結構生物化學/蛋白質功能/表位
表位,或抗原決定簇,是抗原的一個小的、特定的部分,被免疫系統識別,例如抗體。一個抗原通常有幾個不同的表位。抗體上識別表位的區域被稱為副位。抗體精確地匹配並結合到特定的表位。
表位以氨基酸的三級結構形式存在,並且在被 pH 或溫度變性後,不被具有相同特異性或親和力的抗體識別。識別表位的免疫球蛋白在類似條件下也會變性。在命名天然表位和變性線性表位時存在區別。天然三級結構上的表位被稱為隱蔽表位,而線性序列上的表位被稱為展開表位。有兩種不同但有效的方法來研究表位並繪製其位置。這些方法是 X 射線晶體學和單克隆抗體。動物的免疫反應會產生許多不同型別的抗體,這些抗體識別具有不同親和力的不同表位。這些不同的抗體被稱為多克隆抗體,存在於從血液中獲取的血清中。單克隆抗體只是這些多克隆抗體中的一個,正是這種單克隆抗體用於定義特定的表位。
表位作圖
繪製表位並確定其位置的挑戰在於,不同的單克隆抗體將識別不同的或相似的表位。表位不能獨立存在,必須有相應的抗體專門識別它。這個定義使得很難具體地識別任何給定表位的範圍,因為單克隆抗體首先開始,而多克隆抗體則具有不同的親和力和特異性。其中一些抗體對氨基酸的寬容度不同,而另一些則在它們識別的表位上重疊。然後在決定哪個多克隆抗體應該對應於特定表位時會變得麻煩,因為許多抗體識別相同的序列。
通常,單克隆抗體或 Mab 的方法會影響表位的定義。由於蛋白質印跡的 SDS-PAGE 部分變性了蛋白質,這將影響 MAb 對錶位的識別。其他利用天然構象的方法,例如液相免疫測定或冷凍組織樣本,將模擬體內親和力。這建立了 Mab 對錶位識別的三個人工類別。僅識別部分變性表位的單克隆抗體、識別表位天然三級結構的單克隆抗體,以及識別兩者單克隆抗體。
透過精確繪製表位可以分離出明顯可見的二硫鍵。然而,表位可以透過各種不同的單克隆抗體識別。這些特徵的特異性和識別在組織中變得更加明顯。儘管蛋白質構象變化中可能出現的結構細微差別,但單克隆抗體在識別表位方面相當具有選擇性。儘管該結構域沒有具體的蛋白質殘基或亞基腔,但該結構仍然可以在 X 射線晶體學下檢測到。
X 射線晶體學是確定表位和單克隆抗體之間天然三級接觸的最精確方法。在定義抗體必須多接近才能“接觸”以及即使兩者接觸也不一定意味著有結合方面存在挑戰。此外,X 射線晶體學是一種昂貴的方法,需要抗體以晶體形式存在。規避這些挑戰的方法包括核磁共振,它可以被普遍使用,但它犧牲了 X 射線晶體學的精度。核磁共振受到抗原大小的限制。如果抗原太大,則可以使用電子顯微鏡,因為它要求抗原足夠大。
參考文獻
Glen, Morris E. "Choosing a Method for Epitope Mapping." Methods in Molecular Biology. 1996. Epitope Mapping Protocols. 03 Dec. 2008 <http://springerlink.com/content/t5u6u667k23g1725/fulltext.html>.
