醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫球蛋白分子的結(jié)構(gòu)與功能

1、醫(yī)學(xué)免疫學(xué)第二節(jié) 免疫球蛋白分子的結(jié)構(gòu)與功能一、免疫球蛋白分子的基本結(jié)構(gòu)Porter等對(duì)血活I(lǐng)gG抗體的研究證明，Ig分子的基本結(jié)構(gòu)是由四肽鏈組成的。即由二條相同的分 子量較小的肽鏈稱為輕鏈和二條相同的分子量較大的肽鏈稱為重鏈組成的。輕鏈與重鏈?zhǔn)怯啥蜴I連接形成一個(gè)四肽鏈分子稱為Ig分子的單體，是構(gòu)成免疫球蛋白分子的基本結(jié)構(gòu)。Ig單體中四條肽鏈兩端 游離的氨基或?；姆较蚴且恢碌模謩e命名為氨基端（N端）和?；耍–端）。R段受體結(jié)合-位水化合物圖2-3免疫球蛋白分子的基本結(jié)構(gòu)示意圖（一）輕鏈和重鏈由丁骨髓瘤蛋白（M蛋白）是均一性球蛋白分子，并證明本周蛋白（BJ）是Ig分子的L鏈，很容易 從患

2、者血液和尿液中分離純化這種蛋白，并可對(duì)來(lái)自不同患者的標(biāo)本進(jìn)行比較分析，從而為Ig分子氨基酸序列分析提供了良好的材料。1 .輕鏈（light chain,L ）輕鏈大約由214個(gè)氨基酸殘基組成，通常不含碳水化合物，分子量約為24kD。每條輕鏈含有兩個(gè)由鏈內(nèi)二硫鍵內(nèi)二硫所組成的環(huán)肽。L鏈共有兩型：kappa（ e ）與lambda（入），同一個(gè)天然Ig分子上L鏈的型總是相同的。正常人血活中的k :入約為2: 1。2. 重鏈（heavy chain,H鏈）重鏈大小約為輕鏈的2倍，含450550個(gè)氨基酸殘基，分子量約為 55或75kD每條H鏈含有45個(gè)鏈內(nèi)二硫鍵所組成的環(huán)肽。不同的 H鏈由丁氨基酸組成

3、的排列順序、二硫鍵的數(shù)目和們置、含的種類和數(shù)量不同，其抗原性也不相同，根據(jù)H鏈抗原性的差異可將其分為5類：H鏈、丫鏈、a鏈、a鏈和£鏈，不同H鏈與L鏈（e或入鏈）組成完整Ig的分子分別稱之 為IgM、IgG、IgA、IgD和IgE。丫、a和a鏈上含有4個(gè)肽，從和&鏈含有5個(gè)環(huán)肽。（二）可變區(qū)和包定區(qū)通過(guò)對(duì)不同骨髓蛋白或本周蛋白 H鏈或L鏈的氨基酸序列比較分析，發(fā)現(xiàn)其氨基端（N-末端）氨基 酸序列變化很大，稱此區(qū)為可變區(qū)（V ,而埃基末端（C-末端）則相對(duì)穩(wěn)定，變化很小，稱此區(qū)為包 定區(qū)。1. 可變區(qū)（variable region,V 區(qū)）位丁 L鏈靠近N端的1/2 （約含1

4、08111個(gè)氨基酸殘基）和 H鏈靠近N端的1/5或1/4 （約含118個(gè)氨基酸殘基）。每個(gè) V區(qū)中均有一個(gè)由鏈內(nèi)二硫鍵連接形成的 肽環(huán)，每個(gè)肽環(huán)約含6775個(gè)氨基酸殘基。V區(qū)氨基酸的組成和排列隨抗體結(jié)合抗原的特異性不同有較 大的變異。由丁 V區(qū)中氨基酸的種類為排列順序千變?nèi)f化，故可形成許多種具有不同結(jié)合抗原特異性的 抗體。L鏈和H鏈的V區(qū)分別稱為VL和VK在VL和VH中某些局部區(qū)域的氨基酸組成和排列順序具有更 高的變休程度，這些區(qū)域稱為高變區(qū)（hypervariable region,HVR）。在V區(qū)中非HVR®位的氨基酸組 面和排歹0相對(duì)比較保守，稱為骨架區(qū)（fuamework r

5、ugion ）。VL中的高變區(qū)有三個(gè)，通常分別位丁第 2434、5065、95102位氨基酸。VL和VH的這三個(gè)HVF別稱為HVR1 HVR曾日HVR3經(jīng)X線結(jié)晶 衍射的研究分析證明，高變區(qū)確實(shí)為抗體與抗原結(jié)合的位置，因而稱為決定簇互補(bǔ)區(qū)（complementarity-determining regi-on,CDR ）。VL和 VH的 HVR1 HVR野日 HVR敘可分別稱為 CDR1 CDR削CDR3 一般的CDRCM有更高的高變程度。高變區(qū)也是Ig分子獨(dú)特型決定簇（idiotypic determinants ）主要存在的部位。在大多數(shù)情況下H鏈在與抗原結(jié)合中起更重要的作用。圖2-4與表

