2019年特異性抗原抗體的應(yīng)用及展望

1、特異性抗原抗體的應(yīng)用及展望院系：生物工程專業(yè)：生物技術(shù)姓名：邵明洋學(xué)號： 20104710224特異性抗原抗體的應(yīng)用及展望摘要 抗原的特異性是物質(zhì)之間相互吻合性或針對性、專一性?？乖奶禺愋员憩F(xiàn)在免疫原性和抗原性兩方面。抗原結(jié)合價是一個抗原分子能與相應(yīng)抗體分子結(jié)合的功能性抗原決定基的總數(shù)。所以一種抗原只能消滅一類細菌或病毒。特異性抗原抗體的作用具有特異性、比例性、可逆性。可應(yīng)用于抗體血清的制備、單克隆抗體制備、人單克隆抗體的制備、基因工程抗體的制備、催化性抗體的制備、中藥的提取和應(yīng)用、抗體特異性分布的治療和診斷使用關(guān)鍵詞：特異性抗體、免疫、單克隆抗體、抗體制備引言：抗體和抗原的特異性結(jié)合是免疫

2、的重要部分，也是具有較強發(fā)展?jié)摿Φ恼n題。許多的藥物生產(chǎn)和疾病的治療都依賴于他的成熟發(fā)展和新成果的獲得?？乖贵w反應(yīng)的過程是經(jīng)過一系列的化學(xué)和物理變化，包括抗原抗體特異性結(jié)合和非特異性促凝聚兩個階段，以及由親水膠體轉(zhuǎn)為疏水膠體的變化。根據(jù)其原理進行新的開發(fā)與利用是當(dāng)前主要研究手段。一、特異性抗原抗體的結(jié)構(gòu)獨特性抗體是指不同特異Ig性分子的V 區(qū)和T、B 細胞表面的抗（原識別）受體（TCR和 BCR）V 區(qū)所具有的抗原特異性標(biāo)記，其特異性Ig由高變區(qū)的氨基酸序列和構(gòu)型決定。由于每一B細個胞克隆所產(chǎn)生的Ig 分子均具有不同于其他Ig 分子的HVR結(jié)構(gòu)，因此Ig 獨特型抗原表位的數(shù)目十分龐大。簡而言之

3、，該抗體可以與另一種抗體V區(qū)的結(jié)合?？贵w是具有4 條多肽鏈的對稱結(jié)構(gòu)，其2中條較長、相對分子量較大的相同的重鏈（H 鏈）；2 條較短、相對分子量較小的相同的輕鏈L鏈（）。鏈間由二硫鍵和非共價鍵聯(lián)結(jié)形成一個4由條多肽鏈構(gòu)成的單體分子。輕鏈有和兩種，重鏈有、和五種。整個抗體分子可分為恒定區(qū)和可變區(qū)兩部分。在給定的物種中，不同抗體分子的恒定區(qū)都具有相同的或幾乎相同的氨基酸序列。可變區(qū)位"Y"于的兩臂末端。在可變區(qū)內(nèi)有一小部分氨基酸殘基變化特別強烈，這些氨基酸的殘基組成和排列順序更易發(fā)生變異區(qū)域稱高變區(qū)高。變區(qū)位于分子表面最，多由17 個氨基酸殘基構(gòu)成，少則只有2 3 個。高變區(qū)氨

4、基酸序列決定了該抗體結(jié)合抗原抗原的特異性。一個抗體分子上的兩個抗原結(jié)合部位是相同的，位于兩臂末端稱抗原結(jié)合片段。"Y"的柄部稱結(jié)晶片段，糖結(jié)合FC在 上。二、抗原、抗體的作用（一）抗原的功能和作用1、細胞表面的免疫球蛋白被稱為細胞表面抗原，它的主要作用是標(biāo)志細胞自身且能刺激免疫細胞產(chǎn)生抗體。人體細胞表面抗原種類繁多，除同卵雙生子外，不存在表面抗原完全相同的情況。最為人所熟知的表面抗原是標(biāo)志ABO血型的A 抗原、B 抗原和H 抗原，正是這些抗原的存在，使得人的血清中含有對應(yīng)的抗體。當(dāng)與不同血型的紅細胞接觸時，就會發(fā)生特異反應(yīng)，即血液凝固。2、存在于白細胞和其他一些組織細胞中的

