<Antibody의 구조>
antibody의 구조는 variable region과 constant region으로 나눌 수 있습니다!
우선, Variable region(Vh,VI)은 다양한 sequence를 가지는 영역이고 antigen을 인식하고 recognition을 담당합니다.
그리고 Constant region(Ch,CI)은 모든 항체들이 기본 구조는 공유하며 structural component, effector function을 수행하는데 필요한 역할을 합니다.
이는 5개의 main form을 가지는데 각각의 form을 class 또는 isotype이라고 부르며 Class에는 lgM, lgD, lgG, lgA, lgE가 있습니다. 또한 항체에 존재하는 isotCype은 heavy chain의 종류가 전부 다른데, “lgM, lgD, lgG, lgA, lgE”은 각각 Cu, Cδ, Cγ , Ca, Cε 라는 heavy chain을 가지고 있습니다.
또한 Avidity(total strength of the interaction)와 Affinity라는 개념이 존재하는데요!
동일한 두 개의 binding site가 협심해서 항원에 결합하는 특성이 avidity를 높일 수 있으며, Affinity는 한 개의 binding site가 항원에 결합하는 single site interaction의 strength을 의미합니다.
이와 같은 Avidity와 Affinity가 항원항체반응이 얼마나 잘 일어나는지에 대한 척도이며 만약 binding site가 여러 개가 되면 Affinity는 낮아지지만 Avidity는 올라갑니다.
다음으로 Protease의 종류를 살펴볼게요!
1. Papain
- Heavy chain을 잡아주는 disulfide bond의 N terminus쪽을 끊어냅니다.
- Fab fragments(fragment antigen binding)는 항원에 binding하는 능력을 가집니다.
- FC fragment(fragment crystallizable) 구조를 가져서 crystalize가 잘됩니다.
2. Pepsin
- Heavy chain을 잡아주는 C terminal을 끊어냅니다.
- F(ab’)2 fragment는 C 말단을 끊다보니 두 개의 globular region은 연결이 된 형태로 만들어져 fab보다 좀 긴 길이의 f(ab’)2가 두 개가 함꼐 연결된 조각이 나오게 됩니다.
이 조각은 antigen binding characteristic은 있지만 effector molecule의 기능은 존재하지 않습니다.
<Antibody와 Antigen의 결합>
항체가 binding하는 곳은 extracellular space입니다.
hapten은 결합 부분이 매우 작고 hiv peptide는 binding pocket이 존재하며, hen egg white lysozyme은 굉장히 넓은 surface와 interaction합니다. 그리고 HIV gp120은 항체가 protrusion되어 오히려 항원의 binding pocket에 항체가 binding합니다.
<항원항체결합: Noncovalent bond>
항체는 complementary하게 binding해야 합니다.
이 Complementary binding을 매개하는 interaction은 noncovalent binding이며 다양한 binding을 매개하는 force가 있는데 항원 항체의 binding에서는 하나만 사용하는 것이 아니라 여러 가지 작용이 복합적으로 일어나 합쳐서 강하게 작용합니다.
<Epitope(antigenic determinant): 항원 중에 항체와 binding하는 부분>
1> Conformational epitope(discontinuous epitope)
→ 전반적인 모양이 amino acid가 쭉 연결되어 있기보다 surface에 노출된 것이 아미노산 순서 상으로 앞에 있는 것과 뒤에 있는 것이 연결되어 있는 구조를 가집니다.
2> Linear epitope(continuous epitope)
→ 아미노산 sequence가 쭉 연결되어 있는 부분입니다.
BCR과 항체는 두가지 epitope을 모두 인지할 수 있다는 것을 꼭 알아야합니다.
<Steric constraint>
항원 항체가 잘 binding 되더라도 옆에 방해 물질이 있으면 binding affinity는 높일 수 있지만 실질적인 binding은 방해를 받을 수 있습니다.
ex> West Nile virus의 경우 180개의 potential한 antigen binding site를 가지고 있는데, 그럼에도 불구하고 binding site가 너무 가깝게 붙어 있어 steric hindrance가 작용해 실제로는 120개만 binding할 수 있게됩니다.