免疫球蛋白的结构
第三章 免疫球蛋白
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第二节 Ig的功能
一、V区的功能
*主要功能:识别并特异性的结合抗原。 *特异性是由V区,特别是HVR(CDR)的空间构型所决定。 *Ig单体可结合两个抗原表位,为双价。 *Ab +Ag——发挥免疫效应: 抗毒素(IgG, IgA)中和外毒素; 病毒的中和抗体阻止病毒吸附和穿入易感细胞; 分泌型IgA抑制细菌粘附到宿主细胞。
IgM是B细胞抗原受体(BCR)的主要成分;未成熟 B细胞仅表达mIgM。
天然血型抗体是IgM;类风湿因子亦属IgM。 参与II、III型超敏反应。
三、IgA
血清型IgA: 结构为单体。
分泌型IgA(SIgA): *结构为二聚体:IgA + J链 + SC *IgA由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等处的固有层中 浆细胞产生; SC由粘膜上皮细胞合成。 *主要存在于初乳、唾液、泪液,以及呼吸道、消化道 和泌尿生殖道粘膜表面的分泌液中。
*Ig分子的每条肽链折叠的几个球形单位,它们的功能不 同,但结构相似。 *约由110个aa 残基组成,其aa序列相似或同源。 *L链:VL、CL H链:IgG、IgA、IgD: VH, CH1, CH2, CH3 IgM、IgE: VH, CH1, CH2, CH3, CH4
*Ig功能区的功能: ①VH和VL结合抗原,CDR与抗原表位互补; ②CH和CL上具有部分同种异型(allotype)的遗传标志 ③IgG的CH2和IgM的CH3具有补体C1q结合位点,可启动 补体活化经典途径; ④IgG的CH3可结合细胞(单核细胞、巨噬细胞、中性粒细胞、 B细胞、NK细胞)表面的FcR(FcR)结合, IgE的CH2和CH3可与肥大细胞和嗜碱性粒细胞的IgE Fc 受体(FcR)结合。
(三) 穿过胎盘和粘膜: IgG输送蛋白:表达于胎盘滋养层细胞 滋养层细胞 胎儿血液循环 新生儿抗感染
人免疫球蛋白结构和功能
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人免疫球蛋白结构和功能免疫球蛋白(Immunoglobulin,简称Ig)是一种由B细胞产生的大分子蛋白,是人和其他脊椎动物体内最重要的一种抗体。
免疫球蛋白的主要功能是识别和结合抗原,从而触发免疫反应,帮助机体抵御感染。
免疫球蛋白的结构和功能非常复杂,本文将详细介绍免疫球蛋白的结构特点和功能机制。
免疫球蛋白的结构免疫球蛋白分子由两种不同的结构域组成,即可变区(variable region,简称V区)和常量区(constant region,简称C区)。
V区负责结合抗原,因此其结构非常多样化,每个免疫球蛋白分子的V区结构都不同,可以识别和结合不同的抗原。
C区则决定了免疫球蛋白的种类和功能,包括抗体的类型(如IgA、IgG、IgM等)和是否能够参与免疫识别。
免疫球蛋白分子是由两条轻链和两条重链组成的二聚体。
轻链和重链上分别有一个V区和一个C区。
V区和C区通过一个柔性的连接序列相连,使得V区可以与抗原结合,并通过C区进行信号转导。
不同种类的免疫球蛋白的C区结构不同,决定了免疫球蛋白的功能和活性。
免疫球蛋白的功能免疫球蛋白的主要功能是识别和结合抗原,触发免疫反应。
当抗原进入机体后,免疫球蛋白可以通过其V区结构与抗原特异性结合,形成抗原-抗体复合物。
这一过程激活了机体的免疫系统,触发了一系列的免疫反应,包括细胞毒性作用、吞噬作用、溶菌作用等,以消灭外来的病原体。
免疫球蛋白还可以参与机体的免疫调节。
例如,一些免疫球蛋白可以通过其F区域与免疫细胞的受体结合,调节免疫细胞的活性和功能。
另外,免疫球蛋白还可以促进炎症反应,通过与炎症介质结合,促进炎症反应的发生和维持。
此外,免疫球蛋白还可以参与机体的清除废物和调节免疫平衡。
一些免疫球蛋白分子可以与抗原特异性结合,帮助机体清除病原体和代谢产物。
另外,免疫球蛋白的种类和数量也可以影响机体的免疫平衡,对机体的免疫状态起到调节作用。
免疫球蛋白的不同类型和功能人体内有五种主要类型的免疫球蛋白,分别是IgG、IgA、IgM、IgD和IgE。
免疫球蛋白 结构