5、組織相容性抗原，稱為人類白細胞抗原（HLA）。這是一種跨膜蛋白，具有很強的細胞特異性，正是它的存在使得器官移植困難重重，它所產(chǎn)生的排異性甚至能摧毀整個器官。3、進入身體的病毒或細菌，當(dāng)它刺T激淋巴細胞產(chǎn)生抗體（或者說細胞因子）時，就被稱為抗原。它的主要作用就是使身體的免疫細胞產(chǎn)生抗體。4、作用：( 1 )用于檢測：藥物代謝、藥物動力學(xué)。（2）用于充當(dāng)抗原：充當(dāng)疫苗更安全、取代昂貴難制備的抗原。（二）抗體的功能和作用1、特異性結(jié)合抗原：抗體本身不能直接溶解或殺傷帶有特異抗原的靶細胞，通常需要補體或吞噬細胞等共同發(fā)揮效應(yīng)以清除病原微生物或?qū)е虏±頁p傷。然而，抗體可通過與病毒或毒素的特異性結(jié)合，直接

6、發(fā)揮中和病毒的作用。2、激活補體：IgM、IgG1、IgG2和IgG3 可通過經(jīng)典途徑激活補體，凝聚的IgA、IgG4 和 IgE可通過替代途徑激活補體。3、結(jié)合細胞：不同類別的免疫球蛋白，可結(jié)合不同種的細胞，參與免疫應(yīng)答。4、可通過胎盤及粘膜：免疫球蛋G白（IgG）能通過胎盤進入胎兒血流中，使胎兒形成自然被動免疫。免疫球蛋A（白IgA）可通過消化道及呼吸道粘膜，是粘膜局部抗感染免疫的主要因素。5、具有抗原性：抗體分子是一種蛋白質(zhì)，也具有刺激機體產(chǎn)生免疫應(yīng)答的性能。不同的免疫球蛋白分子，各具有不同的抗原性。6、抗體對理化因子的抵抗力與一般球蛋白相同：不耐60熱，70即被破壞。各種酶及能使蛋白質(zhì)

7、凝固變性的物質(zhì)，均能破壞抗體的作用。抗體可被中性鹽類沉淀。在生產(chǎn)上常可用硫酸銨或硫酸鈉從免疫血清中沉淀出含有抗體的球蛋白，再經(jīng)透析法將其純化。7、通過與細胞Fc受體結(jié)合發(fā)揮多種生物效應(yīng)（1）調(diào)理作用IgG、IgM 的 Fc段與吞噬細胞表面的FcR、FcR結(jié)合，增強其吞噬能力，通常將抗體促進吞噬細胞吞噬功能的作用稱為抗體的調(diào)理作用（opsonization）。（2）發(fā)揮抗體依賴的細胞介導(dǎo)的細胞毒作用三、特異性抗原抗體的研究進展1.抗血清的制備1.1 免疫動物（1）抗原：免疫動物是制備抗血清的第步。免疫所用的抗原可用病毒、細菌或者其他蛋白質(zhì)抗原，如果使用半抗原如小分子激素等，必須與大分子載體連接。

8、抗原的用量視抗原種類及動物而異，次注射小鼠可以少至幾個微克免，、羊甚至更大的動物每次注射的量就相應(yīng)增從加幾，百g/次至幾mg/ 次。（2）免疫動物：常用于制備抗血清的動物打豚鼠、家免、小鼠、大鼠等，如果大量生產(chǎn)可用動物羊、馬等，動物接受免疫的乳液量小鼠為1020 mL，家兔為24mL。1.2抗血清的純化與保存（1）采血：加強免疫的動2物3 次后，可通過耳靜脈或眼球（小鼠）采血，進行抗血清效價測定。當(dāng)效價達到理想的高度后，可以采血。采血方式可以從心臟直接取血，也可通過動脈放血。待血液凝固后用針筒或吸管吸取血清。（2）抗血清的純化與保存：除抗體外血清中含有多種其他蛋白成分。為了避免這些蛋白質(zhì)干擾抗

