細胞の形質膜を一回だけ貫通して細胞表面に表現されるたんぱく質に対する抗体を考えてみましょう。がん細胞などでこのようなたんぱく質が特異的に発現していると、良い腫瘍マーカーになることが期待されます。抗体作成には免疫原に用いる抗原が必要ですが、膜たんぱく質の遺伝子がわかっているときは、組換えたんぱく質を大腸菌などで発現させて免疫原を調製するか、遺伝子の配列に基づいてペプチドを化学合成することになります。
一回膜貫通たんぱく質は、N 末端が細胞の外側にあるか内側にあるかで２つのタイプに分けられます。ここでは、N 末端が細胞の外で C末端方向へ進むと膜貫通領域があり、その後ろ C 末端側 は細胞内領域となる膜たんぱく質（Ⅰ型膜貫通たんぱく質） について説明します。
まず、抗原たんぱく質を３つのポリペプチド部分に分けて考えましょう。すなわち、N末端側の細胞外領域、膜貫通領域、そして C 末端側の細胞内領域です。膜貫通領域は疎水性アミノ酸に富んだ２０残基ほどの部分ですが、抗体は一番できにくいです。
したがって、細胞の外あるいは内側の領域を抗原に考えることにします。膜たんぱく質の細胞外領域には糖鎖が付加していたりジスルフィド（S-S）結合が形成されてることが多く、これらを大腸菌のたんぱく質発現系で再現することはなかなか難しいです。
それから、たんぱく質の N末端付近は、プロセッシングされてなくなることもあるので要注意です。
したがって無難にお薦めできるのは、細胞内領域（C末端側） です。細胞内領域がどれくらいの長さかにもよりますが、膜貫通領域よりも C末端よりを組換えたんぱく質として発現・精製すればよろしいです。ペプチドの場合は、この領域でたんぱく質分子の表面に出そうなところ１５残基程度を合成します。もし C 末端が分子表面に出ていそうでしたら１０残基ほどで良いです。
なお、ペプチド単独では免疫原となりにくいのでヘモシアニンなどのキャリアたんぱく質に結合させて実験動物へ投与します。N 末端側が細胞内、膜貫通領域から C末端側が細胞の外に出ている一回膜貫通たんぱく質では、免疫原としてお薦めの細胞内領域が N末端側になります。組換えたんぱく質を調製する際に膜貫通領域の手前などに終始コドンを挿入するとここが非天然の C 末端になって本来のたんぱく質に結合しない抗体ができてしまうので注意してください。 立体構造が推定できるときは分子の表面に位置する１５残基ほどにペプチドを抗原として選んでください。
最後に、細胞の外から膜たんぱく質を認識する抗体をどうしても欲しい場合について触れておきます。この膜たんぱく質が特殊な細胞でしか発現していないならば、この細胞を免疫してモノクローナル抗体をとるのが良いでしょう。遺伝子が確定しているならば、組換えたんぱく質を培養細胞などで細胞表面に強制発現し利用することも考えられます。抗ペプチド抗体をとりたいときは、糖鎖付加などの翻訳後修飾がなさそうで分子表面に露出している親水性の部分を抗原に選びます。