6、位結(jié)合高變區(qū)示意圖（G表示相對(duì)保守的甘氨酸）2. 包定區(qū)（constant region,C 區(qū)） 位丁 L鏈靠近C端的1/2 （約含105個(gè)氨基酸殘基）和 H鏈 靠近C端的3/4區(qū)域或4/5區(qū)域（約從119位氨基酸至C末端）。H鏈每個(gè)功能區(qū)約含110多個(gè)氨基酸殘基，含有一個(gè)由二銃鍵連接的 5060個(gè)氨基酸殘基組成的肽環(huán)。這個(gè)區(qū)域氨基酸的組成和排列在同 一種屆動(dòng)物Ig同型L鏈和同一類H鏈中都比較恒定，如人抗白喉外蠹素IgG與人抗破傷風(fēng)外蠹素的抗 蠹素IgG,它們的V區(qū)不相同，只能與相應(yīng)的抗原發(fā)生特異性的結(jié)合，但其C區(qū)的結(jié)構(gòu)是相同的，即具有相同的抗原性，應(yīng)用馬抗人IgG第二體（或稱抗抗體）均能與

7、這兩種抗不同外蠹素的抗體（IgG）發(fā) 生結(jié)合反應(yīng)。這是制備第二抗體，應(yīng)用熒光、酶、同位蠹等標(biāo)記抗體的重要基礎(chǔ)。（三）功能區(qū)Ig分子的H鏈與L鏈可通過(guò)鏈內(nèi)二硫鍵折疊成若十球形功能區(qū)，每一功能區(qū)（domain）約由110個(gè)氨基酸組成。在功能區(qū)中氨基酸序列有高度同源性。1. L鏈功能區(qū) 分為L(zhǎng)鏈可變區(qū)（VL）和L鏈恒定區(qū)（CD兩功能區(qū)。2. H鏈功能區(qū) IgG、IgA和IgD的H鏈各有一個(gè)可變區(qū)（VH和三個(gè)恒定區(qū)（CH1 CH2ffi CH3 共四個(gè)功能區(qū)。IgM和IgE的H鏈各有一個(gè)可變區(qū)（VH和四個(gè)恒定區(qū)（CH1 CH2 CH餅日CH4共五個(gè) 功能區(qū)。如要表示某一類免疫蛋白 H鏈恒定區(qū)，可在C

8、（表示恒定區(qū)）后加上相應(yīng)重鏈名稱（希臘字母） 和恒定區(qū)的位置（阿拉伯?dāng)?shù)字），例如 IgG重鏈CH1 CH2ffi CH3可分別用Cy 1、Cy 2和Cy 3來(lái)表示。IgL鏈和H鏈中V區(qū)或C區(qū)每個(gè)功能區(qū)各形成一個(gè)免疫球蛋白折疊 （immunoglobulin fold,Ig fold ）, 每個(gè)Ig折疊含有兩個(gè)大致平行、由二硫連接的6片層結(jié)構(gòu)（betapleated sheets ），每個(gè)6片層結(jié)構(gòu)由3至5股反平行的多肽鏈組成?？勺儏^(qū)中的高變區(qū)在Ig折疊的一側(cè)形成高變區(qū)環(huán)（hypervariableloops ）,是與抗原結(jié)合的位置。3. 功能區(qū)的作用（1）VL和VH是與抗原結(jié)合的部位，其中 H

9、VR（ CDR是V區(qū)中與抗原決定簇（或表位）互補(bǔ)結(jié)合 的部位。VH和VL通過(guò)非共價(jià)相互作用，組成一個(gè) FV區(qū)。單位Ig分子具有2個(gè)抗原結(jié)合位點(diǎn)（antigen-binding site），二聚體分泌型IgA具有4個(gè)抗原結(jié)合位點(diǎn)，五聚體IgM可有10個(gè)抗原結(jié)合位點(diǎn)。（2）CL和CH上具有部分同種異型的遺傳標(biāo)記。（3）CH2 IgGCH具有補(bǔ)體Clq結(jié)合點(diǎn)，能活化補(bǔ)體的經(jīng)典活化途徑。母體 IgG借助CH2部分可通 過(guò)胎盤主動(dòng)傳遞到胎體內(nèi)。（4）CH3 IgGCH騷有結(jié)合單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、粒細(xì)胞、B細(xì)胞和NK細(xì)胞Fc段受體的功能。IgMCH3 （或CH3因部分CH4具有補(bǔ)體結(jié)合位點(diǎn)。IgE的Ce

