在一定调节下,可通过蛋白酶将Ig笑话成不同的片段,从而研究Ig的结构和功能,最常用的蛋白酶是木瓜蛋白酶和胃蛋白酶。
(一)木瓜蛋白酶水解片段
用木瓜蛋白酶可作用于 IgG 单体的铰链区二硫键,使其近 N 端切断,而得 到三个片段,其中两个片段完全相同,称为抗原结合片段(fragment of antigen binding,Fab),该段包含量了轻链和重链的可变区,能特异性地结合抗原;另一 片段可形成结晶,称为可结晶片段(fragment crystallizable,Fc),具有多种生物活 性,如激活补体、结合细胞、通过胎盘和黏膜等。Fab 由VL、CL 和VH、CH1 结构域组成,只与单个抗原表位结合(单价)。Fc 由一对 CH2 和CH3 结构域组 成,含重链大部分 C 区,因而具有重链相应功能区的功能,是抗体与细胞表面 Fc 受体相互作用的部位,无抗原结合活性。
(二)胃蛋白酶水解片段
IgG 单体在胃蛋白酶作用下可在其铰链区二硫键近 C 端被切断,从而得到一 个具有双价抗体活性的抗原结合片段 F(ab’)2 和一些不具有任何生物活性的小分 子多肽碎片 pFc’。F(ab’)2 片段由 2 个Fab 及铰链区组成,因此为双价,能够同 时结合两个抗原表位。由于 F(ab’)2 片段保留了相应抗原的生物学活性,同时又 避免了 Fc 段抗原性可能引起的副作用和超敏反应,因而被广泛用作生物制品。 从动物体内提取的抗毒素经胃蛋白酶水解后,可除去大部分 Fc 段,降低其免疫 原性,给人注射时可减少超敏反应的发生。pFc’片段由于最终被降解,因此不发 挥生物学作用。
木瓜蛋白酶作用于铰链区二硫键所连接的两条重链近 N 端,将Ab 裂解为 2 个完全相同的 Fab 段和一个 Fc 段。胃蛋白酶作用于铰链区二硫键所连接的两条重链近 C 端,将Ab 水解 为1个大片段 F(ab’)2 和多个小片段 pFc’。
Fab(fragment of antigen binding)Fc (fragment crystalizable)
比如白喉抗毒素, 破伤风抗毒素 胃蛋白酶消化后提纯,去掉FC 段而降低发生超敏反应
三、 抗体的多样性和免疫原性 Heterogeneity of immunoglobulins