アプリケーションノート

1. ポリクローナル抗体

ポリクローナル抗体とはヒトや動物に抗原を投与して得られる抗体分子群の総称です。また、モノクローナル抗体を複数組み合わせた薬剤もポリクローナル抗体と呼ばれます。
動物（ウサギやヤギなど）に抗原（免疫現）を注射して抗体を産生させます。作られた抗体はウェスタンブロッティングや免疫染色などで、抗原の検出に用いられます。主に血清として回収されるため、抗血清とほぼ同義である。モノクローナル抗体と対比される概念で、複数の抗体産生細胞に由来する抗体群を表す言葉として、モノクローナル抗体の発明の後に広まりました。抗原は一般に複数のエピトープを含むため、病原体の感染などにより自然の状態で生体に誘導される抗体は、すべてポリクローナル抗体になります。複数の部位を認識するため、免疫沈降法においてはモノクローナル抗体よりも適していますが、非特異的吸着も起こりやすいのも特徴です。

2. モノクローナル抗体

モノクローナル抗体は、単一の抗体産生細胞をクローニングして作られた抗体です。通常の抗体（ポリクローナル抗体）は抗原で免疫した動物の血清から調製するため、いろいろな抗体分子種の混合物となりますが、モノクローナル抗体は抗体分子種が均一である。抗原は複数のエピトープ（抗原決定基。抗体によって認識される抗原の部分）を持つことが多く、ポリクローナル抗体は各々のエピトープに対する抗体の混合物となるため、厳密には抗原特異性が互いに異なる抗体分子が含まれています。これに対し、モノクローナル抗体では用いる抗原のエピトープが単一であるため、抗原特異性も単一である。

モノクローナル抗体はマウス、ラット、ウサギ、ヒトのものが作製されています。抗体の産生に用いるリンパ球は動物に抗原（蛋白質）を注射して、リンパ球（B細胞）を増やし、その動物の脾臓やリンパ節の中にあるリンパ球を不死化したがん細胞（エミローマ）と人工的に融合させ、半永久的に生存できる融合細胞（ハイブリドーマ）を作製します。ハイブリドーマを培養することで抗体を産生します。

3. ファージディスプレイ法

ファージディスプレイ法は繊維状大腸菌ファージに抗体（Fab型、scFv型）を提示させ、目的の分子（抗原）に結合する抗体を取得する方法です。ファージディスプレイ法に利用される抗体遺伝子の由来は様々です。健常人のB細胞から作製したナイーブ抗体ライブラリーだけでなく、病原体や毒素などに対して高い中和活性を示す抗血清をもつ患者や罹患者由来のB細胞も利用でき、膨大な種類の抗体を含んだ抗体ライブラリーが構築できるため、非常に希少で結合力の高い抗体を、迅速かつ効率的に取得できます。また、動物に抗原を免疫しなくても抗体ライブラリーを作製することが可能なため、致死性の高い毒素やウイルスに対する抗体作製にも有用な技術です。

4. タンパク質の作製

タンパク質の作製においては、生体内と同じ立体構造を持つタンパク質を高純度で大量に作製・精製する必要があります。動物細胞、昆虫細胞、大腸菌など様々な培養系があります。

発現システム	メリット	デメリット
哺乳類細胞	・高レベルのタンパク質合成・一過性、長期の両方の発現で使用可能	・浮遊培養のみグラム単位の合成が可能・培地構成が複雑
昆虫細胞	・哺乳類細胞と似たタンパク質合成	・バキュロウイルスベクター作製に時間が掛かる
酵母	・真核生物のタンパク質合成・グラム単位での合成可能・シンプルな培地構成	・培養に最適化が必要
バクテリア	・低コスト・スケールアップ可能・シンプルな培地構成	・タンパク質の可溶性が必要
無細胞系	・オープンシステム・迅速な発言・シンプルなフォーマット	・大量合成にはコスト高

アプリケーションノート

1. ポリクローナル抗体

2. モノクローナル抗体

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3. ファージディスプレイ法

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