它们自己无法到达的地方。抗体的重链常数域(Fc区域)可以与特殊受体结合，这些受体将抗体通过细胞运送到不同的身体隔间，如黏液、眼泪或牛奶．

当在实验室中使用抗体时，了解抗体的同型是很有用的，这样你就可以选择一个合适的同型对照。同型对照与你的第一抗体有相同的恒定重链结构域但不与你感兴趣的抗原结合。同型对照是用来确保你看到的染色是由于靶特异性抗体结合而不是非特异性背景染色。同型对照用于基于抗体的应用，包括流式细胞术、免疫组织化学、免疫细胞化学,elisa,西方墨点法．

抗体的五种同型

重链常数区域的差异导致了这五种同型的几个独特的物理特性，如二硫键的数量和位置、常数区域的数量和铰链区域的长度。

现在来讲一些基本的同型命名法。抗体重链蛋白以及编码这些蛋白的基因都由小写的希腊字母μ、δ、γ、ε和α来表示。一些同型有不同的版本或子类，它们的重链常数域有微小的差异。这些是典型的编号，如IgG1, IgG2等。

让我们来看看每一个同型人。

IgM

这种同型是在初级免疫反应中产生的，因为所有B细胞一开始都表达IgM。IgM具有五聚体结构，这意味着每个IgM分子具有10种抗原的结合能力或化合价。一个额外的常数域取代了IgM抗体的铰链区。IgM没有亚类，主要在血液中发现。

IgD

虽然IgD在大多数未成熟B细胞表面与IgM共表达，但其功能尚不清楚。它是一个单体结构，化合价为2，没有子类。

免疫球蛋白

IgG是血液中含量最多的同型抗体，但它也存在于组织中。在二次免疫反应中，IgG是主要的同型抗体，即当免疫系统第二次或后续遇到抗原时。它表示为化合价为2的单体。根据它们在血液中的含量，有四种IgG亚类:IgG1、IgG2、IgG3和IgG4。

IgE

IgE抗体有助于防止寄生虫，但也在过敏中发挥作用。它们被发现与嗜碱性细胞和肥大细胞表面的IgE受体结合，这两种白细胞涉及过敏反应。没有IgE亚类，它们被表达为两个价的单体。

IgA

IgA抗体存在于血液中，是仅次于IgG的第二常见抗体;但它是在分泌物(如眼泪、唾液、黏液)中最常见的抗体，在这些分泌物中，它保护着粘膜。这种同型通常是四价二聚体。有两个IgA子类:IgA1和IgA2。

同形像统计图切换

同型转换发生在B细胞重链常数域与可变链域配对发生变化时。B细胞开始时共同表达IgM和IgD抗体，但在随后的免疫反应中，抗体的可变区与任何其他同型重链常数域配对。这种转换有助于B细胞在免疫反应过程中适应，因为它也改变了抗体的效应功能。

同型转换是由特定类型的DNA重组引起的。重链常数基因在可变区基因下游按μ、δ、γ、ε和α的顺序聚在一起。抗体可变基因最初用IgM和IgD常量域表达，因为它们是聚类中第一个常量域基因。然而，当B细胞转换到表达不同的同型时，中间的DNA序列被删除，这就把可变区放在了另一个恒定域基因的旁边。例如，如果B细胞转而产生IgE抗体，IgM、IgD和IgG的基因片段就会被删除。

图2:同型转换需要抗体基因位点的DNA重组。B细胞开始共同表达IgM和IgD同型抗体，它们是由重链恒定基因μ和ẟ编码的。这是头两个基因在重链恒定域基因簇。DNA重组可以删除介入的重链恒结构域基因，将可变结构域基因置于不同的恒结构域基因旁边。这个过程被称为同型转换，导致B细胞表达具有相同可变域但不同重链常数域的抗体。

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引用和资源

参考文献

Janeway CA Jr, Travers P, Walport M等。《免疫生物学:健康与疾病中的免疫系统》第五版。纽约:Garland Science;2001.免疫球蛋白恒定区结构变异。https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK27106/

Janeway CA Jr, Travers P, Walport M等。《免疫生物学:健康与疾病中的免疫系统》第五版。纽约:Garland Science;2001.免疫球蛋白同型的分布和功能。可以从:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK27162/

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