10、2和CM功能區(qū)與結(jié)合肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞FCe RI有關(guān)。4. 皎鏈區(qū)（hinge region ）皎鏈區(qū)不是一個(gè)獨(dú)立的功能區(qū)，但它與其客觀存在功能區(qū)有關(guān)。皎鏈區(qū)位于CH1和CH比問(wèn)。不同H鏈皎鏈區(qū)含氨基酸數(shù)目不等，a 1、a 2、丫 1、丫 2和丫 4鏈的皎鏈區(qū)較 短，只有10多個(gè)氨基酸殘基；y 3和a鏈的皎鏈區(qū)較長(zhǎng)，約含60多個(gè)氨基酸殘基，其中T 3皎鏈區(qū)含 有14個(gè)半胱氨酸殘基。皎鏈區(qū)包括 H鏈問(wèn)二硫鍵，該區(qū)富含脯氨酸，不形成 a -螺旋，易發(fā)生伸展及一 定程度的轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)VL、VH與抗原結(jié)合時(shí)此氏發(fā)生扭曲，使抗體分子上兩個(gè)抗原結(jié)合點(diǎn)更好地與兩個(gè)抗 原決定簇發(fā)生互補(bǔ)。由于 CH2和CH3

11、構(gòu)型變化，顯示出活化補(bǔ)體、結(jié)合組織細(xì)胞等生物學(xué)活性。皎鏈區(qū) 對(duì)木瓜蛋白酶、胃蛋白酶敏感，當(dāng)用這些蛋白酶水解免疫球蛋白分子時(shí)常此區(qū)發(fā)生裂解。IgM和IgE缺乏皎鏈區(qū)。(四) J鏈和分泌成分1. J鏈(joining chain ) 存在丁二聚體分泌型IgA和五聚體IgM中。J鏈分子量約為15kD,由丁 124個(gè)氨基酸組成的酸性糖蛋白，含有 8個(gè)半胱氨酸殘基，通過(guò)二硫鍵連接到 1鏈或a鏈的?；说?半胱氨酸。J鏈可能在Ig二聚體、五聚體或多聚體的組成以及在體內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)中的具有一定的作用。2. 分泌成分(secretory component,SC ) 乂稱分泌片(secretory piece )，是

12、分泌型 IgA 上的 一個(gè)輔助成分，分子量約為75kD,糖蛋白，由上皮細(xì)胞合成，以共價(jià)形式結(jié)合到 Ig分子，并一起被分 泌到粘膜表面。SC的存在對(duì)丁抵抗外分泌液中蛋白水解酶的降解具有重要作用。(五) 單體、雙體和五聚體1 .單體 由一對(duì)L鏈和一對(duì)H鏈組成的基本結(jié)構(gòu)，如IgG、IgD、IgE血活型IgA。2 .雙體 由J鏈連接的兩個(gè)單體，如分泌型IgA (secretory IgA,SIgA)二聚體(或多聚體)IgA結(jié) 合抗原的親合力(avidity )要比單體IgA高。圖2-5分泌型IgA結(jié)構(gòu)示意圖3. 五聚體 由J鏈和二硫鍵連接五個(gè)單體，如IgM。H鏈Cys414 (Cp 3)和Cys575

13、(C端的尾部) 對(duì)丁 IgM的多聚化極為重要。在J鏈存在下，通過(guò)兩個(gè)鄰近單體IgM 鏈Cys之間以及J鏈與鄰卜鏈 Cys575之間形成二硫鍵組成五聚體。由粘膜下漿細(xì)胞所合成和分泌的IgM五聚體，與粘膜上皮細(xì)胞表面 pIgR(poly-Ig receptor,pIgR) 結(jié)合，穿過(guò)粘膜上皮細(xì)胞到粘膜表面成為分泌型 IgM(secretory IgM)。(六) 酶解片段1. 本瓜蛋白酶的水解片段 Porter等最早用木瓜蛋白酶(papain )水解兔IgG，從而區(qū)劃獲知了 Ig 四肽鏈的基本結(jié)構(gòu)和功能。(1)裂解部位：IgG皎鏈區(qū)H鏈鏈問(wèn)二硫鍵近N端側(cè)切斷（2）裂解片段：共裂解為三個(gè)片段：兩個(gè)Fa