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免疫球蛋白结构
免疫球蛋白(Ig)的基本结构是由两条相同的轻链和两条相同的重链通过链间二硫键连接而成的四肽链结构。
每条重链和轻链分为氨基端和羧基端,并且具有可变区(V)和恒定区(C)。
免疫球蛋白根据其重链稳定区的分子结构和抗原特异性的不同,分为五类:免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白M(IgM)、
免疫球蛋白D(IgD)和免疫球蛋白E(IgE)。
其重链分别为γ、α、μ、δ、ε,轻链可分为两型:κ、λ型。
比较不同抗体V区的氨基酸序列,发现VH和VL各有3个区域的氨基酸组成和排列顺序特别易变化,这些区域称为高变区。
三个高变区共同组成Ig
的抗原结合部位,该部位也称为互补性决定区。
恒定区重链和轻链的C区分别称为CH和CL,不同类Ig的重链CH长度不一,同一种属动物中,同一
类别Ig分子C区氨基酸的组成和排列顺序比较恒定。
铰链区位于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。
以上内容仅供参考,可以查阅关于免疫球蛋白的资料或文献,以获取更准确的信息。
病原生物与免疫学题库含答案
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病原生物与免疫学题库含答案一、单选题(共100题,每题1分,共100分)1、免疫球蛋白的结构是由A、二条多肽链组成B、以J链连接的一条轻链和一条重链组成C、二硫键连接的一条重链和一条轻连组成D、二硫键连接的二条相同重链和二条相同轻链组成E、二条相同的重链组成正确答案:D2、下述哪项是中枢免疫器官A、脾B、骨髓C、肝D、淋巴结E、扁桃体正确答案:B3、免疫系统的三大功能为A、免疫应答、免疫记忆、免疫监视B、免疫防御、免疫记忆、免疫监视C、免疫应答、免疫自稳、免疫监视D、免疫防御、免疫自稳、免疫监视E、免疫防御、免疫应答、免疫记忆正确答案:D4、治疗链球菌引起的感染应首选的抗生素是A、灭滴灵B、红霉素C、青霉素D、克林霉素E、链霉素正确答案:C5、下列哪一组特征与抗原的免疫原性有关A、分子量大小、分子化学结构、应答者的MHCB、分子量大小、异物性、分子的比重C、分子量大小、分子的稳定性.、分子的比重D、分子化学结构、分子的稳定性、应答者的性别E、分子化学结构、分子的稳定性、进入机体的途径正确答案:A6、下列不属于II型超敏反应的疾病是A、新生儿溶血症B、类风湿C、自身免疫性溶血性贫血D、甲亢E、药物过敏性血细胞减少症正确答案:B7、抗原具有A、免疫原性B、免疫原性和免疫反应性C、免疫原性,无免疫反应性D、免疫反应性,无免疫原性E、免疫反应性正确答案:B8、由补体参与的超敏反应主要是A、Ⅰ型、Ⅱ型B、Ⅲ型、Ⅳ型C、Ⅱ型、Ⅲ型D、Ⅰ型、Ⅲ型E、Ⅱ型、Ⅳ型正确答案:C9、是已知毒物中毒性最强者A、肉毒毒素B、金葡萄肠毒素C、白喉外毒素D、破伤风痉挛毒素E、霍乱肠毒素正确答案:A10、分子量最大的Ig是A、IgAB、IgDC、IgMD、IgGE、IgE正确答案:C11、能从初乳中获得的免疫球蛋白是A、IgMB、IgAC、IgDD、IgEE、IgG正确答案:B12、T细胞的生物学功能不包括A、产生细胞因子B、直接杀伤靶细胞C、参与对病毒的免疫应答D、诱导抗体的类别转换E、介导ADCC效应正确答案:E13、具有黏附作用的细菌结构是A、荚膜B、性菌毛C、芽胞D、普通菌毛E、鞭毛正确答案:D14、CTL杀伤靶细胞的特点是A、无需细胞直接接触B、无特异性C、不受MHC限制D、不需要抗原刺激E、具有特异性正确答案:E15、肠道杆菌所没有的一种抗原是A、Vi抗原B、鞭毛抗原C、M抗原D、菌体抗原E、荚膜抗原正确答案:C16、病毒体为A、衣壳+胞膜B、核衣壳+胞膜C、胞膜+刺突D、核心+刺突E、核心+衣壳正确答案:E17、①通过胎盘,②激活补体,③结合细胞,④递呈抗原,⑤与抗原决定簇结合,上述各项功能中哪一种组合与抗体Fc段有关A、①+②+③B、①+③+⑤C、①+③+④D、②+③+④E、①+②+④正确答案:A18、下列哪些无T细胞参与A、接触性皮炎B、对移植肾的排斥反应C、肿瘤免疫D、