抗原-抗体是怎么结合的?
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适应性免疫主要包括T细胞和B细胞，T细胞可以识别经MHC分子提呈的抗原（antigens, Ags）片段，B细胞分泌的抗体（antibodies, Abs）能识别完整的抗原。
抗体介导的免疫是适应性免疫反应的基石。T细胞位点的研究很多，我们现在能够成功预测抗原上的T细胞位点，但是对抗原-抗体之间的相互识别和结合并不是特别清楚，而抗原和抗体结合的特异性和亲和力不仅决定了免疫反应本身，也是生物学、生物医药、疾病诊断和治疗领域的重要研究内容，任何免疫化学技术的基本原理都是特异性抗体和特异性抗原的结合，形成唯一的抗体-抗原免疫复合物。了解抗体结构每一部分在识别抗原中的作用可以更好的理解它们之间的相互识别和结合。 抗体分子由两条重链和两条轻链组成，有两个抗原结合区（Fragment antigen binding region, Fab）和一个结晶区（Fragment crystallizable region），组成一个Y字型结构。 Fab区也称为可变域，负责抗原的识别和结合，Fc区又称为恒定域，负责效应功能（effector functions）。每种抗体分子都有一个唯一的结构，其Fab区是唯一的，可以特异性结合抗原。 浆细胞通过类别转换产生不同类型的抗体，比如从IgM到IgG1、IgG4、IgE，或其他任意一种抗体类型。在类别转换过程中，重链的恒定域发生了变化（即不同类型抗体间的区别是重链恒定域的差异），而重链的可变域并没改变，也就是说对抗原的特异性没有变化。
抗体通过募集免疫细胞和免疫分子引发针对所结合抗原的免疫反应，二者之间的结合通过抗体分子上的抗体决定簇（paratopes）和抗原分子上的位点（epitopes）完成，抗原位点可以是连续的氨基酸片段，也可以是空间上不连续的氨基酸片段。 抗体可变域Fab顶端有六个高变环（hypervariable loops），通常称为互补性决定域（complementarity determining regions, CDRs），决定了抗原的特异性，抗原结合在CDRs表面的氨基酸上。 毗邻的CDRs形成结合抗原的部位/表面，显然，由于不同抗体的CDRs的氨基酸序列不同，这些CDRs产生的表面形状也各异，结合的抗原也就不同。
这种特异性的结合也取决于抗原分子的大小和形状，如果是小分子肽或半抗原，通常结合发生在可变域的重链和轻链之间的凹槽内，如果是大分子抗原，这种结合可能涉及到所有的CDRs，甚至还包括其他的框架区域部分，结合的表面不一定是凹的，也可以是平的、起伏的或凸的。 抗原-抗体结合的亲和力（affinity）很大程度上取决于抗体可变域CDRs的氨基酸数量和种类，参与的氨基酸数量越多，亲和力越高。 此外，大多数或所有CDRs的氨基酸侧链也参与和抗原接触，一起决定了相互作用的特异性和亲和力。
抗原位点和抗体决定簇之间靠非共价键结合，决定了结合的亲和力。抗原-抗体的结合可能被高盐浓度、极端pH值、洗涤剂等所破坏，还会受到其他更高浓度位点的竞争。 过去一般认为，可变域CDRs负责结合抗原，而恒定域负责介导效应激活，但这种功能的区分过于简单化，因为某些CDRs区域从来没有参与到抗原的结合，而某些非CDRs残基对和抗原的结合却起到关键作用，而且越来越多的证据表明抗体-抗原的结合是非局部的，甚至存在变构的现象，也就是说抗原结合到抗体上可能影响到抗体的恒定域，反之亦然。
对医药行业，生产出高亲和力抗体非常重要，但同样重要的是抗原-抗体结合是否会发生构象的改变，包括结合部位及整个抗体分子的构象。抗原-抗体结合不能丧失原本的高亲和力，更不能丧失其效应功能。 Front Immunol 2013;4:302 本文来自：IVD工具人公众号，如有侵权请联系删除！ |
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