抗體(antibody)

抗體（英語：antibody），又稱免疫球蛋白（immunoglobulin，簡稱Ig），是一種由B淋巴細胞分泌，被免疫系統用來鑒別與中和外來物質如細菌、病毒等的大型Y形蛋白質，僅被發現存在於脊椎動物的血液等體液中，及其B細胞的細胞膜表面。抗體能識別特定外來物的一個獨特特徵，該外來目標被稱為抗原。蛋白上Y形的其中兩個分叉頂端都有一被稱為互補位（抗原結合位）的鎖狀結構，該結構僅針對一種特定的抗原表位。這就像一把鑰匙只能開一把鎖一般，使得一種抗體僅能和其中一種抗原相結合。 抗體和抗原的結合完全依靠非共價鍵的相互作用，這些非共價鍵的相互作用包括氫鍵、范德華力、電荷作用和疏水作用。這些相互作用可以發生在側鏈或者多肽主幹之間。正因這種特異性的結合機制，抗體可以「標記」外來微生物以及受感染的細胞，以誘導其他免疫機制對其進行攻擊，又或直接中和其目標，例如通過與入侵和生存至關重要的部分相結合而阻斷微生物的感染能力等。體液免疫系統的主要功能便是製造抗體。抗體也可以與血清中的補體一起直接破壞外來目標。

資料來源：維基百科
一、形態
表面免疫球蛋白通過跨膜部分附著在B細胞的細胞膜上，而分泌到血液等體液中的抗體則沒有該跨膜部分。這兩種抗體除了是否存在跨膜部分之外，結構是完全相同的。根據這一區別，抗體被分為兩種形態：可溶形態（分泌形態）及膜結合形態。
膜結合形態抗體可稱為「表面免疫球蛋白」（sIg）或者「膜免疫球蛋白」（mIg），是「B細胞感受器」（BCR）的其中一部分。當體內存在某種抗原的時候，會與該蛋白結合，並激活B細胞。B細胞感受器由表面免疫球蛋白（IgD或IgM），以及與之相連接的由Ig-α和Ig-β構成的異源二聚體所組成，其中後者負責傳遞抗原刺激信號。人類B細胞表面所擁有抗體的典型數量為5萬至10萬左右。這些抗體通常會聚集在每個直徑大約1微米的脂筏上，這些脂筏用於隔離細胞上的其它信號感受器，這種聚集方式可能可以提升細胞媒介性免疫的效率。在人類B細胞的表面，這些B細胞感受器聚集的脂筏周圍幾百奈米的範圍內沒有其它感受器，以避免互相競爭的影響。
二、結構
抗體是一種高分子球狀血液蛋白質，重量約為150kDa。由於在部分胺基酸殘基中含有糖鏈，抗體也是一種糖蛋白。能發揮功能的基本單位是一個免疫球蛋白單體。在分泌形態的抗體中包括：二聚體IgA、真骨附類魚的四聚體IgM以及哺乳動物的五聚體IgM。

多種免疫球蛋白結構域構成了抗體的兩條重鏈（紅色和藍色部分），以及兩條輕鏈（綠色和黃色）。這些結構域包含7次（恆定區）及9次（變化區）的β摺疊。
可發生變化的部分稱為V區（或變化區、可變區），而不變的部分稱為C區（或恆定區）。
1.免疫球蛋白結構域
抗體的單體是一個Y形的分子，有4條多肽鏈組成。其中包括兩條相同的重鏈，以及兩條相同的輕鏈，之間由雙硫鍵連接在一起。每一條鏈均由稱為免疫球蛋白結構域的多個結構域所組成。每一個結構域大約包含70至110個胺基酸，並根據大小和功能分門別類。例如可變域IgV以及恆定域IgC）。它們的摺疊方式很特別：通過兩次β摺疊將另一條鏈捲入其中形成三明治狀，互相之間通過半胱氨酸和其它帶電荷胺基酸緊密結合。
2.重鏈
哺乳動物的免疫球蛋白重鏈有5種，分別用希臘字母記為：α、δ、ε、γ以及μ。根據重鏈類型的不同，抗體被分為不同的種型，它們被發現依序分別存在於抗體IgA、IgD、IgE、IgG以及IgM中。不同的重鏈其大小和組成各不相同：α和γ大約有450個胺基酸組成，而μ和ε大約有550個胺基酸組成。