9、體（免疫球蛋白）標(biāo)記反應(yīng)和抗原抗體反應(yīng)，抗血清可經(jīng)過純化以獲得單一的機體（常IgG為）組分。常用的純化IgG的方法為飽和硫酸胺鹽析和層析法。蛋白質(zhì)在不同的鹽濃度的溶液中，其溶解度不一樣，鹽離子干擾蛋白質(zhì)和水分子間氫鍵形成，因為水鹽結(jié)合比水蛋白質(zhì)結(jié)合更穩(wěn)定，蛋白質(zhì)即可從溶液中沉淀出來。蛋白質(zhì)分子越大，沉淀時所需鹽離子濃度越低。免疫球蛋白（ Mr 1.5 要蛋白質(zhì)白蛋白（ M r 6.7 × 104 ）的分30%子大得50%多，飽抗和體在×度的硫酸鹽中析出，而白蛋白需在70%80%飽和度才析出，因此常用33%飽和度的硫酸胺純化血清中的IgG。鹽析時為了減少抗體變性，需在4 進行

10、，同時用pH8.0緩沖液稀釋抗血清以，減少蛋白濃度過高而發(fā)生共沉淀。銨鹽的溶解度不隨溫度變化而明顯改變， 25 僅差3%，而鈉 0 和鹽則相差5 倍，因此常在低溫沉淀時用銨鹽，室溫沉淀用鈉鹽。銨鹽對抗體的標(biāo)記反應(yīng)（如FITC和 biotin 標(biāo)記時）有一定的干擾作用。鹽析法只能部分純化抗體，更高純度的抗體制劑可用層析法制IgM備。五聚體相對分子質(zhì)量達9.7 × 10 ，比血清中任何其他蛋白都大，用分子篩層析很容易將其純化。IgG 在 PH 80 時帶負(fù)電荷，能與DEAE纖維素上的陽離子結(jié)合，因此可用離子交換層析來純IgG化。IgG 純化最常用的方法為親和層析。IgG 與葡萄球菌A 蛋

11、白和鏈球菌G蛋白具合高度的親和性，可用這兩種蛋白質(zhì)交聯(lián)親和層析柱IgG將純化。大部分IgG 與蛋白A 結(jié)合PH為89，洗脫PH為 24；而與蛋白G 的結(jié)合PH為57，洗脫PH為910。C 蛋白更適合于IgG 的純化，不但反應(yīng)條件為溫和的弱酸性或弱堿性，并且與IgG的結(jié)合力高于A 蛋白。G 蛋自能與大部分動物種類IgG的結(jié)合，而A 蛋白對小鼠IgG1、大鼠IgG2b、人IgG3、馬和綿羊IgG 結(jié)合力弱或不能結(jié)合G 蛋白和A 蛋白均不能與雞IgG結(jié)合。1.3抗血清的特性鑒定根據(jù)不同目的制備的抗血清，對其中所含抗體的濃度，特異性及免疫球蛋白種類的要求也不一樣。為了獲得質(zhì)量和數(shù)量上合符要求的抗血清，

12、在收集動物血清前必須對免疫效果進行檢測，對收獲后的抗血清也必須對些參數(shù)進行分析，如效價、親和力及交叉反應(yīng)等。根據(jù)不同的抗原性質(zhì)選用合適的檢測方法。最常用的為免疫沉ELISA淀，放射免疫等。親和力（affinity）表示抗血清與相應(yīng)抗原的結(jié)合強度，是描述抗體持異性的重要指標(biāo)，2.單克隆抗體的制備2.1 制備原理單克隆抗體（MAb）與抗血清（又稱多克隆抗體PAb，）最主要的區(qū)別是MAb 為單一種B細胞克隆所產(chǎn)生的一種均一的免疫球蛋白分所子以。MAb 是 B 細胞克隆的標(biāo)志，是一種獨特型的抗體，它的特異性是針對一個抗原決定簇的。制備單克隆抗體不能用化學(xué)分離的方法從多克隆抗體中去分離純化得到它，而是用

13、分離產(chǎn)生抗體B的細胞克隆的方法得到它。為了使 B 細胞克隆能在體外人工培養(yǎng)下長期存活并產(chǎn)生完全均一MAb的，GKÖhler 合 Milstein 于 1975 年創(chuàng)立了雜交瘤方法。所以制備單克隆抗體的技術(shù)又稱雜交瘤技術(shù)hybredoma（ technique）。雜交瘤技術(shù)的基本原理是用分泌抗體但不能長期培B養(yǎng)細的胞與能在體外長期培養(yǎng)并可低溫保存的腫瘤細胞進行雜交。篩選得到的雜交瘤細胞應(yīng)該是既能分泌抗體又有瘤細胞的特性，可長期傳代培養(yǎng)，又可在液氮中保存的細胞。把這些細胞單克隆化，用單克隆化的雜交瘤細胞進行單克隆抗體的生產(chǎn)。22B細胞與瘤細胞的來源及雜交瘤選擇原理最常用的單克隆抗

