IgG抗體簡介
首先介紹一下我們熟知的免疫球蛋白，一般教科書常提的主要有5種，除了了功能不同外，其主要的卻別在于輕鏈和重鏈的組成不同，下圖所示。對于我們做病毒學實驗的小伙伴們來說最熟悉的莫過于初次感染IgM幾倍升高，恢復期為IgG諸如此類的了。
圖：不同免疫球蛋白分子結構示意圖
做免疫學的實驗中最常碰見的是IgG，就是免疫球蛋白G。其分子的結構見下圖所示，IgG作為機體的免疫衛(wèi)士，主要在機體免疫中起保護作用，對抗大部分的細菌和病毒，IgG是唯一能通過胎盤的免疫球蛋白，IgG能夠激活補體系統，參與抗體介導的細胞毒性即ADCC作用，同時參與部分超敏反應。IgG是由兩條重鏈和兩條分子量較小的輕鏈組成的一個四肽，并且呈現為Y字型的結構，各個鏈之間由二硫鍵進行連接，分子量大約為150kDa， IgG 分子是血液中含量很高的一種糖蛋白，在正常人血液中，幾乎所有 IgG 的Fc部分都含有至少兩個保守的 N- 糖基化位點。
圖：免疫球蛋白G的分子結構模式圖
此外，部分抗體的Fab上存在 N- 糖基化位點。人lgG可分為四個亞類，包括IgG1、IgG2、IgG3和IgG4，它們之間的區(qū)別是鉸鏈區(qū)氨基酸的組成以及重鏈二硫鍵的數量和位置的不同。隨著研究的不斷深入，抗體片段應用也非常廣泛，如單鏈抗體ScFv在抗體藥中的應用。
IgG抗體的常見純化方法
那么如何才能夠對IgG進行高效的純化呢？目前比較成熟的的純化方法主要有兩種，即
Protein A和
Protein G純化IgG，那么其原理是什么呢？
1. Protein A
20世紀中期，Jensen發(fā)現有一種蛋白可以與人和兔血清抗體廣泛結合，該蛋白于1964年首次被稱為Protein A。 Protein A是一種金黃色葡萄球菌細胞壁蛋白質，分子量42KD，它能夠特異性地結合多種免疫球蛋白的Fc區(qū)而與Fab區(qū)結合很弱。天然的Protein A有5個IgG結合結構域和未知功能的非Fc結合域，結構示意圖如下：
此結構的蛋白A大量結合IgG的同時，其非Fc結合域能結合部分雜蛋白，導致洗脫下來的IgG純度不夠，因此科學家利用基因工程的方法克隆Protein A的基因并進行改造，得到
重組蛋白A，其非特異性結合明顯降低。下圖展示重組蛋白A的偶聯方式和載量：
重組蛋白A將蛋白A的結合結構域進行保留，分子量變?yōu)?5KD，末端經過改造后加上一個C端的半胱氨酸，利用環(huán)氧活化的方式單點偶聯到瓊脂糖上，降低空間位阻的同時提高IgG的結合能力。一步親和層析后樣品純度可超過90%。重組蛋白A的5個結合結構域中，其中B位點的結合能力更強，因此構建了新的Sure配基，將其中不耐堿的氨基酸進行了改造，因此Sure配基耐堿性更強，且載量更高。
2. Protein G
蛋白Ｇ來自于鏈球菌Ｇ族的細胞表面蛋白，是III型Fc受體，分子量為25KD，其通過類似于蛋白A的非免疫機制而結合抗體的Fc段，蛋白G與蛋白A均可結合抗體的Fc段，不同的是，蛋白G還能結合Fab段，且蛋白G可以更廣泛的結合更多類型的IgG分子，多克隆IgG分子，同時蛋白G與血清蛋白結合水平低，產物純度高，且配基脫落更低。抗體基本結構和蛋白A/G的結合位點如下圖所示：
蛋白G可以純化不能與蛋白A結合的哺乳動物抗體。重組型的蛋白G經改造后已經去除了白蛋白結合位點（血清白蛋白是抗體來源的主要污染物）及細胞表面結合位點，減少了非特異性結合。
3. Protein A 和Ｇ親和力對比
蛋白A和蛋白G對于不同種屬和不同亞型的抗體結合能力差異如下表所示，蛋白A對兔來源抗體的親和力較高，蛋白G對于小鼠等部分哺乳動物抗體的親和力較高。
