01
면역 반응은 특수화된 세포와 단백질의 협력으로 이루어진다
- 선천면역 = 피부·점막 장벽, 식세포, 자연살해세포, 보체 → 빠른 반응, 특이성 낮음
- 적응면역 = 다양한 항원 수용체를 가진 림프구의 선택적 활성화 → 높은 특이성과 면역 기억
- 두 계통은 분리된 장치가 아니라 항원 제시·사이토카인으로 연결된 하나의 방어 체계
- 항원 = 항체·수용체가 인식하는 분자, 면역원 = 실제 면역반응을 유도하는 물질(모든 항원이 면역원은 아님)
- 에피토프 = 항체가 인식하는 국소 부위, 연속 서열형과 입체형(3차 접힘) 모두 가능
- 항체는 자유 항원의 입체구조를 인식, αβ T 세포 수용체는 MHC에 결합된 펩타이드를 인식
- B 세포 = 유전자 재배열로 BCR 발현 → 클론 증식 → 형질세포·기억 B 세포로 분화
- 체세포 과변이·친화도 성숙·동형전환은 효과 기능을 바꾸며, 동형전환 자체가 새로운 에피토프 인식을 만들지는 않음
- 항체 작용 = 중화, 옵소닌화, 고전경로 보체 활성화, Fc 수용체 매개 조절
02
항체는 두 개의 동일한 항원 결합 부위를 갖는다
- IgG 단량체 = 동일 중쇄 2개(약 50 kDa) + 동일 경쇄 2개(약 25 kDa), 총 약 150 kDa
- 중쇄 간·중쇄-경쇄 간 이황화결합과 비공유 상호작용이 구조 유지에 기여
- V_H·V_L 도메인 쌍이 팔 끝에서 항원 결합 부위 1개 형성 → 단량체당 2개
- Fab = 항원 인식 담당, Fc = Fc 수용체·보체 성분과 결합해 효과 기능 매개
- 힌지 영역이 팔의 움직임을 허용, 파파인 제한 분해로 Fab 2개 + Fc 1개 획득
- 동형 5종 = IgG·IgM·IgA·IgE·IgD, 중쇄 불변영역 구조로 구분
- 분비 IgM은 주로 5량체, 분비 IgA는 주로 2량체 → “모든 항체가 2가”라는 서술은 부정확
03
항체는 특정 항원에 강하고 가역적으로 결합한다
- 선택적 인식의 바탕 = 형태·전하 분포·극성 작용기·소수성 표면의 부분적 상보성
- 결합력은 수소결합·정전기적 상호작용·반데르발스 힘·소수성 효과의 합, 공유결합 신규 형성 없음
- 수화층 재배열과 구조 변화도 결합 자유에너지에 포함
- 특이성 = 표적 구분 능력, 친화도 = 단일 자리-단일 에피토프 결합 세기, 결합력(avidity) = 다가 총안정성
- Kd = [Ab][Ag]/[Ab·Ag] = koff/kon, θ = [Ag]/(Kd+[Ag]), θ=0.5일 때 [Ag]=Kd
- 예: Kd 2 nM, 자유 항원 6 nM → θ = 6/(2+6) = 0.75
- kon 단위 M⁻¹s⁻¹, koff 단위 s⁻¹, Kd가 같아도 결합·해리 속도는 다를 수 있음
- 예: kon 2.0×10⁵, koff 2.0×10⁻⁴ → Kd 1.0×10⁻⁹ M, t₁/₂ = ln2/koff
- 교차반응 = 유사 에피토프와의 부분 결합, 고농도 유사 단백질·기질 간섭·비특이 흡착이 위양성 원인
- 검출 항체 선택 시 특이성 검증 필수
04
항원–항체 상호작용은 중요한 분석법의 기초가 된다
- ELISA = 항원–항체 복합체 형성을 효소 발색으로 읽는 분석, 직접·간접·샌드위치·경쟁 형식
- 샌드위치 형식 = 포획 항체와 검출 항체가 표적의 서로 다른 부위 인식
- 경쟁 ELISA = 표적 농도가 높을수록 신호 감소
- 차단(blocking)과 단계별 세척으로 비특이 결합·과량 시약 제거, 검량선 유효 범위 준수
- 예: A₄₅₀ 0.690, 식 A=0.060+0.090C → C=7.0 ng/mL, 5배 희석 원액은 35 ng/mL
- 측방유동검사 = 다공성 막 이동 중 표지 입자가 검사선(T)·대조선(C)에 신호 형성
- 대조선은 시료 이동·장치 작동 확인용, 판독 규칙은 제품 설명서를 따름
- 웨스턴 블롯 = 전기영동 분리 후 막 전사, 1차·표지 2차 항체로 탐지, 밴드 위치는 분자량·세기는 상대량 정보
- 면역침강 = 항체-비드로 표적과 결합 단백질 회수, 면역형광 = 세포 내 위치 시각화, 유세포분석 = 세포 집단 정량 비교
- 진단 민감도 = TP/(TP+FN), 특이도 = TN/(TN+FP), 양성예측도 = TP/(TP+FP)
- 예: 유병률 1%, 민감도 90%, 특이도 95% → 10,000명 중 진양성 90·위양성 495 → PPV ≈ 15.4%
- 신뢰성 확보 = 양성·음성 대조, 공시험, 표준물질, 반복 측정, 분석 범위 검토
- 구분할 개념: 분석적 특이성 대 임상적 특이도, 검출한계(LOD) 대 정량한계(LOQ)
- 단일클론항체 = 단일 클론 유래 동일 특이성, 일관성 높지만 에피토프 변형에 취약
- 다클론항체 = 여러 클론 혼합, 다중 에피토프 인식으로 신호 확보 유리, 배치 변동·교차반응 유의
참조 자료 · References
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