14、體是小鼠的單抗此，外也有大鼠的和人源的單抗人。源單抗制備比較復(fù)雜小。鼠單抗的制備通常是使Balb/c用小鼠的B 細胞和它的骨髓瘤細胞。大鼠的單抗制備通常Lou/c用大鼠及其骨髓瘤和Y3/AO大鼠及其骨髓瘤細胞B。細胞是從免疫動物的脾臟中分離出來動的物。免疫方法與抗血清制備相同只，是在制備脾臟前3d 必須進行一次靜脈加強注射以保證得到的B 細胞有旺盛的分泌抗體的活性。骨髓瘤細胞有許多細胞株是經(jīng)過誘變和篩選得到的缺陷型。篩選的標(biāo)準(zhǔn)是瘤細胞本身不產(chǎn)生抗體或者產(chǎn)生抗體的某種鏈，但不能分泌；是次黃嘌呤鳥嘌呤核苷酸轉(zhuǎn)移酶（HGPRT）和胸腺嘧啶激酶（TK）的缺陷型。因為這種缺陷型的瘤細胞正常的核酸合成途徑

15、被氨基喋吟aminopterin（）阻斷后，由于缺失這些酶，即使補充它的底物次黃嘌呤H（）和胸腺嘧啶（T），核酸合成的旁路也不能起到救援的作用，結(jié)果導(dǎo)致瘤細胞死亡（7圖2）。而雜交瘤細胞因帶有B細胞的全套基因，在HAT 存在的條件下借助于HGPRT和 TK 的作用通過替代的核酸合成途徑能正常合DNA成和 RNA。所以雜交瘤能正常地生長繁殖而被選擇出來。未被融合的游離B的細胞只能存活3d 而后自行死亡。這就是用HAT培養(yǎng)基進行選擇的原理。2.3細胞雜交與選擇培養(yǎng)（1）融合：細胞雜交之前，要分別準(zhǔn)備好脾B臟細的胞懸液和小鼠骨髓瘤細胞（如SP2/0Agl4 細胞株）。免疫后的小鼠脾臟在無菌條件下破碎

16、，將B 細胞懸浮在沒有血清的培養(yǎng)液（中通常使用RPMIl640商品配制，）并洗滌3 次去掉小鼠的血清。SP2/0細胞是用加有10%胎?；蛐∨Ｑ迮囵B(yǎng)的，每天更換新鮮培養(yǎng)液使成為對數(shù)分裂期生長旺盛的細胞。細胞用RPMIl640洗滌23 次，把兩種細胞合并在同試管中用，50%的聚乙二醇（相對分子質(zhì)量為10001500）作為融合劑，在37 條件下融合l2min。然后用1640 培養(yǎng)液緩慢稀釋，然后除去PEG，將細胞分散至HAT選擇培養(yǎng)板中。電融合方法也可用于單克隆抗體制備，雖融合率較高，但一次融合的細胞數(shù)少，且需專門設(shè)備，故限制了其廣泛使用。融合時脾細胞和骨髓瘤細胞的比例5在：110：1 均可獲得滿

17、意結(jié)果，每次融合細胞數(shù)量在1010 較為合適。融合后的細胞在40 或 96 孔板上的HAT培養(yǎng)液(RPMIl640含 10%20%胎牛或小牛血清和HAT）中 37 ，5%CO2條件下培養(yǎng)。融合后的細胞懸液中只有脾細胞和骨髓瘤細胞形成的雜交瘤細胞能在HAT培養(yǎng)基中生長，其他形式的融合細胞均不能生長未融合的細胞也不能在HAT培養(yǎng)液中生存。在融合后的細胞培養(yǎng)過程中，飼養(yǎng)細胞（feeder cell）有助于雜交瘤細胞的生長飼。養(yǎng)細胞可用同種動物的腹腔細胞或胸腹細胞。（2）陽性雜交瘤細胞的篩選與單克降化：雜交細胞經(jīng)10約14d 培養(yǎng)后，形成可用的細胞集落（克。隆經(jīng)）過幾次更換培養(yǎng)液HT（ 培養(yǎng)液）后進行