14、b段（抗原結(jié)合段，fragment of antigen binding ）, 每個(gè)Fab段由一條完整的L鏈和一條約為1/2的H鏈組成，F(xiàn)ab段分子量為54kR 一個(gè)完整的Fab段可 與抗原結(jié)合，表現(xiàn)為單價(jià)，但不能形成凝集或沉淀反應(yīng)。Fab中約1/2H鏈部分稱為Fd段，約含225個(gè)氨基酸殘基，包括VH CH1和部分皎鏈區(qū)。一個(gè)Fc段（可結(jié)晶段，fragment crystallizable ），由 連接H鏈二硫鍵和近埃基端兩條約1/2的H鏈所組成，分子量約50kD。Ig在異種問(wèn)免疫所具有的抗原 性主要存在丁 Fc段。冷魚=穿腹分次桃分>4一育離殘共恰堵臺(tái)SC=建圖2-6人分泌型IgA和分

15、泌型IgM的局部產(chǎn)生示意圖圖2-7 IgM結(jié)構(gòu)示意圖2. 胃蛋白酶的水解片段 Nisonoff等最早用胃蛋白酶(pepsin )裂解免疫球蛋白。(1) 裂解部位：皎鏈區(qū)H鏈鏈問(wèn)二硫鍵近C端切斷。(2) 裂解片段：1) F (ab' ) 2：包括一對(duì)完整的L鏈和由鏈問(wèn)二硫鍵相連一對(duì)略大丁 Fab中Fd的H鏈，稱為Fd', 約含235個(gè)氨基酸殘基，包括 VH VH1和皎鏈區(qū)。F (ab' ) 2具有雙價(jià)抗體活性，與抗原結(jié)合可發(fā)生凝 集和沉淀反應(yīng)。雙價(jià)的F (ab' ) 2與抗原結(jié)合的親合力要大丁單價(jià)的Fab。由丁應(yīng)用F (ab' ) 2時(shí)保持了結(jié)合相應(yīng)抗原的

16、生物學(xué)活性，乂減少或避免了Fc段抗原性可能引起的副作用，因而在生物制品中有較大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。雖然F (ab' ) 2與抗原結(jié)合特性方面同完整的Ig分子一樣，但由丁缺乏Ig中部 分，因此不具備固定補(bǔ)體以及與細(xì)胞膜表面 Fc受體結(jié)合的功能。F (ab' ) 2經(jīng)還原等處理后，H鏈問(wèn)的 二硫可發(fā)生斷裂而形成兩個(gè)相同的 Fab'片段。2) Fc'可繼續(xù)被胃蛋白酶水解成更小的片段，失去其生物學(xué)活性。圖2-8 Ig酶水解片段示意圖二、免疫球蛋白分子的功能Ig是體液免疫應(yīng)答中發(fā)揮免疫功能最主要的免疫分子，免疫球蛋白所具有的功能是由其分子中不同功能區(qū)的特點(diǎn)所決定的。（一）特異

17、性結(jié)合抗原Ig最顯著的生物學(xué)特點(diǎn)是能夠特異性地與相應(yīng)的抗原結(jié)合，如細(xì)菌、病蠹、寄生蟲、某些藥物或侵 入機(jī)體的其他異物。Ig的這種特異性結(jié)合抗原特性是由其 V區(qū)（尤其是V區(qū)中的高變區(qū)）的空間構(gòu)成所 決定的。Ig的抗原結(jié)合點(diǎn)由L鏈和H鏈超變區(qū)組成，與相應(yīng)抗原上的表位互補(bǔ)，借助靜電力、氫鍵以及 范德華力等次級(jí)鍵相結(jié)合，這種結(jié)合是可逆的，并受到pH、溫度和電解濃度的影響。在某些情況下，由丁不同抗原分子上有相同的抗原決定簇，或有相似的抗原決定簇，一種抗體可與兩種以上的抗原發(fā)生反 應(yīng)，此稱為交義反應(yīng)（cross reaction ）?？贵w分子可有單體、雙體和五聚體，因此結(jié)合抗原決定簇的數(shù)目（結(jié)合價(jià)）也不相

18、同。Fab段為單價(jià)，不能產(chǎn)生凝集反應(yīng)和沉淀反應(yīng)。F （ab' ） 2和單體Ig （如IgG、IgD、IgE）為雙價(jià)。雙體分泌型IgA有 4價(jià)。五聚體IgM理論上應(yīng)為10價(jià)，但實(shí)際上由丁立體構(gòu)型的空間位阻， 一般只有5個(gè)結(jié)合點(diǎn)可結(jié)合抗 原。B細(xì)胞表面Ig（SmIg）是特異性識(shí)別抗原的受體，成熟 B細(xì)胞主要表達(dá)SmIg研日SmIgD同一 B細(xì)胞 克隆表達(dá)不同類SmIg其識(shí)別抗原的特異性是相同的。（二）活化補(bǔ)體1. IgM、IgG1、IgG2和IgG3可通過(guò)經(jīng)典途徑活化補(bǔ)體。當(dāng)抗體與相應(yīng)抗原結(jié)合后，IgG的CH拚日IgM的CH3暴露出結(jié)合C lq的補(bǔ)體結(jié)合點(diǎn)，開始活化補(bǔ)體。由于 Clq6個(gè)業(yè)

