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hwp1. 항원과 항체
항원은 우리 몸에 들어와 항체를 만들게 하며 만들어진 항체와 결합할 수 있는 물질을 말하는 것으로 알려져 왔다.
특정한 항원에 의하여 만들어진 항체는 그 항원과는 특이적으로 결합하여 항원의 작용을 방해하거나 항원이 다른 세포나 단백질에 의하여 제거되도록 유도할 수 있다. 항원과 항체의 결합을 살펴보면 항체는 항원과 통째로 결합하지 않고 항원의 일부분에 결합하는 것으로 알려져 있다. 이와 같이 항원에 있는 항체의 결합 부위를 항원결정부위(antigenic determinant, epitope)라고 부른다.
크기가 큰 항원들은 항체가 결합할 수 있는 지역이 여러 군데 있기 때문에 한꺼번에 여러 가지의 항체와 결합할 수가 있다. 그러나 분자의 크기가 작은 항원의 경우는 항원결정부위가 적기 때문에 하나 또는 소수의 항체와 결합할 수도 있다.
원칙적으로 단백질이든 화학 약품이든 거의 모든 물질이 항원이 될 수 있어서 그것에 대한 항체가 만들어질 수 있지만 모든 항원이 언제나 스스로 항체 생산을 유도할 수 있는 것은 아니다. 분자량이 큰 단백질, 탄수화물, 핵산 등으로 구성된 항원은 스스로 항체 생산을 유도할 수 있지만 분자량 5000달톤 이하의 작은 분자들은 그 스스로 항체의 생산을 유도하지 못한다. 이러한 분자들을 합텐(hapten)이라고 하는데 이들도 운반자(carrier)라고 부르는 단백질과 결합되었을 때에는 합텐에 대한 항체 생산을 유도할 수 있다.
항체는 항원과 결합하는 단백질을 말하며 혈액과 체액에 녹아있는 면역글로불린 (immunoglobulin, lg)을 일컫는 말이다.
항체는 B-림프구의 표면에도 존재하는데 이를 표면 면역글로불린(surface immunoglobulin)이라고 부르며 B-림프구에서 항원이 수용체로 작용한다. 즉 B-림프구는 세포 표면의 면역글로불린을 이용하여 항원과 반응하게 되며 항원과 반응한 B-림프구는 형질세포(plasma cell)로 분화되어 자신이 표면에 가지고 있던 것과 똑같은 항체를 세포 밖으로 분비하게 되는 것이다.
각각의 B-림프구들에는 각각 한 가지 특이성의 면역글로불린 만이 존재하기 때문에 하나의 B-림프구가 활성화되면 한가지의 항체만이 만들어지게 되며 결과적으로 면역반응의 특이성이 나타난다. 면역학에서 이들 항원수용체가 서로 다른 B-림프구들을 서로 다른 B-림프구 클론(B-lymphocyte clone) 이라고 부르며 우리 몸에는 항원 특이성이 서로 다른 B-림프구가 무수히 많이 있기 때문에 다양한 종류의 항체반응이 유도되는 것이다.
특정한 B-림프구가 항체를 생산하는 세포로 활성화되기 위해서는 T-cell의 작용이 필요하게 되는데 항원을 인식한 B-림프구는 항원 중 일부를 T-림프구에서 제시하게 되며 그 제시된 항원을 인식한 T-림프구의 작용으로 B-림프구는 항체를 분비하게 되는 것이다. 이렇게 B-림프구 밖으로 분비된 항체는 혈액이나 체액 중에 있으면서 항원과 결합하여 항원의 작용을 방해하거나 항원이 제거되도록 만들기도 한다.
우리 몸에 항원이 들어오면 항체가 생성되는데 이 항체는 혈액을 응고시키면 얻어지는 액체부분 즉 혈청(serum)에 많이 존재하게 된다. 일반적으로 항원에 의하여 면역된 혈액에서 얻은 혈청을 항혈청(antiserum)이라고 부르는데 이 항혈청은 그 항원과 반응하긴 하지만 실제로는 그 항원과 반응하는 여러 가지 종류의 항체들이 모여 있다.
이와 같이 하나의 항원에 의하여 여러 가지 종류의 항체가 만들어지는 이유는 여러 개의 B-림프구 클론들이 한가지의 항원에 의하여 동시에 활성화될 수 있으며 각각의 클론들이 서로 다른 항체 단백질을 만들어내기 때문이다.