Antikörper-Isotyp und Antikörper-Subtyp
Antikörper, auch als Immunglobuline bekannt, haben typischerweise eine „Y“-förmige Struktur. Bei den meisten Säugetieren bestehen Immunglobuline aus fünf Typen: IgG, IgM, IgA, IgD und IgE, die sich in Größe, Ladung, Aminosäurezusammensetzung und Kohlenhydratgehalt voneinander unterscheiden. Gleichzeitig hat jeder Antikörpertyp Untergruppen mit Heterogenität innerhalb dieser; beispielsweise teilen sich die vier IgG-Untertypen (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4) bei Menschen und Mäusen keine Homologie. Darüber hinaus sind IgY-Antikörper auch in Vogelarten vorhanden.
Antikörper-Isotyp
IgG
IgG ist im Blut und in der extrazellulären Flüssigkeit vorhanden und stellt den vorherrschendsten Antikörper im Körper dar, wobei er 70–85 % der gesamten Immunglobulin-Population ausmacht. Er hat ein Molekulargewicht von etwa 150 kD und existiert üblicherweise in einer monomeren Form. Basierend auf strukturellen Unterschieden in den Genen des konstanten Bereichs und der Fähigkeit, verschiedene Effektorfunktionen zu lösen, wird IgG in vier Unterklassen eingeteilt, einschließlich IgG1, IgG2, IgG3 und IgG4. Diese Unterklassen teilen sich einen hohen Grad an Sequenzähnlichkeit (etwa 90 % Identität), zeigen jedoch Unterschiede in der Halbwertszeit, Antigen-Bindungscharakteristika und Komplementaktivierungskapazität. IgG besitzt antivirale, virusneutralisierende, antibakterielle und immunmodulatorische Funktionen. Er ist auch der einzige Antikörper, der die Plazenta überwinden kann und eine entscheidende Rolle beim Schutz von Neugeborenen vor Infektionen spielt.
In Immunoassays wird IgG fast ausschließlich verwendet, aufgrund der folgenden Vorteile:
Er hat den höchsten Ertrag in immunologischen Reaktionen.
Er zeigt die stärkste Bindungsaffinität zu antigenischen Epitopen.
Er behält seine Stabilität während Isolierungs- und Purifizierungsprozessen bei.
Er enthält mehrere funktionelle Stellen, die für chemische Konjugationen mit minimalem Verlust der Antikörper-Bindungsleistung genutzt werden können.
IgA
IgA ist der zweithäufigste Antikörper im menschlichen Immunsystem. Seine Kernfunktion besteht in der mukosalen Immunabwehr, während er auch an der humoralen Immunregulation teilnimmt. Er existiert in zwei Formen: Serum-IgA und sekretorisches IgA (sIgA). Serum-IgA ist größtenteils monomer und beteiligt sich an der systemischen humoralen Immunität. Sekretorisches IgA ist dimer, dient als primärer Antikörper auf mukosalen Oberflächen und ist in Speichel, Tränenflüssigkeit, Muttermilch sowie Sekreten des Atmungs-, Verdauungs- und Fortpflanzungstrakts vorhanden. IgA wird in zwei Untergruppen eingeteilt, IgA1 und IgA2, die sich in der Größe ihrer Scharnierregionen unterscheiden. IgA1 hat eine längere Scharnierregion, was seine Anfälligkeit für bakterielle Proteasen erhöht. Aus diesem Grund dominiert dieser Subtyp das Serum-IgA, während IgA2 hauptsächlich in mukosalen Sekreten vorkommt.
IgM
IgM ist das erste Immunglobulin, das während der B-Zellentwicklung exprimiert wird, und stellt den primären Antikörper bei der primären Immunantwort dar, mit einem Molekulargewicht von etwa 900 kDa. Es kann entweder in monomerer oder pentamerer Form existieren: die monomere Form bindet an die Oberfläche von B-Zellen, während die sekretorische Form ein Pentamer ist, das durch Disulfidbrücken und eine J-Kette verknüpft ist. Die pentamerische Struktur ermöglicht IgM, antigenische Epitopen effizient zu binden. Jedoch ist es nur in begrenztem Maße für Assays (wie Immunhistochemie) von Nutzen, die eine Signalverstärkung erfordern, und kann den Effekt der makromolekularen sterischen Hinderung zeigen. Darüber hinaus wird im Vergleich zu IgG IgM hauptsächlich in den frühen Stadien der Immunantwort produziert, hat eine geringere Affinität und ist schwieriger zu purifizieren und zu isolieren.
IgD
IgD ist in sehr geringen Mengen im Serum vorhanden und macht weniger als 1 % des Immunglobulin-Pools aus, mit einem Molekulargewicht von 180 kDa. Es existiert hauptsächlich als Membranrezeptor auf der Oberfläche von B-Zellen. Das Expressionsniveau des IgD-Isotyps hängt vom Aktivierungszustand von B-Zellen ab. Derzeit gibt es relativ wenig Forschung zu IgD, und das Wissen über seine Rolle im Serum ist begrenzt.