哮喘病E、乙肝正确答案:D19、下列哪一项不是细胞因子的作用特点A、多效性B、两面性C、网络性D、重叠性E、特异性正确答案:E20、液体培养基的主要用途是A、观察细菌运动能力B、鉴别菌种C、检测细菌毒素D、分离单个菌落E、增菌正确答案:E21、病毒包膜A、不被脂溶剂除去B、与致病性无关C、是由病毒自身基因所编码D、是病毒的基本结构E、具有对宿主细胞的亲嗜性正确答案:E22、以下受体-协同刺激分子的结合哪项错误A、CD28与CD80B、CD4OL与CD4OC、CD2与LFA-3D、CD4-MHCⅡE、CD8-MHCⅡ正确答案:E23、属于原核细胞型的一组微生物是A、酵母菌、淋球菌B、隐球菌、结核分枝杆菌C、小孢子菌、大肠埃希菌D、链球菌、念珠菌E、放线菌、破伤风杆菌正确答案:E24、黏膜表面粘附时,可产生SIgA蛋白酶的细菌是A、葡萄球菌B、溶血性链球菌C、肺炎链球菌D、脑膜炎奈瑟菌E、淋病奈瑟菌正确答案:E25、关于IgE的正确描述是A、介导I型超敏反应B、能通过胎盘C、由粘膜上皮细胞产生D、有补体结合点E、具有调理作用正确答案:A26、下列哪种试验是鉴别肠杆菌科致病菌与非致病菌常选用的?A、甘露醇发酵试验B、葡萄糖发酵试验C、菊糖发酵试验D、吲哚试验E、乳糖发酵试验正确答案:E27、“菌落”是指A、一个细菌细胞B、多种细菌在培养基上混合生长形成的团块C、从培养基上脱落的细菌D、在细胞培养瓶中形成的空斑E、由一个细菌在培养基上生长繁殖而形成的细菌集团正确答案:E28、细菌个体的繁殖方式是A、核酸复制B、出芽繁殖C、有性繁殖D、菌丝断裂E、无性繁殖正确答案:E29、药物过敏性血细胞减少症属于A、Ⅰ型超敏反应B、Ⅱ型超敏反应C、Ⅲ型超敏反应D、Ⅳ型超敏反应E、以上都不是正确答案:B30、细胞核的分化程度高,有核膜和核仁;胞质内细胞器完整的微生物是:A、螺旋体B、立克次体C、支原体D、病毒E、真菌正确答案:E31、下列哪种酶的试验常用于金黄色葡萄球菌致病性的鉴定A、自溶酶B、溶纤维蛋白酶C、透明质酸酶D、脱氧核糖核酸酶E、血浆凝固酶正确答案:E32、由于ABO血型不符而引起的输血反应属于A、I型超敏反应B、Ⅱ型超敏反应C、Ⅲ型超敏反应D、IV型超敏反应E、以上均不是正确答案:B33、消毒外科手术包应采用的消毒方式是A、高压蒸汽灭菌法B、焚烧C、间歇灭菌法D、煮沸E、干烤正确答案:A34、破伤风类毒素是A、免疫增强剂B、免疫抑制剂C、人工主动免疫制品D、佐剂E、人工被动免疫制品正确答案:C35、干烤灭菌法最常用的温度和时间A、180℃,30分钟B、120~150℃,2小时C、200℃,30分钟D、160~170℃,2小时E、100~120℃,2小时正确答案:D36、消毒是指A、杀死物体上包括细菌芽胞在内的所有微生物B、杀死物体上不包括细菌芽胞在内的所有微生物C、杀死物体上的病原微生物D、抑制体外细菌生长繁殖E、防止细菌进入人体或其他物品正确答案:C37、补体活化的经典途径开始于A、C3bB、C1的活化C、C3的活化D、抗原与抗体的结合E、MBL与甘露糖残基的结合正确答案:B38、下述哪项是外周免疫器官A、骨髓B、脾C、胸腺D、肝E、肾上腺正确答案:B39、将注射器煮沸达5min,此方法只能称为A、灭菌B、传染C、防腐D、消毒E、无菌正确答案:D40、不符合菌落的描述是A、—个菌落是由一个细菌繁殖形成的B、可分为S、R和M型菌落C、肉眼可见D、在液体培养基中形成E、一个菌落包含成千上万个细菌正确答案:D41、分泌型IgA(SIgA)中的分泌片是由下列哪种细胞合成的A、血管内皮细胞B、肥大细胞C、黏膜上皮细胞D、成纤维细胞E、浆细胞正确答案:C42、干扰素的作用机理是A、直接灭活病毒B、干扰病毒的吸附作用C、直接干扰病毒核酸的复制D、干扰病毒的穿入作用E、诱导宿主细胞产生抗病毒蛋白正确答案:E43、分泌性IgA是A、单体B、双聚体C、三聚体D、四聚体E、五聚体正确答案:B44、关于内毒素,下列叙述错误的是A、由活的细菌产生B、不能用甲醛处理脱毒制成类毒素C、耐热D、来源于G-菌E、化学成分是脂多糖正确答案:A45、注射破伤风抗毒素(TAT)的目的是A、对易感人群进行预防接种B、对可疑或确诊的破伤风患者进行紧急预防或治疗C、杀灭伤口中繁殖的破伤风梭(杆)菌D、主要用于儿童的预防接种E、中和与神经细胞结合的