第 2 章　免疫球蛋白与抗体（ Immunoglobulin & Antibody ）

第2章　免疫球蛋白与抗体（Immunoglobulin &Antibody）

第1节免疫球蛋白与抗体的概念 • 一、抗体的概念 • 免疫球蛋白immunoglobulin,Ig: 是指存在于人和动物血液（血清）、组织液及其他外分泌液中的一类具有相似结构的球蛋白。 • 抗体antibody,Ab：抗体是在抗原和免疫系统相互作用下由B细胞产生的能与相应抗原发生特异性结合的免疫球蛋白（Ig）。

抗体和免疫球蛋白的关系 • 都是免疫球蛋白 • 但并非所有免疫球蛋白都具有抗体活性，如膜型Ig(mIg) • 抗体是与抗原相对应的名词着重于它的特异性生物学活性功能性方面，是抗原的对立面，有针对性的；

第2节免疫球蛋白的分子结构※ 1959－1963，Porter R.&Edelman G.以骨髓瘤蛋白（占95％）为材料采用酶及还原剂消化和分离技术，弄清了Ig的基本结构，从而提出Ig结构模型：所有抗体分子都有相似的基本结构，称为单体。

一、Ig单体结构 • 简单的说：免疫球蛋白单体是由两条完全相同的糖基化重链（H链）和两条完全相同的非糖基化轻链（L链）构成的对称分子，即4条肽链构成的“Y”字形的分子。 • 2H+2L4YIgAb

Ig单体: • 四肽链结构，链间二硫键连接 • 两条重链（H）和两条轻链（L） • 氨基端和羧基端。

（一）重链heavy chain, H链： • 大小：420－440aa，分子量50－77ku • －S－S－：将两条H链相连 • 可变区variable region, VH：N端的110个aa • 恒定区 constant region, CH: 除V区以外的aa • 高变区 hypervariable region: 在V区中有4个区域的aa变异度最大,31－37，51－58，84－91，101－110，其余的变化较小称为骨架区framework region。

（一）轻链light chain, L链： • 分子大小：213－214个aa，22.5ku • －S－S－：将每条轻链与一条重链连接 • 可变区VL：N端的109aa，约1/2 of L • 恒定区CL: 其余的 aa • 高变区 : 3个，26-32，48-55，90-95，其余骨架区

（三）Ig的功能区 • 1.功能区（domain）: • C区，即重链和轻链V区以外的部分 • 轻链C区仅有一个功能区，称为CL； • 重链C区一般有3个功能区，称为CH1、CH2、CH3，而Ig M和IgE重链还有CH4功能区。

（三） Ig的功能区 • 抗原结合位点antigen-binding site: 位于VH-VL高变区 • CH1-CL:为遗传标志所在 • CH2:为抗体分子的补体结合位点，与补体的活化有关 • CH3：与抗体的亲细胞性有关，是IgG同一些免疫细胞的Fc结合部位。

超变区（ HVR） 轻链： 24-34、50-56、89-97 重链： 31-35、50-65、95-102 框架区（FR）

2. 铰链区hinge region • 位于CH1与CH2之间，含有丰富的脯氨酸，因此易伸展弯曲，而且易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶等水解。 • 与抗体分子构型变化有关。

二、Ig酶解片段及其生物活性 木三胃二

（一）Fab片段的组成与生物学活性 抗体结合抗原的活性（二） Fc片段的组成与生物学活性 • 与Ig选择性通过胎盘有关：如人的IgG • 与补体结合活化有关：补体结合位点位于Fc片段CH2上 • 决定其新细胞性：如macrophage, T, B,K,NK,嗜碱性粒细胞，肥大细胞等其表面上有Fc受体 • 与Ig通过黏膜进入外分泌液有关：如分泌型IgA • 决定各类Ig的抗原特异性：H链的C区，二抗

三、Ig的特殊分子结构：J链和分泌片 • 连接链joining chain ,J链:是一条多肽链，富含半胱氨酸，由浆细胞合成，以二硫键的形式共价结合到Ig的重链上。IgM五聚体pentamer; 分泌型IgA 二聚体dimer • 分泌片secretory component:由黏膜上皮细胞合成和分泌，以非共价形式结合到二聚体上，保护IgA，使之不受环境中酶的破坏，并介导IgA的转运

