For faster navigation, this Iframe is preloading the Wikiwand page for アイソタイプ (免疫学).

アイソタイプ (免疫学)

一部の抗体は、複数の抗原分子と結合して複合体を形成している。
  1. フラグメント抗原結合英語版
  2. フラグメント結晶化可能領域
  3. 重鎖(青)は、1つの可変(VH)ドメインに続いて、定常ドメイン(CH1)、ヒンジ領域、さらに2つの定常ドメイン(CH2とCH3)を持つ
  4. 軽鎖(緑)は1つの可変ドメイン(VL)と1つの定常ドメイン(CL)を持つ
  5. 抗原結合部位 (パラトープ)
  6. ヒンジ領域

免疫学では、抗体(免疫グロブリン(Ig))はアイソタイプ(isotype)またはクラス(class)と呼ばれるいくつかの種類に分類される。抗体の先端付近にある可変(V)領域は分子ごとに無数の違いがあり、それによって抗原(より正確にはエピトープ)を特異的に標的にすることができる。一方、定常(C)領域は幾つかの変異のみ存在し、抗体のクラスを決定する。異なるクラスの抗体は、抗原に応答して異なるエフェクター機構英語版を活性化する(自然免疫系の異なる要素を誘発する)。これらは、免疫反応のさまざまな段階で現れ、構造的特徴や体の周りの場所も異なる[1]

アイソタイプの発現は、B細胞の成熟段階を反映している。ナイーブB細胞は、変異していない可変遺伝子を持つIgMとIgDのアイソタイプを発現しており、これらの遺伝子は、選択的スプライシング後に同じ初期転写物から生成される。他の抗体アイソタイプ(ヒトではIgG、IgA、IgE)の発現は、抗原曝露後のクラススイッチのプロセスを介して行われる。クラススイッチは、酵素AID(活性化誘導シチジンデアミナーゼ)によって行われ、B細胞がB細胞受容体を介して抗原に結合した後に起こる。クラススイッチには、通常、Tヘルパー細胞との相互作用が必要である[2][3]

ヒトでは、5つの抗体アイソタイプに対応する5つの重鎖アイソタイプ α, δ, γ, ε, μ がある。

  • αIgA、さらにサブクラス IgA1 と IgA2 に分けられる
  • δIgD
  • γIgG、さらにサブクラス IgG1 から IgG4 に分けられる
  • εIgE
  • μIgM

また、軽鎖のアイソタイプには κ および λ もあるが、両者の間に機能上の大きな違いはない。したがって、抗体のアイソタイプは、重鎖の定常領域のみで決定される[1]

IgMは最初に、未熟B細胞の表面に単量体として発現する。抗原刺激を受け IgM+ B細胞は、5つのIg単量体がジスルフィド結合で結合した五量体のIgM抗体を分泌する。五量体はまた、ポリペプチド J鎖が含まれており、J鎖は2つの単量体を連結し、粘膜表面での分泌を促進する。IgM抗体の五量体構造により、反復エピトープ(例:細菌莢膜、ウイルスのカプシド)を持つ抗原に効率的に結合し、また補体カスケードを活性化する。IgM抗体は、B細胞応答の初期に発現するため、高度に変異することはほとんどなく、幅広い抗原反応性を示すため、T細胞の助けを必要とせずに、幅広い抗原に対して早期に応答することができる[4]

IgDアイソタイプは、ナイーブB細胞が骨髄から離れ、二次リンパ系器官に移動する際に発現する。IgDアイソタイプの表面発現レベルは、B細胞の活性化状態の違いに関連付けられているが、血清中での役割はよくわかっていない[5]

IgG、IgE、IgAの各抗体アイソタイプは、胚中心反応の際にクラススイッチに続いて生成され、特定の抗原に応答して異なるエフェクター機能を提供する。IgGは血清中で最も豊富な抗体クラスであり、定常領域遺伝子の構造の違いや、さまざまなエフェクター機能を誘発する能力の違いにより、4つのサブクラスに分類される。各サブクラスは配列の類似性が高い(アミノ酸単位で90%の同一性)にもかかわらず、異なる半減期、固有の抗原結合プロファイル、補体活性化の異なる能力を持っている。IgG1抗体は、最も豊富なIgGクラスであり、タンパク質抗原に対する応答を支配する。免疫不全のいくつかの症例でIgG1の産生障害が認められ、反復感染と関連している[6]。細菌莢膜多糖抗原に対するIgG応答は、主にIgG2サブクラスを介して行われ、このサブクラスが欠損すると、特定の細菌種に対して感染しやすくなる[7]。IgG2は、糖鎖抗原に反応する主要な抗体サブクラスであるが、IgG1およびIgG3サブクラスも、特にタンパク質-糖鎖結合体の場合は、そのような反応が観察されている[8]