毒素正确答案:B46、下述外毒素的性质错误的是A、可以用甲醛脱毒变成类毒素B、是细菌生长过程中合成并分泌到细胞外面的蛋白质C、易被理化因素灭活D、对组织的毒性有高度的选择性E、为外源性热原质、引起全身发热反应正确答案:E47、关于丙型肝炎病毒,下列叙述哪项不正确A、是输血后肝炎的主要病原体之一B、病后可获牢固免疫力C、与肝硬化和肝癌关系密切D、目前还无法培养E、多为隐性感染,一旦发病,极易发展成慢性过程正确答案:B48、下述哪种补体成分可以丢失而剩余的补体系统却仍可经替代途径活化A、C1,2,3B、仅C3C、C2,3,4D、C1,2,4E、C5正确答案:D49、NK细通过ADCC作用杀伤靶细胞需要A、补体B、抗体C、细胞因子D、MHC分子E、TCR正确答案:B50、甲型肝炎病毒A、抵抗力弱,对脂溶剂敏感B、能在体外组织细胞中培养C、为双股DNA病毒D、无特异性预防可使用的疫苗E、显性感染多见正确答案:B51、对机体起主要保护作用的HBV的抗体是A、抗-HBcB、抗-HBsC、抗-HBeD、抗-HBc和抗-HBsE、以上均不是正确答案:B52、肝细胞内HBV的杀灭主要依靠A、抗-HBsB、抗-HBcC、细胞免疫D、抗-HBeE、补体正确答案:C53、正常菌群成员引起感染的条件之一是A、变为耐药菌B、发生S-R变异C、寄居部位改变D、变为L型细菌E、发生基因突变正确答案:C54、外毒素的化学成分是A、蛋白质B、氨基酸C、脂肪酸D、脂质E、脂多糖正确答案:A55、TI抗原引起免疫应的特点是A、必须经APC处理B、需Th辅助C、只引起体液免疫应答D、只引起细胞免疫应答E、可引起体液免疫应答和细胞免疫应答正确答案:C56、关于甲型肝炎病毒叙述哪些是错误的A、为单股RNA型病毒,无包膜B、经口感染C、病毒形态为球形D、加热60℃30min可灭活E、通常可完全恢复,不转为慢性肝炎正确答案:D57、将患者米泔水样粪便作悬滴在光学显微镜下观察,有穿梭运动的微生物最有可能是A、伤寒沙门菌B、霍乱弧菌C、钩端螺旋体D、痢疾志贺菌E、致病性大肠杆菌正确答案:B58、胎儿最早合成的免疫球蛋白是A、IgEB、IgGC、IgAD、IgME、IgD正确答案:D59、溶菌酶杀死G+菌的机制是:A、切断聚糖骨架β-1,4糖苷键B、竞争肽聚糖合成所需的转肽酶和转糖基酶C、损伤细胞膜的通透性D、抑制四肽侧链上E、干扰细菌蛋白质的合成正确答案:A60、HIV最易发生变异的部位是A、核衣壳B、内膜C、包膜D、衣壳E、刺突蛋白正确答案:E61、细菌代谢产物与致病性无关的是A、细菌素B、内毒素C、侵袭性酶D、热原质E、外毒素正确答案:A62、细菌在下列哪个生长期中最易出现变异A、迟缓期B、对数期C、稳定期D、衰亡期E、以上均可正确答案:C63、测定 SLO 抗体,可协助诊断A、红斑性狼疮B、肠热症C、类风湿性关节炎D、猩红热E、风湿热正确答案:E64、慢发病毒感染与慢性感染的主要区别在于前者A、不出现症状B、潜伏期很长C、不断向体外排出病毒D、多为进行性、亚急性,并往往造成死亡E、必有原发感染正确答案:D65、霍乱弧菌排泄物的特点是A、水样便B、柏油样便C、果酱样便D、米泔水样便E、脓血便正确答案:D66、细菌人血并在其中大量繁殖,随血流转移至其他器官引起化脓性病灶,称为A、脓毒血症B、毒血症C、菌血症D、带菌者E、败血症正确答案:A67、细菌毒力的强弱取决于A、细菌能否产生芽胞B、机体抵抗力的强弱C、细菌侵袭力及毒素D、细菌侵入的门户E、细菌侵入的数量正确答案:C68、一般不用革兰染色法染色鉴定的细菌是A、布鲁菌B、霍乱弧菌C、结核分枝杆菌D、脑膜炎奈瑟菌E、破伤风梭菌正确答案:C69、初次应答具有的特点是A、抗体产生快B、抗体种类以IgG为主C、潜伏期较短D、维持时间短E、抗体效价高正确答案:D70、既能吞噬杀菌又能抗原提呈的细胞是A、巨噬细胞B、NK细胞C、中性粒细胞D、树突状细胞E、B细胞正确答案:A71、金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌经结晶紫初染、碘液媒染、95%乙醇脱色后,菌体分别呈A、紫色和紫色B、紫色和红色C、无色和紫色D、紫色和蓝色E、紫色和无色正确答案:E72、接种疫苗后获得的免疫力是属于A、人工主动免疫B、人工被动免疫C、非特异性免疫D、计划免疫E、自然免疫正确答案:A73、根据抗原结构分类 ,链球菌分20个群 ,对人致病的90%属于A、A群B、B群C、C群D、D群E、E群正确答案:A74、补体固有成分中,分子量最大的是A、C3B、C5C、C1D、C4E、C9正确答案:C75、人类B细胞发育的器官是A、骨髓B、脾C、淋巴结D、胸腺E、以上均不是正确答案:A76、与细菌侵袭力无关的物质是A、菌毛B、芽胞C、荚膜D、透明质酸酶E、血浆凝固酶正确答案:B77、具有杀菌作用的紫外线波长是A、400-490nmB、50-90nmC、150-190nmD、200-300nmE、100-140nm正确答案:D78、在流行病学调查时,可作为细菌分型依据的代谢产物是A、热原质B、抗生素C、细菌素D、毒素E、色素正确答案:C79、HDV必须随下列哪种病毒共同感染宿主A、HAVB、HBVC、HCVD、HEVE、HIV正确答案:B80、疑为肠热症病人常需抽血做细菌学检查,哪个时期采血样最好A、发病第3周B、疾病全程C、发病第1周D、病程恢复期E、发病第2周正确答案:C81、与金黄色葡萄球菌毒力有关的因素有A、形成血浆凝固酶的能力B、特异性细胞糖类的存在C、磷酸酶活力D、耐药性E、透明质酸酶正确答案:A82、下列那一种称攻膜复合体A、C4b2b3bnB、C5b6789C、C4b3bD、C3bBbE、C4b2b正确答案:B83、接触性皮炎属于A、Ⅱ型超敏反应B、速发型超敏反应C、I型超敏反应D、Ⅲ型超敏反应E、IV型超敏反应正确答案:E84、琼脂扩散试验属于A、直接凝集反应B、沉淀反应C、中和反应D、间接凝集反应E、以上都不是正确答案:B85、能与SRBC形成E玫瑰花结的细胞是A、K细胞B、NK细胞C、T细胞D、B细胞E、单核细胞正确答案:C86、人体对结核分枝杆菌的免疫特点是A、不能通过人工主动免疫获得B、以体液免疫为主C、以体液和细胞免疫并重D、可引起I型超敏反应E、为带菌免疫正确答案:E87、患者,男性,35岁,因腿部刺伤后出现全身肌肉强直性收缩,阵发性痉挛,临床诊断为破伤风。
免疫球蛋白的结构和功能研究
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免疫球蛋白的结构和功能研究免疫球蛋白(Immunoglobulin)是一类在人体免疫防御中起着至关重要作用的蛋白质,也被称为抗体。
免疫球蛋白具有极高的特异性,可以与各种病原体结合并识别出它们的抗原表位,从而发挥清除病原体的作用。
免疫球蛋白的研究在现代生命科学中占有重要地位,本文将介绍免疫球蛋白的结构和功能研究的相关内容。
免疫球蛋白的结构免疫球蛋白是由两个基本结构单元组成的分子,即Fab片段和Fc片段。
Fab片段指的是可以和抗原结合的部分,而Fc片段则负责免疫球蛋白的生物学效应。
在Fab片段内部,免疫球蛋白由两个重链和两个轻链组成,重链和轻链之间通过二硫键连接。
而Fab片段的外侧则有一个可变区(Variable region)和一个恒定区(Constant region)。
Variable region是由一些精细调节的基因重组事件产生的,其决定了免疫球蛋白的特异性。
而Constant region则决定了免疫球蛋白的种类和生物学效应。
Fc片段则是由两个重链连接而成的。
Fc片段的中央也有一个恒定区,而在两侧则有两个可变区。
而这些可变区的变化也会影响免疫球蛋白的生物学效应。
Fc片段还负责和免疫细胞的受体结合从而进行免疫调节。
免疫球蛋白的功能免疫球蛋白具有多种生物学效应,在人体抵御病原体的过程中扮演着至关重要的角色。
免疫球蛋白的最基本作用是与抗原结合并识别出它们的表位。
在这个过程中,免疫球蛋白可以识别出不同种类的抗原,并形成多种免疫球蛋白,这些免疫球蛋白之间各有特异性,能够保护人体免遭各种病原体的侵袭。
除了发挥直接清除病原体的作用外,免疫球蛋白还能够将病原体和其他白细胞组织起来形成免疫复合物,从而向免疫系统传递信号,启动免疫应答并促进炎症反应。
此外,免疫球蛋白还能够激活补体系统,促进病原体的溶解,加速免疫清除。
结论免疫球蛋白的结构和功能研究是现代生物学中的重要研究领域之一。
在未来的研究中,我们可以预计更多关于免疫球蛋白的细节信息和新的属性将被发现,并且这些发现将会促进人类抵御疾病的能力。