19、單位中一般需要2個(gè)C端的 球與補(bǔ)體結(jié)合點(diǎn)結(jié)合后才能依次活化 Clr和Cls,因此IgG活化補(bǔ)體需要一定的濃度，以保證兩個(gè)相鄰 的IgG單體同時(shí)與1個(gè)Clq分子的兩個(gè)業(yè)單位結(jié)合。當(dāng) Clq 一個(gè)C端球部結(jié)合IgG時(shí)親和力則很低，Kd 為10-4M，當(dāng)Clq兩個(gè)或兩個(gè)以上球部結(jié)合兩個(gè)或多個(gè)IgG分時(shí)，親合力增高Kd為10-8M。IgG與Clq結(jié)合點(diǎn)位于CH2功能區(qū)中最后一個(gè)6折疊股318322位氨基酸殘基(Glu-x-Lys-x-Lys )。IgM倍以上。 人類天然的抗A和抗B血型抗體為IgM,血型不符合引韋的輸血反應(yīng)發(fā)生快而且嚴(yán)重。2. 凝聚的IgA、IgG4和IgE等可通過(guò)替代途徑活化補(bǔ)體。(

20、三) 結(jié)合Fc受體不同細(xì)胞表面具有不同Ig的Fc受體，分別用Fcy R、Fc£ R、Fca R等來(lái)表示。當(dāng)Ig與相應(yīng)抗原 結(jié)合后，由于構(gòu)型的改變，其 Fc段可與具有相應(yīng)受體的細(xì)胞結(jié)合。IgE抗體由于其Fc段結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可 在游離情況下與有相應(yīng)受體的細(xì)胞(如嗜堿性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞)結(jié)合，稱為親細(xì)胞抗體( cytophilic antibody )?？贵w與Fc受體結(jié)合可發(fā)揮不同的生物學(xué)作用。1 .介導(dǎo)I型變態(tài)反應(yīng)變應(yīng)原刺激機(jī)體產(chǎn)生的IgE可與嗜堿性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞表面IgE高親力受 體細(xì)胞脫顆粒，釋放組胺，合成由細(xì)胞 Fc£ RI結(jié)合。當(dāng)相同的變應(yīng)原再次進(jìn)入機(jī)體時(shí)，可與已固定在

21、細(xì)胞膜上的IgE結(jié)合，刺激細(xì)胞脫顆粒，釋放組受，合成由細(xì)胞脂質(zhì)來(lái)源的介質(zhì)如白三烯、前列腺素、 血小板活化因子等，引起I型變態(tài)反應(yīng)。2.調(diào)理吞噬作用 調(diào)理作用(opsonization )是指抗體、補(bǔ)體C3b C4b等調(diào)理素(opsonin)促進(jìn)吞 噬細(xì)菌等顆粒性抗原。由于補(bǔ)體對(duì)熱不穩(wěn)定，因此乂稱為熱不穩(wěn)定調(diào)理素( heat-labile opsonin )。 抗體乂稱熱穩(wěn)定調(diào)理素(heat-stable opsonin )。補(bǔ)體與抗體同時(shí)發(fā)揮調(diào)理吞噬作用，稱為聯(lián)合調(diào)理 作用。中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞具有高親和力或低親和力的Fcy RI (CD64和Fcy RU (CD32 ,IgG尤其是

22、人IgG1和IgG3業(yè)類對(duì)于調(diào)理吞噬起主要作用。 嗜酸性粒細(xì)胞具有親和力Fcy RU, IgE與相 應(yīng)抗原結(jié)合后可促進(jìn)嗜酸性粒細(xì)胞的吞噬作用?？贵w的調(diào)理機(jī)制一般認(rèn)為是：抗體在抗原顆粒和吞噬 細(xì)胞之間“搭橋”，從而加強(qiáng)了吞噬細(xì)胞的吞噬作用；抗體與相應(yīng)顆粒性抗原結(jié)合后，改變抗原表面 電荷，降低吞噬細(xì)胞與抗原之間的靜電斥力；抗體可中和某些細(xì)菌表面的抗吞噬物質(zhì)如肺炎雙球菌的 莢膜，使吞噬細(xì)胞易于吞噬；吞噬細(xì)胞FcR結(jié)合抗原抗體復(fù)合物，吞噬細(xì)胞可被活化。巨噬綢囤的在I®小底增迷存邃蚱用巨噤加胸?c快律圖2-9抗體的調(diào)理吞噬作用3. 發(fā)揮抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞蠹作用當(dāng)IgG抗體與帶有相應(yīng)抗原的