IgG3は、古典的補体経路を誘発することにより、炎症誘発性応答の効率的な活性化因子である[9]。他のIgGサブクラスと比較して半減期が最も短く[10]、ウイルス感染後にタンパク質抗原に反応してIgG1と一緒に存在することが多い[11]。IgG4は、血清中に最も少ないIgGサブクラスであり、同じ抗原に繰り返しさらされたり、または持続性感染症の際に生成されることが多い。

IgA抗体は、呼吸器または腸管で分泌され、粘膜免疫英語版の主要なメディエーターとして働く[12]。それらは血清中では単量体であるが、粘膜表面では分泌型IgA(sIgA)と呼ばれる二量体として現れる。分泌型IgAは、J鎖英語版分泌因子英語版(secretory component、SC)と呼ばれる別のポリペプチド鎖と関連付けられている[13]。IgA抗体は、ヒンジ領域の大きさが異なる2つのサブクラスに分けられる[14]。IgA1は、細菌プロテアーゼに対する感受性を高めるより長いヒンジ領域を持っている[15]。そのため、このサブクラスは血清IgAの大半を占め、IgA2は主に粘膜分泌物で見られる。IgAによる補体結合反応(complement fixation、CF)は、粘膜表面での主要なエフェクター機構ではないが、IgA受容体は好中球に発現しており、抗体依存性細胞傷害を媒介するために活性化される可能性がある[16]。sIgAはまた、樹状細胞が抗原と結合抗体を取り込むことにより、腸組織の免疫応答を増強することも示されている[17]

IgE抗体は、末梢血中に最も低い濃度で存在するが、肥満細胞好酸球ランゲルハンス細胞の関与によるアレルギー反応の主要な抗体クラスを構成する[18]。また、特定の蠕虫(ぜんちゅう)に対する反応は、IgE抗体レベルの上昇によって特徴付けられる[19]

参照項目

[編集]