简述免疫球蛋白的基本结构及主要生物学功能
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简述免疫球蛋白的基本结构及主要生物学功能
免疫球蛋白,也称为抗体,是一种由B淋巴细胞分泌的蛋白质分子,具有多种结构和功能。
其基本结构由两个重链和两个轻链组成,每个链都包含一个可变区和一个恒定区。
免疫球蛋白的主要生物学功能包括以下几个方面:
1. 特异性识别和结合抗原:免疫球蛋白的可变区域能够与抗原特异性结合,形成免疫复合物,从而介导机体的免疫应答。
2. 中和病原微生物:免疫球蛋白能够通过结合病原微生物表面的抗原,中和病原微生物的毒力,从而保护机体免受感染。
3. 促进炎症反应:免疫球蛋白能够与炎症介质结合,促进炎症反应的发生和维持。
4. 介导细胞毒性:某些类型的免疫球蛋白能够与细胞表面的受体结合,激活细胞毒性T淋巴细胞,介导细胞毒性反应。
5. 调节免疫应答:免疫球蛋白能够与细胞表面的受体结合,调节免疫应答的强度和方向。
总之,免疫球蛋白作为机体免疫系统的重要组成部分,具有多种生物学功能,对维护机体免疫平衡和保护机体免受感染具有重要作用。
一、免疫球蛋白的结构二、免疫球蛋白的异质性三、免疫球蛋白的功能四、各类免疫球蛋白的特性与功能五、人工
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1)与相应抗原特异性结合:Fv 2)激活补体: 3)结合FcR:促吞噬(opsonization)
介导过敏 介导细胞毒(ADCC) 免疫调理 4)穿过胎盘和粘膜 5)调节免疫功能
2、各类抗体的特性与功能
1)IgG 四个亚类,分布广、血清含量最高、唯一能通过胎盘
2)IgM 五个单体J链连接,最早、可诊断宫内及近期感染
。
二、免疫球蛋白的结构
1、基本结构 1)四肽链通过链间二硫键组成H2L2 重链:五类(isotype: a、g、m、d、e) 轻链:两型(k、l)
单体
2、三个功能区 可变区(Variable region, VH/VL, Fv):结合抗原
VH和VL: 高变区 HVR-抗原结合部位-互补决定区CDR 骨架区 FR1-4 恒定区(Constant region, CH/CL) 绞链区(Hinge region)
• 掌握免疫球蛋白的结构和主要生物学功能 • 熟悉免疫球蛋白异质性 • 熟悉单克隆抗体概念和特点 • 了解单克隆抗体制备、概念、特点
3)IgA 单体:血清,双体:外分泌液
4)IgD 含量低、B细胞成熟标志
5)IgE 含量最低、亲细胞、超敏反应/寄生虫免疫
mIgM
mIgD
未成熟B细胞
成熟B细胞 活化或记忆B细胞
五、抗体的制备
1、多克隆抗体(polyclonal antibody,PcAb) 2、单克隆抗体(monoclonal antibody,McAb) 3、基因工程抗体(engineering antibody)
k、l
亚型(Subtype): 轻链C区aa差异排列
l1~4
2、血清型
同种型(Isotype): C区决定,非遗传标志。 同种异型(Allotype):个体等位基因,遗传标志。 独特型(Idiotype, Id):Idiotope→Anti-Id
免疫球蛋白的结构与功能THESTRUCTUREANDFUNCTION.

二、 Ig 与浆细胞疾病
浆细胞是B淋巴细胞增殖分化的最终细胞,它 具有分泌Ig功能.浆细胞疾病有多发性骨髓瘤,巨 球蛋白血症和重链症等. 多发性骨髓瘤是浆细胞的一种恶性肿瘤,它是 单细胞株在无抗原刺激下的无限增生所致. 巨球蛋白血症是一种B淋巴细胞肿瘤增殖,史 血中单克隆IgM增多的疾病. 重链病是生成一不完整的重链分子,无轻链存 在.
三、Ig分子的酶解碎片
•木瓜蛋白酶酶解片断 •胃蛋白酶酶解片断
四、Ig中糖的结合
•Ig中的聚糖类型 •Ig中的聚糖数目和连接位置
人各类Ig的糖含量(g/100g)
单糖
岩藻糖 甘露糖 半乳糖 N-乙酰基葡萄糖 N-乙酰基半乳糖 唾液酸
IgG
0.2 1.0 0.5 1.0 0 0.2
IgA1
0.2 1.7 1.3 1.6 0.7 1.3
三、 Ig 与免疫缺陷性疾病
免疫缺陷性疾病是由于免疫系统的先天 发育不全或后天受到损伤而是免疫功能抵 下,缺损或异常,在临床上表现为反复感染.