1. 抗原結合區（Fab）
2. 抗原結晶區（Fc）
3. 藍色的重鏈有一個可變區（VH），緊隨其後的一個恆定區（CH1），一個樞紐區，以及另兩個恆定區（CH2 and CH3）組成
4. 綠色的輕鏈包含一個可變區（VL）以及一個恆定區（CL）
5. 抗原結合點
6. 樞紐區.
在鳥類的血液和蛋清中間，還發現了被稱為IgY的血清抗體種型。這種抗體種型和哺乳動物的IgG有很大的區別。然而在一些舊資料，甚至是生命科學商業產品的網站上，仍然稱之為IgG。這是錯誤的，並且容易引起混淆。
每一條重鏈有兩個區域：恆定區與可變區。同種型的抗體，其恆定區都是一樣的，但不同種型之間該區域是不相同的。例如：γ、α以及δ型重鏈由三個免疫球蛋白結構域串聯而成，並且還有一個用於增加彈性的鉸鏈區；而μ及ε型重鏈則包括四個免疫球蛋白結構域[1]。不同B細胞所生產抗體的重鏈可變區是不同的，但是同一個B細胞及其克隆體所生產的不同種型抗體的可變區則是完全相同的。重鏈的可變區由一個結構域組成，包含大110個胺基酸。
3.輕鏈
免疫球蛋白輕鏈由大約211至217個胺基酸組成，分為兩個結構域，分別是恆定區和可變區。哺乳動物的輕鏈有兩種，分別命名為λ（lambda）和κ（kappa）。每一個抗體的兩個輕鏈永遠是完全相同的，例如對於哺乳動物而言，同一個抗體要麼是λ型，要麼是κ，不會同時存在。在如軟骨魚綱（鯊魚）及真骨下綱的低級脊椎動物中，還可發現其它類型的輕鏈，如ι（iota）型。
資料來源：維基百科
免疫球蛋白(immunoglobulin)即為抗體Ig，Lambda light chains是在第22對染色體，Kappa light chains是在第2對染色體，Heavy chains是在第14對染色體
三、功能
A. 中和（neutralization）：抗體和微生物或其分泌的毒素結合，阻斷了毒素的作用
B. 調理（opsonization）：抗體與游離的抗原或病原體結合，形成複合體後，降低抗原或病原體的擴散，有利吞噬細胞的清除功能
C. 補體活化（complement activation）：抗原-抗體複合體會活化補體的傳統路徑，主要由IgM、IgG活化

資料來源：自然期刊
四、分布
 IgG遍佈大腦以外的全身，此因大腦為控制全身活動的中樞，除非此處感染，不然不宜有抗體存在
 IgM只有在心臟、血液循環系統中存在，因分子量大，不會跑出血管外
 Dimeric IgA主要存在於黏膜層處，如口腔，呼吸道，消化道，泌尿生殖道，乳腺，因此母乳富含IgA，攝取母乳的嬰兒能獲得更長時間的保護力
 IgE遍佈皮膚表層與黏膜層

名稱	常態結構		位置	功能
IgG	單體(monomer)		在血漿(blood plasma)中游走，戰抗體總數的80%。	不論第一次過敏反應(primary immune responses)或第二次過敏反應(secondary   immune responses)都很常見，可以通過胎盤(placenta)，提供胎兒被動免液(passive immunization)
IgM	五體(pentamer)		位於B細胞(B cell)的表面，在血漿(blood plasma)中游走。	在B細胞(B cell)的表面，在第一次過敏反應(primary immune responses)最先產生抗體
IgD	單體(monomer)		位於B細胞(B cell)的表面。	位於成熟B細胞(B cell)的表面。對於B細胞(B cell)的激活很重要。
IgA	雙體(dimer)		唾腺(saliva)、淚液(tears)、乳汁(milk)等身體外分泌線所分泌的物質。	保護表皮，避免病原體(pathogens)入侵表皮細胞(epithelial cells)。
IgE	單體(monomer)		從皮膚(skin)或組織的漿細胞(plasma cells)所分泌，腸道(gastrointestinal tracts)、呼吸道(respiratory tracts)可見。	結合到肥大細胞(mast cell)，當做一種抗原(antigen)，激發肥大細胞(mast cell)釋放組織胺(histamine)。 產生發炎反應(inflammation)以及部分過敏反應(allergic)

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