关于抗原，这些知识点你都get到了吗？

引言

　　席卷全球的新冠疫情已持续3年，随着疫情防控常态化，新冠病毒检测成为许多人必不可少的日常生活。据初步统计，自2020年以来已有54款新冠检测试剂上市，其中不乏我们常见的抗原检测和抗体检测试剂。那么，对于那些“捅一捅”后使用的白色小板，你知道他们都是通过什么原理来进行检测的吗?

　　抗体作为生命科学领域工作者最常用的工具，因具有针对某些特定表位的高亲和力、高特异性而广泛用于多种研究，在各环节的应用中都不可或缺。抗体是否起作用，质量是否稳定可靠，对于科研人员来说都至关重要。

抗体的主要应用

抗原的选择

　　不管是制备单抗还是多抗，抗原的设计与制备是最重要的一环，抗原的好坏决定着能否免疫出抗体。抗原(antigen，Ag)指所有能诱导机体发生免疫应答的物质，因此，抗原物质具备两个重要特性：免疫原性(immunogenicity)和免疫反应性(immunoreactivity)。免疫原性(immunogenicity)的强弱很大程度上决定抗原的质量，因此抗原必须具备以下条件：

　　1、分子量

　　对于多肽或蛋白质类的抗原来说，一个抗原决定簇(epitope)，通常由6-8个氨基酸残基组成，平均每5-10 kD才有一个表位。因此分子太小的多肽或蛋白是很难有一个表位的。通常情况下我们认为，蛋白质的免疫原性较强于其他物质。尤其是分子量大于10000的蛋白质，可能含有大量不同的抗原决定簇，具有较强的免疫原性。

　　2、外源性

　　除自身抗原外，抗原通常为从体外进入机体的非己物质，进而引起机体发生免疫，产生相应的抗体。抗原与机体之间的关系越远，组织结构差异越大，异源性越强，其免疫原性越强。

　　3、结构复杂

　　蛋白质和多糖抗原，结构越复杂，免疫原性越强，反之则较弱。例如在蛋白质分子中，含有大量芳香族氨基酸(尤其酪氨酸)的蛋白质，其免疫原性较强，而以非芳香族氨基酸为主的蛋白质，其免疫原性较弱。抗原的结构复杂性是由氨基酸和单糖的类型及数量所决定的，简单重复的物质不具有免疫原性，比如常见的淀粉、核酸、多聚Lys等，其免疫原性都较弱。

　　4、降解性好

　　作为抗原，必须是可以降解才能抗原提呈。因此，诸如塑料、不锈钢等难降解的物质免疫原也很弱。而同样由于机体不能降解D-氨基酸组成的蛋白或多肽，由此组成的物质免疫原性也很弱。

常用的抗原制备方式

　　1天然提纯抗原

　　由机体纯化的天然蛋白，由于其本身结构比较复杂且存在修饰，是很好的抗原。但由于其纯化难度大，且只适合体内高表达蛋白的纯化，因此具有一定的局限性。

　　2、重组蛋白抗原

　　重组蛋白抗原制备通常使用主流的五大表达系统：大肠杆菌表达系统、哺乳表达系统、昆虫表达系统、枯草芽孢杆菌表达系统、酵母表达系统。值得注意的是，使用这五种表达系统制备的抗原一般来说量比较大，为了便于下游纯化，往往在构建时加上融合标签，如常用的GST、6*His、Myc、MBP、Flag、Fc等。相对于天然蛋白，重组蛋白纯度较高，鉴定也较为方便，整个生产过程更易控制，适合大批量工业化。因此，被广泛地应用。

　　3、人工合成抗原

　　人工合成抗原主要用于制备小分子抗体和多肽抗体，这类合成抗原都需要偶联到蛋白质载体上才能形成大分子抗原。因此这类合成抗原还需要连在一个大的载体上以增加其免疫原性，常用的蛋白质载体有：BSA(牛血清白蛋白),RSA(兔血清白蛋白),HSA(人血清白蛋白)，OVA(卵清蛋白)，GST(谷胱甘肽S转移酶)，KLH(Knoweyhole Limpet Hemocyanin，钥孔戚血蓝蛋白)，MAP(多价抗原肽，主要指多聚Lys)。

　　人工合成抗原主要应用于那些抗原难以提取，难以通过重组表达来实现的或者是想检测某个蛋白的特定位点。多肽的合成在现代化工上是一个比较成熟的技术，多肽作为抗原主要难点在于多肽的设计(抗原表位的选取)。

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