18、抗體活性檢測。常用的篩選槍測方法ELISA是和凝集試驗，前者常用于可溶性抗原，后者適用于細胞、細菌等表面抗原。Dot此外，ELISA、免疫印跡及免疫熒光試驗均可用于雜交瘤細胞的篩選。2.4單克隆抗體的擴大生產(chǎn)產(chǎn)生特異性抗體的單克隆雜交瘤細胞株應(yīng)立即擴大以培獲養(yǎng)得，足夠的細胞用于保存和生產(chǎn)可供應(yīng)用的抗體。生產(chǎn)大量單克隆抗體的方法目前常用的有3 種：小鼠腹水制備，大瓶培養(yǎng)和中空纖維反應(yīng)器，前者多用于實驗室制備，后二者適應(yīng)于工廠化生產(chǎn)。腹水制備：雜交骨髓瘤細胞在腹腔中定并植產(chǎn)，生大量腹水。選用與單克隆抗體制備所用相同的動物品系或者含有相同基Fl因代的雜交品系。雜交F1代品系更適合于腹水制備如，果用異

19、源動物制備腹水時可選用MHC無限制性的裸鼠。用小鼠制備腹水時，先用礦物Pristane油或致敏，以抑制其免疫功能利，于腹水的形成腹。腔注射1010 個雜交瘤細胞經(jīng)，過710d 后形成腹水。每只小鼠可獲得35mL 腹水，每mL 含 IgG 抗體可達510mg。腹水中含有較多的雜蛋白和非特異IgG性，并且含有許多蛋白酶，易使抗體失活，因此腹水收集后應(yīng)盡快純化，以防止降解。5人單克隆抗體的制備小鼠的單克隆抗體蛋白應(yīng)用于人體后，作為抗原能引起人的免疫應(yīng)答，大大降低其生物活性，并可能導(dǎo)致變態(tài)反應(yīng)。因此人源單克隆抗體在臨床治療上有廣泛應(yīng)用前景，引起人們的普遍興趣。但是人單克隆抗體制備存在許多技術(shù)上和倫理上

20、的障礙，如人雜交瘤細胞系不穩(wěn)定，有些抗原不能對人進行人工免疫，人B 細胞只能從外周血中分離而無法從脾臟取得等。盡管如此，一些人源單克隆抗體已經(jīng)獲得，技術(shù)上也在逐步完善起來。人的瘤細胞株U266 常用來與人外周血B 細胞融合以獲得人源單克隆抗體。另一些淋巴母細胞抹LCL（）則來源于EB病毒轉(zhuǎn)化的淋巴細胞，如GMl500，W1L2 和 ARH77等也用于雜交瘤細胞的制備這。些細胞系表現(xiàn)ED病毒核抗原（EBNA）陽性，且形成的雜交瘤細胞抗體的分泌水平不高。獲得人單克隆抗體的另一方法是EBV用直接轉(zhuǎn)化某些抗體分泌細胞，使之成為“不死”的細胞在體外培養(yǎng)EBV。感染人B 細胞后，病毒基因插入人B 細胞基因

21、組中，有1%的細胞轉(zhuǎn)化為“不死”的細胞B。細胞轉(zhuǎn)化可通過“病毒驅(qū)動”和“細胞驅(qū)動”兩種方法獲得。前者B是細將胞與分泌EBV的 B958 細胞系一同培養(yǎng)，后者則是EBNA與陽性的LCL細胞一同培養(yǎng)?！凹毎?qū)動”轉(zhuǎn)化B的細胞比較穩(wěn)定，抗體分泌能力也較強。3、基因工程抗體的制備3.1抗體的化學(xué)修飾抗體Fc段用雙功能連接劑與熒光素，同位素，酶，發(fā)光化合物，稀土元素以及藥物，毒素等連接后，并不影響Fab其功能區(qū)與特異性抗原結(jié)合。根據(jù)交聯(lián)物的性質(zhì)不同，標(biāo)記的抗體可用作診斷試劑，也可作為藥物的定向載體，引導(dǎo)藥物或毒素到達抗原存在部位使藥物或使毒素發(fā)揮更有效的作用，即俗稱“生物導(dǎo)彈”。從而減少藥物、毒素、同位

