Antikroppar och deras biologiska funktion

Antikroppars roll i immunförsvaret

Antikroppar utgör centrala komponenter i kroppens adaptiva immunförsvar. Deras huvudsakliga uppgift är att identifiera främmande smittämnen, s.k. patogener – exempelvis bakterier och virus, och därigenom hjälpa kroppen att undvika sjukdom eller mildra symptom.

När en patogen infekterar kroppen binder antikroppar till specifika ytmolekyler på patogenen kallade antigen. Genom denna märkning kan patogenens skadeverkningar minimeras. Dels kan patogenen fysiskt obstrueras från att interagera med andra delar av kroppen, vilket är en förutsättning för infektionsspridning. Vidare kan de bundna antikropparna initiera en immunrespons vilken attraherar andra celltyper med uppgift att neutralisera den främmande patogenen.

Antikroppars struktur

Antikroppar, även kallade immunoglobuliner, är stora proteiner (~150 kDa) med en karaktäristisk struktur liknande bokstaven ”Y”. Själva stammen, alltså den undre delen av ”Y:et”, kallas Fc-region (crystallizable fragment). Armarna, den övre delen av ”Y:et”, betecknas Fab-region (antigen binding fragment). Den allra yttersta delen av varje arm utgör en så kallad paratop, vilken kan binda till antigenet. Den korresponderande delen av antigenet kallas för epitop, Interaktionen mellan paratopen och epitopen är ytterst specifik och efterliknas därför ofta vid hur en nyckel passar i ett lås. Se Figur 1.

Vänster) Schematisk representation av en antikropps struktur. Stammen av detta ”Y”-formade protein benämns som Fc-regionen (crystallizable fragment). Armarna benämns som Fab-regionen (antigen binding fragment).


Höger) Illustration av hur en antikropp binder till ett antigen på ytan av en patogen. Från ett mer detaljerat perspektiv av denna biomolekylära interaktion är det den yttersta delen av Fab-regionen, kallad paratop, som binder till en del av antigenet, kallad epitop, på ett högst specifikt sätt. Notera att illustrationerna inte är skalenliga.

Figur 1

Klassificering av antikroppar – isotyper

Det faktum att antikropparna i immunförsvaret kan känna igen och interagera med en mängd olika smittämnen på ett ytterst specifikt sätt har som direkt konsekvens att paratopen varierar betänkligt mellan olika antikroppar. Fc-regionen å andra sidan är mycket mindre variabel i sin struktur. Till skillnad från Fab-regionen, som interagerar med antigenet, interagerar Fc-regionen istället direkt med immunsystemet och signalerar därigenom vilken immunologisk mekanism som bör utnyttjas för att adressera hotet från den identifierade patogenen.

Beroende på strukturen hos Fc-regionen klassificerar man antikroppen i olika så kallade isotyper; vilka är IgA, IgD, IgE, IgG och IgM. IgG är den vanligast förekommande i humant serum och utgör ~70-85% av alla immunoglobuliner.

Klonalitet hos antikroppar

Från ett biotekniskt perspektiv klassificeras ofta antikroppar som monoklonala eller polyklonala. Terminologin syftar på det antal cellinjer som producerat dem. Om det är en enda cellinje blir de producerade antikropparna identiska och kommer därför endast kunna binda till en enskild epitop hos det korresponderande antigenet. Monoklonaler produceras in vitro i laboratoriemiljö. Polyklonaler å andra sidan, produceras av flertalet cellinjer och kommer därför kollektivt att kunna binda till många olika epitoper på det korresponderade antigenet. Polyklonaler kan ses som en heterogen blandning av monoklonaler och produceras ofta av ett s.k. värddjur (t.ex. mus, kanin, get eller höna). Se Figur 2.

Vänster) Monoklonala antikroppar är strukturellt identiska och kan därför bara binda till en enskild epitop hos det korresponderande antigenet.


Höger) Polyklonala antikroppar har strukturellt olika paratoper och kan därför binda till olika epitoper hos det korresponderande antigenet.

Figur 2


Om du vill veta mer om hur vi på Getica jobbar med renframställningen av antigen och antikroppar, kika gärna på våra tjänster eller kontakta oss direkt.