第四章 免疫球蛋白(八年制)

第四章

免疫球蛋白

Immunoglobulins

免疫血清的發(fā)現(xiàn)北里柴三郎

EmilAdolfvonBehring（inactivated)IgIntroduction

抗體（antibody,Ab）B細胞識別抗原后增殖分化為漿細胞所產(chǎn)生的一種具有免疫功能的蛋白質(zhì)?；靖拍?/p>

免疫球蛋白（Immunoglobulin,Ig）具有抗體活性或化學結(jié)構(gòu)與抗體相似的球蛋白。TwoFormsofImmunoglobulinMembrane-boundreceptor

Solubleantibody第一節(jié)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)：

四條肽鏈，呈Y字型兩條輕鏈（lightchain,L鏈）兩條重鏈（heavychain,H鏈）重鏈(HeavyChain,H鏈)由450-550個氨基酸殘基組成。IgH鏈恒定區(qū)的氨基酸組成和排列順序不同，分為五大類。H鏈類Ig類Ig亞類γIgG

IgG1,2,3,4αIgA

IgA1,

IgA2

μIgMδIgDεIgE輕鏈(LightChain,L鏈)214個氨基酸κ、λ兩型天然Ig分子兩條輕鏈的型別相同.兩種輕鏈的功能無差異。1、可變區(qū)不同Ig的重鏈和輕鏈在靠近N端約110個氨基酸的序列變化很大，稱為可變區(qū)(Variableregion,V區(qū)）重鏈和輕鏈的可變區(qū)分別稱VH

（約占重鏈1/4),VL

（約占輕鏈1/2),

可變區(qū)與恒定區(qū)VHVL

2、恒定區(qū)

重鏈和輕鏈在靠近C端的氨基酸序列相對穩(wěn)定，稱為恒定區(qū)(Constantregion，C)。重鏈和輕鏈的恒定區(qū)分別稱CH,CLIg的可變區(qū)用于識別和結(jié)合抗原，恒定區(qū)用于啟動下游效應。

傷寒抗體（IgG）

痢疾抗體（IgG）

乙肝抗體（IgG）Ig的結(jié)構(gòu)域（domain）L鏈:VL、CL

H鏈:IgG/IgA/IgD—VH

CH1、CH2、CH3IgM/IgE—

VH

CH1、CH2、CH3、CH4NterminusCterminusIg結(jié)構(gòu)域氨基酸的二級結(jié)構(gòu)由兩個反向折疊的β片層，中心的兩個半胱氨酸由一個鏈內(nèi)二硫鍵垂直連接，形成

β桶狀

結(jié)構(gòu)，稱為免疫球蛋白折疊（immunoglobulinfold,Igfold）。

免疫球蛋白超家族

免疫系統(tǒng)中的其它蛋白質(zhì)，如TCR、CD4、CD8、IgFc受體、細胞因子受體等，存在著結(jié)構(gòu)同源的保守序列，并形成β折疊，稱為免疫球蛋白超家族（immunoglobulinsuperfamily,IgSF)絞鏈區(qū)(HingeRegion)：1.富含脯氨酸,易于伸展,彎曲——有利于Fab結(jié)合抗原。2.易被酶解

IgM,IgE無鉸鏈區(qū)鉸鏈區(qū)的作用抗原抗體木瓜蛋白酶(Papain)裂解后產(chǎn)物:

2個Fab（fragmentofantigenbinding)段:單價結(jié)合抗原1個Fc(fragmentcrystallizable)段：相當于CH2+CH3，與效應分子或效應細胞結(jié)合。免疫球蛋白(IgG)的水解片段胃蛋白酶(Pepsin)裂解后產(chǎn)物:

1個F(ab’)2片段若干pFc’小片段意義:去除Ig分子同種型抗原性提純免疫生物制品(免疫馬獲得的抗毒素)J鏈和分泌片

連接鏈（joiningchain,J鏈)

IgM形成5聚體

IgA形成2聚體分泌片（secretorycomponent)由粘膜上皮細胞合成,分泌.保護IgA，IgM不被酶解.介導IgA二聚體從粘膜下轉(zhuǎn)運至呼吸腔道表面.J鏈分泌片Ig的抗原性Ig具有抗體和抗原的兩重特性。根據(jù)Ig引起的是異種、同種異體或自體免疫應答，將Ig的抗原性分為：同種型（isotype)、同種異型(allotype)和獨特型(idiotype)。Ig的同種型同一種屬所有健康個體所共有的抗原性標志，集中在Ig恒定區(qū)。誘導異種動物產(chǎn)生該Ig的抗同種型抗體。人重鏈恒定區(qū)甲IgG乙IgG甲IgA重鏈恒定區(qū)小鼠IgG兔IgG同種型應用：用人的IgG免疫小鼠，產(chǎn)生鼠抗人IgG，小鼠的這種特異抗體稱為抗抗體（二抗）。目前生產(chǎn)的這些抗抗體廣泛應用于臨床檢測和生物學研究中。

HumanIgGMouseanti-humanIgGantibodyReactwithhumanIgGantibodyIg的抗原性同種異型：同一種屬不同個體的Ig所具有的抗原性標志，由若干散在分布的氨基酸序列差異導致。誘導同一種屬不同個體動物產(chǎn)生該Ig的抗同種異型抗體。（個體差異）同種異型獨特型：每一個Ig分子在可變區(qū)氨基酸序列所顯示出的抗原性；為每一個Ig分子所特有的抗原特異性標志。獨特型表位在異種、同種異體和同一個體內(nèi)均可刺激產(chǎn)生相應抗體，即抗獨特型抗體。Ig的抗原性獨

特

型第二節(jié)

抗體與抗原的相互作用Ig可變區(qū)中的高變區(qū)是抗原結(jié)合部位高變區(qū)

(Hypervariableregion,HVR)：抗原結(jié)合部位

互補決定區(qū)（complementary-

determiningregion,CDR)

骨架區(qū)（frameworkregion,FR)可變區(qū)的變化特點高變區(qū)——VH：29-31，49-58，95-102；VL：28-35，49-59，92-103骨架區(qū)（fragmentregion)：FR1,FR2,FR3,FR4第二節(jié)

抗體與抗原的相互作用抗體以表面互補的方式結(jié)合抗原小分子抗原：整個分子嵌入CDR形成的“口袋”中。大分子抗原：表面的表位與抗體結(jié)合。第二節(jié)

抗體與抗原的相互作用多種作用力參與抗原與抗體的相互作用非共價鍵作用力：靜電引力

范德華力

疏水作用力

氫鍵

抗體的親和力（affinity)

抗體的親合力（avidity)第三節(jié)

抗體抗原結(jié)合所致的分子和細胞效應抗

體特異性識別結(jié)合抗原吸引效應細胞和分子，清除病原體V區(qū)特異性識別和結(jié)合抗原第三節(jié)

抗體抗原結(jié)合所致的分子和細胞效應中和作用（neutralization)：抗體