22、素、酶在腫瘤治療過程中引起嚴(yán)重的副作用，大大提高治療腫瘤的效果。3.2抗體基因文庫抗體基因文庫（antibody recombination library）是將不同的重鏈和輕鏈基因隨機組合，克隆到合適的表達載體中，在原核細胞表達不同的抗體，形成一個抗體庫，從這個抗體庫中，用抗原可以篩選到相應(yīng)的抗體基因?？贵w基因來源于雜交瘤細胞或動B物細胞（免疫或未免疫）DNA的和mRNA。用質(zhì)粒作為抗體文庫的載體，雖然也可能表達有活性的抗體分子或片段，但由線狀噬菌體表達更為方便有效M13。、fd、F1等噬菌體的外殼蛋白由5 種蛋白組成：p、p 、p 、p 和p 。每種含量不一，其中p 含量最多，每個噬菌體2

23、700有個 p 亞基，其余4 種蛋白僅5 個拷貝。增加噬菌體外殼蛋白的長度并不影響噬菌體的裝配，抗體以融合蛋白的形式表達于噬菌體表面噬。菌體表達質(zhì)粒常用的有fdCAT1、fdtetDOG1、PHEN1、pComb3和 pComb3H 等?？贵w融合蛋白構(gòu)建多p用和p ，p 拷貝數(shù)高，低親和力的抗體蛋白容易篩選出來。在噬菌體表達抗體時常，常不表達完整的抗體分（子因，為CH2上不能進行糖基化。）根據(jù)不同的引物得到重鏈的VH 或 VHCH1區(qū)，輕鏈的VL或 VLCL區(qū)。VL 和 VH 兩個片段用一短肽作連接片段，形成單鏈可變區(qū)（singlechain fragment variable，scFv）；V

24、HCH1和VLCL兩片段則形成Fab片段。另外，單獨的VH和 VL也能結(jié)合抗原，如果二者形成同源或異源二聚體（dAb），則穩(wěn)定性和親和性明顯提高（7圖4）。此外在抗體片段DNA 末端加上一些功能蛋白（如堿性磷酸酶和蛋白毒素）的基因，則表達的抗體就帶有一定生物活性功能片段，可用于檢測或治療。用特異性抗原免疫的動物B 細胞構(gòu)建抗體的噬菌體文庫，抗體親和性高，用與免疫抗原不同的抗原篩選得到的抗體親和性普遍較低?？捎媚M天然體細胞突變的方法來提高親和力。33 抗體基因的改造將鼠源抗體的V 區(qū)基因與人源抗體C 區(qū)基因重組，獲得的嵌合抗體（chimericalantibody），可保留鼠抗體對抗原的高親和

25、性，又減弱鼠源抗體對人的免疫原性，提高治療性抗體的效果。重組的嵌合抗體基因轉(zhuǎn)化骨髓瘤細胞或中國地鼠卵細CH0胞（），可在其中表達。為了進一步地消除鼠抗V體區(qū)框架區(qū)（FW）的異源性，可實行CDR移植（CDR grafting），以獲得與鼠FW類似的人FW結(jié)構(gòu)的嵌合抗體。噬菌體表達的抗體僅含V區(qū)（scFv）或Fab片段，缺乏Fc區(qū)，使抗體的穩(wěn)定性下降，半衰期縮短，F(xiàn)c與受體結(jié)合功能也消失。因此在抗體功能片段的末端連接A 蛋白、酶、細胞因子CD4、和毒素等分子，既可增加抗體片段的穩(wěn)定性，又可發(fā)揮某些生物學(xué)活性功能。3.4基因工程抗體在真核細胞中的表達噬菌體表達的抗體片段常常是在原核細胞中完原成核。系

26、統(tǒng)表達抗體片段產(chǎn)量高，成本低，快速易于操作。但抗體片段在原核表達系統(tǒng)中不能進行CH2糖基化，從而影響抗體的活性。因此重組抗體基因片段可轉(zhuǎn)移至適合的骨髓瘤細胞系或哺乳動物細胞系（CHO如），甚至于植物細胞中表達，可以得到與淋巴細胞表達相同的抗體分子。免疫球IgA蛋白的重鏈和輕鏈及分泌片基因可以分別轉(zhuǎn)化不同的植株，將表達這些蛋白的植株進行有性雜交，在雜交后代中可以裝配成完整IgA的 雙分子。以植物作為生物反應(yīng)器進行抗體的表達已有許多成功的研究報道，與動物細胞相比更為經(jīng)濟，具有廣泛的應(yīng)用前景。4、催化性抗體的制備4.1抗體催化的原理1986年，由PGschultz和 RALerner分別領(lǐng)導(dǎo)的兩個小