IgE
IgE ist ein Antikörper mit dem geringsten Gehalt, aber einzigartigen Funktionen im menschlichen Immunsystem, mit einem Molekulargewicht von etwa 190 kDa. Die meisten IgM-Moleküle binden über ihre Fc-Bereiche an die FcεRI-Rezeptoren auf der Oberfläche von Mastzellen und Basophilen, bleiben längere Zeit an der Zelloberfläche angeheftet. Ähnlich wie bei der Struktur von IgM fehlt IgE eine Scharnierregion, hat aber zwei zusätzliche konstante Domänen, die die Scharnierregion ersetzen. Die Kernfunktion von IgE-Antikörpern besteht darin, Typ-I-Hypersensitivitätsreaktionen zu vermitteln und an parasitärer Immunität teilzunehmen.
IgY
IgY ist ein Antikörper, der einzigartig für Vögel, Reptilien und Amphibienarten ist. In Bezug auf Funktion, Struktur und Größe ähnelt er IgG. Er existiert hauptsächlich in einer monomeren Form mit nur einer sekretorischen Art. Vorwiegend im Vogelschluss und Eigelb vorhanden, seine Kernfunktion besteht in der humoralen Immunabwehr, und er besitzt auch einzigartigen wissenschaftlichen Forschungs- und Anwendungswert.
Antikörper-Subtyp
Basierend auf Unterschieden in der Größe der Scharnierregion, der Position von Interketten-Disulfidbrücken und Molekulargewicht kann IgG bei Menschen und Mäusen weiter in vier Subtypen unterteilt werden. Menschliches IgG wird in IgG1, IgG2, IgG3 und IgG4 eingeteilt, die nach ihrer Häufigkeit im Serum benannt sind. Maus-IgG wird in IgG1, IgG2a, IgG2b, IgG2c und IgG3 kategorisiert. Nach der Vorbereitung von Hybridom-monoklonalen Antikörpern ist es notwendig, den Antikörper-Subtyp zu identifizieren.
Menschliches IgG
IgG1 macht etwa 60–65 % des gesamten IgG-Gehalts aus. Es ist vor allem für Thymus-vermittelte Immunreaktionen gegen Protein- und Peptid-Antigene verantwortlich. Es beteiligt sich auch an der Opsonisierung und Aktivierung der Komplementkaskade. Ein Mangel am IgG1-Isotyp ist oft ein Zeichen für Hypogammaglobulinämie.
IgG2 macht etwa 20–25 % des gesamten IgG-Gehalts aus. Es vermittelt hauptsächlich Immunreaktionen gegen Kohlenhydrat-/Polysaccharid-Antigene. Unter allen IgG-Isotyp-Mängeln ist die IgG2-Mangelheit die häufigste Ursache für rezidivierende Atemweg/Atmungswege-Infektionen bei Säuglingen.
IgG3 stellt 5–10 % des gesamten IgG-Gehalts dar und spielt eine bedeutende Rolle bei Immunreaktionen gegen Protein- oder Peptid-Antigene.
IgG4 macht typischerweise weniger als 4 % des gesamten IgG-Gehalts aus und bindet nicht an Polysaccharide. Kürzliche Studien haben gezeigt, dass erhöhte Serum-IgG4-Werte bei Patienten mit sklerosierender Pankreatitis, Cholangitis und interstitieller Lungenentzündung nachgewiesen werden. Derzeit bleiben andere Funktionen von IgG4 unbekannt.
Maus-IgG
IgG1 ist eng mit der humoralen Immunität verbunden und kann Antigene effektiv neutralisieren, hauptsächlich fungierend bei Reaktionen auf fremde Antigene.
IgG2a zeigt eine starke proinflammatorische Wirkung, aktiviert oft das Komplementsystem und beteiligt sich an der Immunabwehr, und ist ein wichtiges Ziel in der Forschung zu Infektions- und Anti-Tumor-Immunität.
IgG2b spielt eine Rolle in der Immunregulation und Entzündungsbalance und wird häufig zur Untersuchung der regulatorischen Mechanismen von Immunreaktionen verwendet.
IgG2c existiert nur bei bestimmten Mausstämmen (z.B. C57BL/6), hat Funktionen ähnlich wie IgG2a und spielt eine signifikante Rolle in Immunreaktionen.
IgG3 besitzt multivalente Bindungskapazität, hat aber eine niedrige natürliche Verteilung und wird häufig in Studien im Zusammenhang mit Komplementreaktionen verwendet.
Verschiedene Antikörpertypen zeigen Unterschiede in Struktur und Funktion, die ihre distincten Rollen im Körper bestimmen. IgG-Produkte werden weitgehend in immunologischen Forschung, Diagnose und Therapie verwendet. Sie werden häufig bei Experimenten wie Antikörper-Identifikation, Immunreaktionsanalyse, Impfstoffentwicklung sowie Zellmarkierung und Sortierung eingesetzt. EnkiLife bietet über 7.000 Arten rekombinanter Antikörper an, die verschiedene Antikörporkategorien abdecken. Für weitere Details besuchen Sie bitte die offizielle Website bei Bedarf. Besuchen Sie unsere Website, um Rekombinane Kaninen Monoklonale Antikörper zu sehen.
 | Felicia Felicia ist eine technische Support-Spezialistin bei EnkiLife mit umfangreicher professioneller Erfahrung in der Antikörper-Entwicklung, Optimierung sowie ELISA-Assay-Gestaltung und -Anwendung. Sie engagiert sich dafür, unsere Kunden bei der Auswahl geeigneter Antikörperprodukte zu unterstützen, ELISA-experimentelle Protokolle zu optimieren und technische Herausforderungen im Prozess aufzulösen, wodurch sie den reibungslosen Fortschritt ihrer Life-Science-Forschungsprojekte unterstützt. |