23、靶細(xì)胞結(jié)合后，可與有Fcy R的中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞等效應(yīng)細(xì)胞結(jié)合，發(fā)揮抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞蠹作用(antibodydependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC )。目前已知。NK細(xì)胞發(fā)揮 ADC(M應(yīng) 主要是通過(guò)其膜表面低親和力 Fct FW (CD16所介導(dǎo)的，IgG不僅起到連接靶細(xì)胞和效應(yīng)細(xì)胞的作用， 同時(shí)還刺激NK細(xì)胞合成和分泌腫瘤壞死因子和T干擾素等細(xì)胞因子，并釋放顆粒，溶解靶細(xì)胞。嗜酸性粒細(xì)胞發(fā)揮ADCC乍用是通過(guò)其Fce Fm和Fea R介導(dǎo)的，嗜酸性粒細(xì)胞可脫顆粒釋放堿性蛋白等，在殺傷寄生蟲如蠕蟲中發(fā)揮重要作用。圖2

24、-10抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞蠹作用(ADCCproteinA,SPA）結(jié)合，應(yīng)用 SPAM此外，人IgGFe段能非特異地與葡萄菌 A蛋白(staphylococcus純化IgG等抗體，或代替第二抗體用丁標(biāo)記技術(shù)。(四) 通過(guò)胎盤在人類，IgG是唯一可通過(guò)胎盤從母體轉(zhuǎn)移給胎兒的Ig。IgG能選擇性地與胎盤母體一側(cè)的滋養(yǎng)層 細(xì)胞結(jié)合，轉(zhuǎn)移到滋養(yǎng)層細(xì)胞的吞飲泡內(nèi)，并主動(dòng)外排到胎兒血循環(huán)中。IgG的這種功能與IgGFc片段結(jié)構(gòu)有關(guān)，如切除Fc段后所剩余的Fab并不能通過(guò)胎盤。IgG通過(guò)胎盤的作用是一種重要的自然被動(dòng)免 疫，對(duì)于新生兒抗感染有重要作用。三、免疫球蛋白分子的抗原性Ig本身具有抗原性，將I

25、g作為免疫原免疫異種動(dòng)物、同種異體或在自身體內(nèi)可引起不同程度的免 疫性。根據(jù)IgI不同抗原決定簇存在的不同部位以及在異種、同種異體或自體中產(chǎn)生免疫反應(yīng)的差別， 可把Ig的抗原性分為同種型、同種異型和獨(dú)特型第三種不同抗原決定簇。（一）同種型同種型（isotype ）是指同一種屆內(nèi)所有個(gè)體共有的Ig抗原特異性的標(biāo)記，要異種體內(nèi)可誘導(dǎo)產(chǎn)生 相應(yīng)的抗體，換句話說(shuō)，同種型抗原特異性因種屆（species ）而異。同種型的抗原性位于 CHffi CLH , 同種型主要包括Ig的類、業(yè)類，型和業(yè)型。1 .免疫球蛋的類和業(yè)類（classes and subclasses ）（1）類：決定Ig不同類的抗原性差異

26、存在于 H鏈的恒定區(qū)（CH。根據(jù)CH抗原性的差異（即氨基 酸組成、排歹0、構(gòu)型、二硫鍵等不同）H鏈可分為（1、 丫、成、a和£五類，不同H鏈與L鏈組成完整Ig的分子別為IgM、IgA、IgD和IgE。在基因水平上，不同類的H鏈恒定區(qū)的是由不同的恒定區(qū)基因 片段所編碼。不同類Ig在理化性質(zhì)及生物學(xué)功能上可有較大差異。（2）業(yè)類：同一類Ig中由于皎鏈區(qū)氨基酸組成和二硫鍵數(shù)目的差異，可分為不同的業(yè)類，業(yè)類問(wèn) 抗原性的差異要小于不同類之間的差異。目前已發(fā)現(xiàn)人的a重鏈有a 1和a2兩個(gè)業(yè)類，分別與L鏈組成IgA1和IgA2。丫重鏈有4個(gè)業(yè)類，但命名為IgG1、IgG2a、IgG2b和IgG3。

27、IgM、IgD和IgG,目 前尚未發(fā)現(xiàn)存在不同的業(yè)類。Ig不同業(yè)類也是由不同的怛定區(qū)基因片段編碼。2.免疫球蛋白的型和業(yè)型（types and subtypes ）（1）型：決定Ig型的抗原性差異存在于L鏈的恒定區(qū)（CD ,根據(jù)CL抗原性的差異（氨基酸的 組成、排列和構(gòu)型的不同）分為 E和入輕鏈之比約為2: 1;而在小鼠,97%至鏈為E型，入型只占 3%E 右。（2）業(yè)型：根據(jù) 入輕鏈恒定區(qū)（C2）個(gè)別氨基酸的差異乂可分 入1、入2、入3和入4四個(gè)業(yè)型。 入1和入2在入輕鏈190位氨基酸的分別為亮氨酸和精氨酸，入3和入4在第154氨基酸分別為某氨酸 和絲氨酸。（二）同種異型同種異型（allot