脚注

[編集]
  1. ^ a b Janeway, CA (2001年). “Immunobiology: The Immune System in Health and Disease. 5th edition.”. NCBI. NCBI. 2016年1月19日閲覧。
  2. ^ Alberts, Bruce; Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter (2002-01-01) (英語). Helper T Cells and Lymphocyte Activation. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26827/. 
  3. ^ Chandra, Vivek; Bortnick, Alexandra; Murre, Cornelis (2015-09-01). “AID targeting: old mysteries and new challenges”. Trends in Immunology 36 (9): 527–535. doi:10.1016/j.it.2015.07.003. PMC 4567449. PMID 26254147. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4567449/. 
  4. ^ Chen, J, Boes, M (1998). “A critical role of natural immunoglobulin M in immediate defense against systemic bacterial infection”. J Exp Med 188 (12): 2381–6. doi:10.1084/jem.188.12.2381. PMC 2212438. PMID 9858525. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2212438/. 
  5. ^ Achatz, G., Geisberger, R. (2006). “The riddle of the dual expression of IgM and IgD”. Immunology 118: 429–37. doi:10.1111/j.1365-2567.2006.02386.x. PMC 1782314. PMID 16895553. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1782314/. 
  6. ^ Acton, R. T., Barton, J. C. (2016). “Selective Subnormal IgG1 in 54 Adult Index Patients with Frequent or Severe Bacterial Respiratory Tract Infections”. J Immunol Res 2016: 1405950. doi:10.1155/2016/1405950. PMC 4830719. PMID 27123464. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4830719/. 
  7. ^ Out, T. A., Kuijpers, T. W. (1992). “IgG subclass deficiencies and recurrent pyogenic infections, unresponsiveness against bacterial polysaccharide antigens”. Allergol Immunopathol (Madr) 20: 28–34. PMID 1509985. 
  8. ^ Jonsdottir, I., Vidarsson, G. (1998). “Isotypes and opsonophagocytosis of pneumococcus type 6B antibodies elicited in infants and adults by an experimental pneumococcus type 6B-tetanus toxoid vaccine”. Infect Immun 66: 2866–70. PMC 108283. PMID 9596761. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC108283/. 
  9. ^ Barandun, S., Morell, A. (1972). “IgG subclasses: development of the serum concentrations in "normal" infants and children”. J Pediatr 80 (6): 960–4. doi:10.1016/s0022-3476(72)80007-6. PMID 4623683. 
  10. ^ Smith, C. I., Hassan, M. S. (1991). “Biological half-life of normal and truncated human IgG3 in scid mice”. Eur J Immunol 21 (5): 1319–22. doi:10.1002/eji.1830210534. PMID 2037016. 
  11. ^ Wahren, B., Linde, G. A. (1983). “Virus-specific antibody activity of different subclasses of immunoglobulins G and A in cytomegalovirus infections”. Infect Immun 42: 237–44. PMC 264549. PMID 6311746. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC264549/. 
  12. ^ Honjo, T., Fagarasan, S. (2001). “In situ class switching and differentiation to IgA-producing cells in the gut lamina propria”. Nature 413 (6856): 639–43. doi:10.1038/35098100. PMID 11675788. 
  13. ^ Hilschmann, N., Bastian, A. (1992). “Intra- and interchain disulfide bridges of the human J chain in secretory immunoglobulin A”. Biol Chem Hoppe-Seyler 373 (2): 1255–63. doi:10.1515/bchm3.1992.373.2.1255. PMID 1292512. 
  14. ^ Perkins, S. J., Furtado, P. B. (2004). “Solution structure determination of monomeric human IgA2 by X-ray and neutron scattering, analytical ultracentrifugation and constrained modelling: a comparison with monomeric human IgA1”. J Mol Biol 338 (5): 921–41. doi:10.1016/j.jmb.2004.03.007. PMID 15111057. 
  15. ^ Frandsen, E. V., Kilian, M. (1992). “Biological significance of IgA1 proteases in bacterial colonization and pathogenesis: critical evaluation of experimental evidence”. APMIS 104 (1–6): 321–38. doi:10.1111/j.1699-0463.1996.tb00724.x. PMID 8703438. 
  16. ^ Palese, P., Mullarkey, C. E. (2016). “Broadly Neutralizing Hemagglutinin Stalk-Specific Antibodies Induce Potent Phagocytosis of Immune Complexes by Neutrophils in an Fc-Dependent Manner”. mBio 7 (5): e01624-16. doi:10.1128/mBio.01624-16. PMC 5050345. PMID 27703076. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5050345/. 
  17. ^ van Kooten, C., Heystek, H. C. (2002). “Human immature dendritic cells efficiently bind and take up secretory IgA without the induction of maturation”. J Immunol 168: 102–7. doi:10.4049/jimmunol.168.1.102. PMID 11751952. 
  18. ^ Walport M, Janeway CA Jr (2001). Immunobiology: The Immune System in Health and Disease. 
  19. ^ Groenen, P. J, Appenzeller, S. (2015). “Immunoglobulin rearrangement analysis from multiple lesions in the same patient using next-generation sequencing”. Histopathology 67 (6): 843–58. doi:10.1111/his.12714. PMID 25891511. 

外部リンク

[編集]
{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}}
アイソタイプ (免疫学)
Listen to this article

This browser is not supported by Wikiwand :(
Wikiwand requires a browser with modern capabilities in order to provide you with the best reading experience.
Please download and use one of the following browsers:

This article was just edited, click to reload
This article has been deleted on Wikipedia (Why?)

Back to homepage

Please click Add in the dialog above
Please click Allow in the top-left corner,
then click Install Now in the dialog
Please click Open in the download dialog,
then click Install
Please click the "Downloads" icon in the Safari toolbar, open the first download in the list,
then click Install
{{::$root.activation.text}}

Install Wikiwand

Install on Chrome Install on Firefox
Don't forget to rate us

Tell your friends about Wikiwand!

Gmail Facebook Twitter Link

Enjoying Wikiwand?

Tell your friends and spread the love:
Share on Gmail Share on Facebook Share on Twitter Share on Buffer

Our magic isn't perfect

You can help our automatic cover photo selection by reporting an unsuitable photo.

This photo is visually disturbing This photo is not a good choice

Thank you for helping!


Your input will affect cover photo selection, along with input from other users.

X

Get ready for Wikiwand 2.0 🎉! the new version arrives on September 1st! Don't want to wait?