27、組同時證明抗體具有催化活性。針對一個四面體帶電荷的磷酸酯半抗原產(chǎn)生的抗體，能有選擇性地催化相應(yīng)的碳酸脂和羧酸脂的水解反應(yīng)。他們將這種有催化活性的抗體稱為催化性抗體（ catalytic antibody) ，又稱抗體酶（abozyme）。催化抗體的作用取決于底物分子水解時的轉(zhuǎn)（換transition態(tài)state）（圖75）。轉(zhuǎn)換態(tài)的分子結(jié)構(gòu)是分子活化后的一種結(jié)構(gòu)狀態(tài)，處于轉(zhuǎn)換態(tài)的分子具有最高的活化能，分子表現(xiàn)極性。處于這種狀態(tài)的分子也是最不穩(wěn)定的，能與這種分子結(jié)合的酶或者抗體會使某些化學(xué)鍵發(fā)生斷裂（如酯鍵，碳鍵，胺鍵等）起到酶解作用。可見抗體酶的作用與天然的蛋白質(zhì)酶非常相似?？贵w酶也表現(xiàn)出對底

28、物的專一性，對立體結(jié)構(gòu)的專一性。在飽和動力學(xué)與競爭性抑制方面都與常規(guī)酶相似。所以抗體酶的發(fā)現(xiàn)打破了只有常規(guī)酶才有的分子識別和加速催化反應(yīng)的傳統(tǒng)概念，為酶工程學(xué)開創(chuàng)了新的領(lǐng)域。4.2抗體催化的化學(xué)反應(yīng)由抗體催化的化學(xué)反應(yīng)特異性高于酶，但催化速率低于常規(guī)的酶，只有l(wèi)010 倍。但有一些未發(fā)現(xiàn)催化劑的反應(yīng)如，DielsAlder 反應(yīng)也能被抗體催化。常規(guī)酶一般不能催化胺鍵水解，抗體酶能使胺鍵水解的速度增加25 萬倍。迄今為止，已發(fā)現(xiàn)和證明的由抗體催化的化學(xué)反應(yīng)40不種下。4.3催化性抗體的制備抗體酶是抗原決定簇處于轉(zhuǎn)換態(tài)結(jié)構(gòu)的抗體。因為轉(zhuǎn)換態(tài)分子極不穩(wěn)定無法制備抗體，所以催化性抗體的獲得主要是通過設(shè)

29、計穩(wěn)定的轉(zhuǎn)換態(tài)的類似物作為半抗原，與載體蛋白交聯(lián)后，免疫動物，獲得針對半抗原的抗體，從中篩選具有催化活性的抗體。篩選催化性單克隆抗體所ELISA用的與篩選一般抗體的方法不完全一樣，應(yīng)根據(jù)催化反應(yīng)的特點而進行適當(dāng)?shù)男薷摹＝?jīng)典的方法是先篩選出與底物或半抗原結(jié)合的抗體，然后從中再篩選出有催化活力的抗體，這種方法費時費力。利用催化性抗體對底物的催化活性，對底物進行適當(dāng)修飾，使催化反應(yīng)的產(chǎn)物可直接表現(xiàn)抗體的催化活性，這樣可以簡化檢測步驟。從理論上看，B細胞具有全套免疫球蛋白的多樣性的胚系基當(dāng)因然，也包括有催化作用的自身抗體在內(nèi)。然1989而年 Paul W首.次報道了人體的一種能催化蛋白質(zhì)水解的免疫球蛋白。它是種自身抗體，能水解血管活性腸肽（vasoactive intenstinal peptide，VIP）的Glnl6Met17 鍵。用 VIP 作為抗原能得到有催化作用的單克隆抗體，也能催Glnl6化Met17鍵。大約有17%的人有這種自身抗體酶但，患有氣喘的病人中該抗體VIP與的親和力比健康人高50 倍。由于VIP是一種氣管松弛劑，因此有人認(rèn)為這種