28、ype ）是指同一種屆不同個(gè)體問(wèn)的Ig分子抗原性的不同，在同種異體問(wèn)免疫可誘 導(dǎo)免疫反應(yīng)。同種異型抗原性的差別往往只有一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的不同，可能是由于編碼Ig的結(jié)構(gòu)基因發(fā)生點(diǎn)突變所致，并被穩(wěn)定地遺傳下來(lái)，因此 Ig同種異型可作為一種遺傳標(biāo)記（genetic markers），這種標(biāo)記主要分布在 CH和C。1. y鏈上的同種異型 y 1、y 2 y 3和入4重鏈上均存在有同種異型標(biāo)記，目前已發(fā)現(xiàn)： Glma x、 f、z; G2mn;G3mgl g5、b0、bl、b3、b4、b5、c3、c5、s、t、u、v; G4m4a 4b。共 20種左右。其中 G表示入鏈，1、2、3或4表示業(yè)類 入1

29、、入2、入3和入4, m代表標(biāo)記(marker)。除Glmf和z位丁 IgG1分子的Cy 1區(qū)外，其余的Gni勻位丁 Fc部位。一條丫鏈可能同時(shí)具有一個(gè) 以上的G的志，如白種人常常在 y 1H鏈Cy 1區(qū)有G1mz,Fc部位有G1ma由丁人第14號(hào)染色體編碼四 種IgG業(yè)類的C區(qū)基因Cy 1、Cy 2、Cy 3和Cy 4是密切連鎖的，因此IgGH鏈各業(yè)類Gm昧記可作為問(wèn) 倍體(haplotype )遺傳給子代。2. a鏈上的同種異型 a 2H鏈已發(fā)現(xiàn)有A2m1和A2m2兩種。A2m1在411、428、458和467位氨酸 上分別為苯丙氨酸、天冬氨酸、亮氨酸、繳氨酸；A2m2M分別為蘇氨酸、谷氨

30、酸、異亮氨酸和丙氨酸。a 1H鏈上尚未發(fā)現(xiàn)有同種異型存在。3. &鏈上的同種異型目前只發(fā)現(xiàn) EmL種同種異型。4. k鏈上的同種異型 舊稱為Inv,現(xiàn)分為Km1 2和3。Km1在153位和191位氨基酸上分別為繳 氨酸和亮氨酸，Km濟(jì)別為丙氨酸和亮氨酸，Km%別為丙氨和繳氨酸。入輕鏈上尚未發(fā)現(xiàn)有同種異型。(三) 獨(dú)特型獨(dú)特型(idiotype )為每一種特異性IgV區(qū)上的抗原特異性。不同抗體形成細(xì)胞克隆所產(chǎn)生的IgV區(qū)具有與其客觀存在抗體 V區(qū)不同的抗原性，這是由可變區(qū)中成其是超變區(qū)的氨基酸組成、排列和構(gòu)型 所決定的。所以，在單一個(gè)體內(nèi)所存在的獨(dú)特型數(shù)量相當(dāng)大，可達(dá) 107以上。獨(dú)特型

31、的抗原決定簇稱為 獨(dú)特位(idiotope )，可在異種、同種異體以及自身體內(nèi)誘產(chǎn)生相應(yīng)在的抗體，稱為抗獨(dú)特型抗體 (antiidiotypic antibody, a Id ),獨(dú)特型和抗獨(dú)型抗體可形成復(fù)雜的免疫調(diào)節(jié)中占有得要地位。表2-1人免疫球蛋白分子上抗原決定簇的分類分類抗原性存在部位舉例類CHIgM、IgG、IgA、IgD、IgE同種型業(yè)類CHIgG1-4,IgA1、2型CLE、入業(yè)型CL(入)入1、入2、入3、入4CH(入 1)G1ma(1) x(2)、f(3)、z(17)(入2)G2m n(23)同種異型(入3)G3mb1(5) c3(6)、b5(10)、b0、(11)b3(13