第五节 免疫球蛋白的糖链与糖链 异常引起的自身免疫疾病
一、免役球蛋白的糖链
Ig是体液免疫的主力军,体内的抗体也属此类, 它们可特异识别并结合抗原异物,对机体起防御 和保护作用。Ig包括IgG、IgM、IgA、IgD和IgE 五类。各类Ig均是糖蛋白。其中以IgG含糖最少, 为2%~3%,IgA为8%,其它各型为7%~15%。 寡糖链可连接在Ig的Fab、Fc及绞链区。
第一节 免疫球蛋白的结构概况
一、Ig分子的基本结构----四链结构单位
二、免疫球蛋白的结构区和功能区
轻链 (light chain,L) 重链 (heavy chain,H) 可变区 (variable region,V) 恒定区 (constant region,C) 功能区 L链可变区(VL) L链恒定区(CL) 铰链区 (hinge region))
第4章 免疫球蛋白

四、免疫球蛋白IgG的水解片段
Fab
抗原结合片段
Fab
Fc (可结晶 片段)
, F(ab) 2
意义:
⑴ 用于研究免疫球蛋白的结构和功能; ⑵ 避免超敏反应。
, pFc
第二节 免疫球蛋白的血清型
(一)同种型 指同一种属所有个体间的 Ig分子共有的抗原特异性。因种属而不同 (二)同种异型 指同一种属不同个体间 的Ig分子具有特异性不同的抗原决定簇。 因人而不同 (三)独特型 指不同B细胞所产生的Ig 分子V区具有的抗原特异性标志。
N
轻链(L)
二硫键
铰链区
重链(H)
C
IgA(IgA1、IgA2)
IgM
μ
α
IgE
γ
IgD
ε
IgG
(IgG1~IgG4)
δ
2. 可变区和恒定区
N
3.超变区 (HVR)或称 互补决定区 (CDR)
VH
CH 1
V区
VL CL CH2
C区 C
CH3
4. 铰链区
位于CH1-CH2之间,富含脯氨酸 特点:易伸展 —— 有利于结合Ag, 易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶水解。 * IgM、IgE无铰链区(CH2)
第四章
一、抗体与免疫球蛋白 二、免疫球蛋白的结构 三、免疫球蛋白的血清型(了解)
四、免疫球蛋白的生物学特性
五、人工制备抗体
抗体与免疫球蛋白
抗原
浆细胞
B
抗体
抗体 (antibody,Ab)
是B细胞识别抗原后增殖分化为浆细胞所产 生的一种糖蛋白,主要存在于血清等体液中,能 与相应抗原特异性结合,具有免疫功能。
免疫球蛋白 (immunoglobulin,Ig) 具有抗体活性或化学结构与抗体相似 的球蛋白统称为免疫球蛋白。
免疫球蛋白 化学结构
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免疫球蛋白化学结构
免疫球蛋白,也称为抗体,是一种由免疫系统产生的蛋白质,
具有重要的免疫功能。
免疫球蛋白的化学结构包括四个多肽链,分
别是两条重链和两条轻链。
这些链由氨基酸组成,通过肽键相连形
成蛋白质的结构。
免疫球蛋白的重链和轻链均包含特定的区域,其中包括可变区
和恒定区。
可变区负责与抗原结合,因此在不同的抗体中可变区的
氨基酸序列会有所不同,这也是免疫球蛋白能够识别多种不同抗原
的原因。
恒定区则决定了免疫球蛋白的类型,如IgG、IgA、IgM等。
在免疫球蛋白的结构中,重链和轻链之间通过二硫键相互连接,形成了抗体的完整结构。
此外,免疫球蛋白的结构还包括糖基化修饰,这些糖基可以影响免疫球蛋白的稳定性和免疫活性。
总的来说,免疫球蛋白的化学结构是一个复杂而精密的体系,
其特定的结构为其在免疫应答中的功能提供了基础。
通过了解免疫
球蛋白的化学结构,我们能够更好地理解其在免疫系统中的作用和
重要性。
试述免疫球蛋白的结构及功能

试述免疫球蛋白的结构及功能免疫球蛋白(Immunoglobulin,简称Ig)是一类存在于体液中的蛋白质,也是人体免疫系统中最重要的组成部分之一。
它在机体的免疫应答中发挥着重要的作用,具有多种结构和功能。
本文将从免疫球蛋白的结构和功能两个方面进行阐述。
一、结构免疫球蛋白是由两个重链和两个轻链组成的二聚体。
根据重链的类型,免疫球蛋白可分为五个亚类:IgG、IgM、IgA、IgD和IgE。
每个亚类在结构上略有差异,但都具有相似的基本结构单元。
