抗体101：单克隆抗体

如果您只是在实验中使用抗体开始使用抗体，您可能对可用的所有不同种类的抗体感到好奇。一种常见类型的抗体是单克隆抗体。但这是什么意思，单克隆抗体如何与其他类型的抗体不同？

单克隆抗体是如何制造的

“单克隆”是指的抗体是所有同学和特异性的抗体。换句话说，单克隆抗体衍生自单个B细胞克隆。一种常见的方式产生单克隆抗体来自杂交瘤(美国国家研究委员会单克隆抗体生产方法委员会，1999年)。这创造了一个不朽的细胞群，它将继续产生原始B细胞产生的特定抗体。正因为如此，所有的抗体都能识别目标分子上的单个表位。虽然可以产生对抗多种分子的抗体，包括蛋白质、脂质和碳水化合物，但在这篇博文中，我们将重点关注识别蛋白质的抗体。

图1：用于单克隆抗体产生的杂交瘤产生的步骤。使用biorender.com创建的图像。

用于制造杂交瘤的产生抗体的B细胞来自对目标蛋白免疫的动物。动物首先被注射一种小肽，它代表蛋白质中发现的一个短的、独特的氨基酸序列，或者被注射整个蛋白质。从免疫动物中分离出B细胞后，这些B细胞以1:1的比例与骨髓瘤细胞融合，然后在一种名为HAT的特殊培养基中培养。这种培养基选择了不能复制的未融合的骨髓瘤细胞和产生抗体的B细胞，这意味着只有杂交瘤才能在这一步骤中存活。然后，进行限制性稀释分离杂交瘤个体，并采用ELISA法鉴定产生最特异性抗体的杂交瘤。最后，将所选杂交瘤作为克隆群体进行扩增(Holzlöhner et al.， 2017)。

为什么选择单克隆抗体做实验

当您希望确保抗体与您感兴趣的蛋白质的特定区域结合时，单克隆抗体特别有用。例如，如果您正在研究在您的实验期间可以结合配体的蛋白质，那么您要确保选择您识别远离配体结合位点的表位的抗体（梅德等人。，2016）。如果您的抗体识别出蛋白质的一部分，则在配体结合时可以掩盖，因此您将获得假阴性信号 - 即使样品中存在，抗体也不能识别蛋白质。

另外，较低的似然性是单克隆抗体将表现出与意外蛋白质的偏离靶标结合。这是因为单克隆抗体识别单个表位，因此这种氨基酸序列将不太可能在其他蛋白质中共享。相反，多克隆抗体 - 这是识别同一蛋白质上许多不同表位的抗体的异源混合物 - 更可能具有偏离目标作用。这是因为这些抗体有更多的机理识别其他蛋白质中也存在的表位。

由于单克隆抗体的特异性，它们也导致更可重复的实验结果。当您最初选择杂交瘤时，可以选择产生高亲和力/高抗体抗体的抗体。然后使用相同的杂交瘤来产生所有抗体的许多抗体，这意味着抗体在很大程度上在很大程度上相同。

单克隆抗体的缺点

如上所述，使用杂交瘤产生单克隆抗体时，遗传漂变是一个值得关注的问题。遗传漂变是指随着杂交瘤细胞的分裂，抗体编码基因的核酸序列发生变化。这些变化会改变杂交瘤产生的抗体，这意味着随着时间的推移会有很多变化。具体来说，抗体的抗原结合位点-副抗原-可能会改变和影响杂交瘤产生的抗体的特异性和亲切性。任何基因驱动都可以通过对重链和轻链进行排序来确定。为了避免任何可能的遗传漂变，科学家可以在培养前冷冻杂交瘤细胞，或者从杂交瘤中克隆出基因质粒制造重组抗体．

图2:杂交瘤中重链或轻链基因的变化影响了杂交瘤产生的特异性、贪欲和不同抗体的数量。从图片Bradbury等人，2018年．

在实验室中使用单克隆抗体的另一个障碍可能是成本。由于单克隆抗体的生产和验证涉及的步骤，其成本高于多克隆抗体。例如,它发展杂交瘤需要更长时间与免疫动物和恢复多克隆抗体相比(Lipman et al.， 2005)。这反映在抗体的成本上。

结论

您是否选择使用单克隆抗体与其他类型的抗体进行实验取决于多种因素。了解单克隆抗体的优点和缺点将帮助您做出最好的决定，以满足您的实验需要。

参考资料

参考

布拉德伯里ARM，Trinklein ND，Thie H，威尔金森IC，坦登AK，安德森S，布莱登CL，琼斯B，奥尔德雷德SF，Bestagno男，Burrone O，梅纳德Ĵ，费拉拉男，微调JS，GörnemannĴ，格兰维尔Ĵ，狼P, Frenzel A, Wong J, Koh XY, Eng H-Y, Lane D, Lefranc M-P, Clark M, Dübel S (2018) When monoclonal antibodies are not monospecific: Hybridomas frequently express additional functional variable regions. mAbs 10:539–546.https://doi.org/10.1080/19420862.2018.1445456

Holzlöhner P, Hanack K(2017)通过杂交瘤技术生成小鼠单克隆抗体。木星。https://doi.org/10.3791/54832

Lipman NS，杰克逊LR，Trudel LJ，Weis-Garcia F（2005）单克隆与多克隆抗体：区分特征，应用和信息资源。ILAR Junics 46：258-268。https://doi.org/10.1093/ILAR.46.3.258

霉菌AP, Askari JA, Byron A, Takada Y, Jowitt TA, Humphries MJ(2016)配体诱导的表位掩蔽。生物化学学报291:20993-21007。https://doi.org/10.1074/jbc.m116.736942

国家研究委员会（美国）生产单克隆抗体方法委员会。单克隆抗体生产。华盛顿州（DC）：国家院校（美国）;1999. 1，生成杂交瘤：分泌单克隆抗体的永久细胞系。https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/nbk100203/

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