32、)、b4(14)、 s(15)、t(16)、g1(21)、c5(24)、u(26)、v(27)、g1(28)(入4)G4m 4a(1)、4b(1)CH(a 2)A2m1 2CH( £ )CL ( e )Em1Km1 2、3獨(dú)特型VHVL極多注：Y 1丫 4同種異型的命名中，WHO1976建議采用阿拉數(shù)字代號(hào)，但目前許多專業(yè)實(shí)驗(yàn)室仍沿用小 寫英文字母，在本表中將 Y鏈同種異型阿拉伯?dāng)?shù)字代號(hào)列丁相應(yīng)英文字母代號(hào)后的括號(hào)中四、免疫球蛋白分子的超家族應(yīng)用DN推列分析和X晶體衍射分析等研究表明，許多細(xì)胞膜表面和機(jī)體某些蛋白質(zhì)分子，其多肽 鏈折疊方式與Ig折疊相似，在DNA平和氨基酸序歹U上與I

33、gV區(qū)或C區(qū)有較高的同源性，它們可能從 同一原始祖先基因(primodial ancestral gene )經(jīng)復(fù)制和突變衍生而來(lái)。編碼這些多肽鏈的基因稱為 免疫球蛋白基因超家族(immunoglobulin gene superfamily )，這一基因超家族所編碼的產(chǎn)物稱為免疫 球蛋白超家族(immunogloblin superfamily,IGSF )。(一)免疫球蛋白超家族的組成由丁細(xì)胞表面標(biāo)記、單克隆抗體以及基因工程研究的進(jìn)展，近年來(lái)發(fā)現(xiàn)屆丁IGSF的成員已達(dá)近白種，主要包括T細(xì)胞、B細(xì)胞抗原識(shí)別受體和信號(hào)傳導(dǎo)分子， MH(X相關(guān)分子，Ig受體，某些細(xì)胞因子 受體，神經(jīng)系統(tǒng)功能相關(guān)

34、分子，以及部分白細(xì)胞分化抗原( CD (表2-2)。表2-2免疫球蛋白超家族的組成(成員舉例)主要功能成員抗原識(shí)別受體和信號(hào)傳導(dǎo)分子IgH 鏈：丫、a、£ 和 a 鏈IgL鏈：e和入鏈SmIg復(fù)合物成分:MG-1(Ig- a ,CD79a)、B29 (Ig- 6 ,CD79b)TCR：a、6、丫和 a 鏈CD3 Y、a 和 '鏈MH(Ct其相關(guān)分子MHC類抗原：a鏈、6 2MMHC類抗原：a、6鏈6 2M相關(guān)分子：CD1 Qa TL免疫球蛋白受體PolyIgR(pIgR)IgG Fc 段受體：Fcy R：Ige Fc 段受體：Fcs RIIgE Fc 段受體：Fca R(CD

35、64、Fcy RU、Fcy RJ (CD10a鏈細(xì)胞因子受體IL-1R (CDw121a ,IL-6R(CD126),M-CSFR(CD115),G-CSFRSCFR(CD117) PDGFR白細(xì)胞分化抗原CD2 LFA-3 (CD58 , ICAM-1 (CD54 , ICAM-2 (CD102、ICAM-3 (CD50 , CD4 CD8a、6 鏈，CD28 B7/BB1 (CD80 , CD7CD22 CD33 CD48 CEA(CD66e ,Thy-1(CDw90),PECAM-1(CD31),VCAM-1(CD106)(二)免疫球蛋白超家族的特點(diǎn)1. IGSF的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)IGSF的成員

36、均含有17個(gè)Ig樣功能區(qū)，第個(gè)Ig樣功能區(qū)約含100 (70110) 個(gè)氨基酸殘基，功能區(qū)的二級(jí)結(jié)構(gòu)是由 35個(gè)股反平行6折疊股各自形成兩個(gè)平行6片層的平面 (anti-paralle 6-pleated sheet )，每個(gè)反平行6折疊股由510個(gè)氨基酸基組成，6片層內(nèi)側(cè)的 疏水性氨基酸起到穩(wěn)定Ig折疊的作用，大多數(shù)功能區(qū)內(nèi)有一個(gè)二硫鍵，垂直連接兩個(gè)6片層,形成二硫鍵的兩個(gè)半胱氨酸問(wèn)有5575個(gè)氨基酸殘基，使之成為一個(gè)球形結(jié)構(gòu)，肽鏈的這種折疊方式稱為免 疫球蛋折疊(Ig fold )。根據(jù)IGSF功能區(qū)中Ig折疊方式、兩個(gè)半胱氨酸之間氨基酸殘基的數(shù)目以及與IgV區(qū)或C區(qū)同源性的程度，IGSF功能區(qū)可分為V組、C1組和C2組。131F =表示兩個(gè)P一片層結(jié)與是群大二珊憤仙置圖2-11人Ig輕鏈(入)多肽折疊示意圖(1) V組：V組功能區(qū)的兩個(gè)半胱氨酸之間含 6575個(gè)氨基酸殘基，有9個(gè)反平行6折疊股，如 IgH鏈和L鏈V區(qū)，TCRc、6、丫、a鏈V區(qū)，CD4v區(qū)，CD&、6