抗原()是指机体免疫系统在抗体(外来真菌、病毒及其它病支原体)的剌激下,由B细胞分化而至的浆细胞分泌的、可与相应抗体发生特异性结合的免疫球蛋白(,Ig)。每位B淋巴细胞形成的抗原具有专情的特异性。
抗原主要存在于血液等汗液中,及结合在B细胞细胞膜表面作为抗体受体即B细胞受体(B-cell,BCR)。抗原功能有两种:1.特异性结合病支原体中的抗体分子;2.特异性结合病支原体,招募巨噬细胞等杀膝伤衣原体。
抗原分子呈Y型,其功能由不同的结构域来实现:四肢末端区域称为可变区或V区,起结合抗体分子的作用,不同抗原分子的V区差别十分大;主干区域称为恒定区或C区,其差别很小,主要是结合效应细胞和分子。BCR的C区结合在B细胞膜上,因而其难以结合效应细胞,仅借助V区辨识并结合抗体分子,传递讯号引起B细胞活化,最终形成抗原。
具体结构上,所有的抗原都是由一对重链(H链)和一对轻链(L链)构成的,两条重链间由多个二硫键联接,轻链间由单个二硫键联接。在单个抗原分子中,两条重链和两条轻链都是一样的细胞膜抗原,因而一个抗原分子可以特异性结合两个相同的抗体。按照重链C端的差别,抗原又被分为IgG、IgM、IgA、IgD和IgE五类。
•IgG:体内含量最多的抗原细胞膜抗原,有IgG1、IgG2、IgG3、IgG14种亚类(人体内),是再度免疫应答形成的主要抗原;
•IgM:单体IgM结合在B细胞膜表面充当受体,分泌型IgM为5个IgM单体通过二硫键与J链联接产生的五聚体,具有很强的抗体结合能力;
•IgA:分泌型IgA为2个IgA单体通过J链联接产生的二聚体,是外分泌液中主要的抗原类型;
•IgD:分为存在于血浆中和结合在B细胞膜表面两种,在免疫系统中IgD兼顾受体和杂环双重身分;
•IgE:正常人体血浆中浓度最少的Ig,参与寄生虫免疫和Ⅰ型超敏反应。
为研究抗原分子不同区域的功能,可借助蛋白酶将抗原酯化为不同片断,常见的蛋白酶为香蕉蛋白酶和胃蛋白酶。香蕉蛋白酶的作用位点在合页区的上方,经过消化后,产生了2个Fab段和1个Fc段,Fab段为抗体结合片断,具有抗体结合活性,而Fc段无抗体结合活性,是抗原分子结合效应细胞或分子的部位;胃蛋白酶的作用位点在合页区下方,所以2个Fab段一直连在一起,称为F(ab’)2段,其特异性比完整片断的抗原更好。
依据可辨识抗体表位的数目,抗原通常又分为单克隆抗原和多克隆抗原,单克隆抗原与抗生素的偶联物在生物体内可特异性结合目标细胞或组织,从而发挥抗生素作用,因而单克隆抗原被广泛用于抗原抗生素的研究,抗原抗生素已成为生物医药产业极具发展前景的领域之一。