第3节 Ig的种类与抗原决定簇 一、免疫球蛋白的种类（一）类class: H ,C 5 种类型：γ、μ、α、ε、δ由此决定了IgG、IgM、IgA、IgE、IgD， (二)亚类subclass (三)型type: L,C 2种类型：κ, λ (四)亚型subtype

二、免疫球蛋白的抗原决定簇 （一）抗原性免疫球蛋白的不同结构区其免疫原性不同：抗Ig抗体识别的表位主要有3种： • 同种型（isotype）表位：种属特异性标志 • 同种异型（allotype）表位：个体特异性标志 • 独特型（idiotype）表位：免疫调节网络

同种型(isotype):同一物种内所有个体共同具有的Ig抗原特异性结构同种型(isotype):同一物种内所有个体共同具有的Ig抗原特异性结构同种型Ig的抗原决定簇存在于CH、CL 据CH的不同，Ig分类、亚类据CL的不同，Ig分型、亚型

同种异型（allotype)：同一物种内不同个体间的Ig免疫原性的差别同种异型（allotype)：同一物种内不同个体间的Ig免疫原性的差别

独特型（idotype)：同一个体内不同B细胞克隆产生的Ig其超变区各自具备独特的抗原决定簇结构独特型（idotype)：同一个体内不同B细胞克隆产生的Ig其超变区各自具备独特的抗原决定簇结构

2.4节各类Ig的主要特性与免疫学功能 在血液中含量最高75％－80％ IgG多为单体，唯一能通过胎盘(人和兔) 具有抗细菌、抗病毒和抗外毒素等多种活性ADCC 具有调理、凝集和沉淀抗原的作用引起Ⅱ、Ⅲ型变态反应，自身免疫病的抗体 IgG1、IgG2和IgG3能通过经典途径激活补体据重链（链）免疫原性，IgG分4个亚型（一）IgG

为五聚体，是分子量最大的Ig，称巨球蛋白。 IgM激活补体、结合抗原、免疫调理作用比IgG强天然血型抗体是IgM 在血清中含量仅为IgG的十分之一，而且在体内持续期短，不能在血管外发生作用。（二）IgM

IgM是个体发育中最早产生的抗体，胚胎晚期已能合成，新生儿脐带血中若IgM水平升高，提示胎儿曾有宫内感染IgM是个体发育中最早产生的抗体，胚胎晚期已能合成，新生儿脐带血中若IgM水平升高，提示胎儿曾有宫内感染 IgM是抗原刺激后出现最早的抗体，半衰期短，故检测IgM水平可用于传染病的早期诊断。 mIgM是B细胞抗原受体（BCR）的主要成分也可参与II、III型超敏反应 IgM的特点

分为血清型和分泌型两种。 血清型IgA主要由肠系膜淋巴组织中的浆细胞产生，为单体。而分泌型IgA（sIgA）是由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等处的固有层中浆细胞产生，为双体、三体或多体。 sIgA主要存在于唾液、泪液、以及呼吸道、消化道和泌尿生殖道黏膜表面的分泌液中。 (三)IgA

IgA的特点 参与皮肤粘膜的局部抗感染作用初乳中含有高浓度的sIgA----母乳喂养通过替代途径激活补体参与Ⅲ型超敏反应

sIgA的合成和主要作用部位在黏膜

IgD是B细胞的重要表面标志 B细胞的分化过程中首先出现mIgM，mIgD的出现标志着B细胞成熟对防止免疫耐受有一定作用 (四)IgD

血清中含量最低 可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞上的高亲和力Fcε受体（FcεRⅠ）结合，引起Ⅰ型超敏反应 FcεRⅡ分布于巨噬细胞、B细胞、嗜酸粒细胞 (五)IgE

小结：免疫球蛋白的生物学活性 V区的功能: 识别和结合特异性抗原 C区的功能： ☆激活补体:IgM,IgG1-3;IgG4,IgA,IgE ☆结合细胞表面的Fc受体发挥调理作用、ADCC作用、介导I型超敏反应 ☆穿过胎盘和黏膜—选择性传递

小结 • 概念 • 基本结构 • 水解片段 • 功能区 • 生物学活性

第 2 章　免疫球蛋白与抗体（ Immunoglobulin & Antibody ）