免疫球蛋白的基本结构单元是免疫球蛋白域(Immunoglobulin domain,简称Ig domain),也称为免疫球蛋白超家族(Immunoglobulin superfamily)。
每个免疫球蛋白域由约110个氨基酸组成,具有一个折叠成β片层的结构。
重链和轻链的N端都含有一个或多个免疫球蛋白域,这些域通过互相连接形成了整个免疫球蛋白的结构。
免疫球蛋白的重链和轻链在氨基酸序列上具有一定的变异性,这种变异性决定了免疫球蛋白的抗原特异性。
通过对免疫球蛋白基因的重组和突变,机体可以产生具有高度多样性的免疫球蛋白,以应对不同的抗原。
免疫球蛋白的结构还包括一个Fc区和一个Fab区。
Fc区是免疫球蛋白的常规部分,与免疫球蛋白的效应分子相互作用,参与调节免疫应答。
Fab区是免疫球蛋白的抗原结合部分,可以与抗原特异性结合,从而介导免疫应答。
二、功能免疫球蛋白具有多种功能,主要包括中和病原微生物、调节免疫应答、促进吞噬作用和激活免疫细胞等。
1. 中和病原微生物:免疫球蛋白可以通过与病原微生物表面的抗原结合,阻止其侵入机体细胞,从而中和病原微生物的活性。
不同亚类的免疫球蛋白在中和病原微生物方面有不同的效果。
例如,IgM 和IgG可以通过激活补体系统来中和病原微生物,而IgA主要通过阻止病原微生物的附着和入侵来发挥作用。
2. 调节免疫应答:免疫球蛋白可以通过与效应分子相互作用,调节免疫应答的强度和方向。
免疫球蛋白分子结构
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免疫球蛋白分子结构免疫球蛋白是人体抗感染的重要守护人体的免疫系统的基础,由于它的重要性,在近些年来,研究免疫球蛋白分子结构的研究已成为当今免疫学领域的热门话题之一。
免疫球蛋白的分子结构由蛋白质组成,有IgG、IgM、IgA、IgE和IgD五个亚型,每种类型的免疫球蛋白都具有不同的三维空间结构。
IgG免疫球蛋白由外门域、Fc段和Fab段组成,外门域包括H域和L 域,Fc段具有解离抗原作用,而Fab段具有结合抗原的特性。
IgM免疫球蛋白的分子结构由外门域H域、L域、Fd段和Fc段组成,其中H域和L域具有高程度的保守性,而Fd段同样参与结合抗原,Fc段参与解离抗原和结合细胞表面受体的作用。
IgA免疫球蛋白有单体IgA和复合体IgA,单体IgA具有H域、L域和Fc段,复合体IgA有H域、L域、Fc段、Fab段和J段。
其中Fc段与单体IgA相同,Fab段具有结合抗原作用,而J段可以促进复合体IgA能够在细胞表面结合受体的特性。
也就是说,它的Fc段可以促进复合体IgA的抗体促进功能,而 Fab段则可以结合抗原。
IgE免疫球蛋白的分子结构由H 域、L域、Fc段和Fab段组成,与IgG大致相同,只是Fc段较大,与细胞表面受体结合性能较强。
IgD免疫球蛋白的分子结构由H域、L域和Fc段组成,只有H域和L域,没有Fab段,与IgG的外门域相似,但Fc段小,结合性较差。
免疫球蛋白的分子结构对免疫功能有着至关重要的作用。
有的免疫球蛋白的分子结构包括了活性位点,如IgM的H域和L域,这些活性位点可以激活免疫系统,使其能够更好地应对外来抗原;有的免疫球蛋白分子结构可以对抗体识别抗原,如IgG的Fab段可以结合外来抗原,使其具备抗原特异性,从而实现针对外来抗原的免疫效果。
此外,免疫球蛋白的分子结构也可以反映免疫球蛋白的性质。
例如,IgG的Fc段具有很强的结合细胞表面受体的能力,可以促进免疫球蛋白对抗原结合受体的识别,从而实现抗原结合能力的提升;另一方面,IgE的Fc段比IgG的Fc段大,具有更强的结合细胞表面受体的特性,从而产生特定的免疫反应。
简述免疫球蛋白的基本结构和主要生物学功能

简述免疫球蛋白的基本结构和主要生物学功能免疫球蛋白是一类存在于人体免疫系统中的球蛋白,与多种免疫细胞密切相关。
本文将简要介绍免疫球蛋白的基本结构和主要生物学功能。
免疫球蛋白的基本结构包括一个核心的大分子蛋白,其编码序列与多种免疫细胞的T细胞、B细胞、自然杀伤细胞等密切相关。
免疫球蛋白的核心蛋白由两个主要亚基组成:免疫球蛋白G和免疫球蛋白D。
免疫球蛋白G主要存在于巨噬细胞、中性粒细胞和淋巴细胞中,而免疫球蛋白D主要存在于B细胞中。
免疫球蛋白的主要生物学功能包括以下几个方面:
1. 细胞间结合:免疫球蛋白与免疫细胞表面的受体结合,激活免疫细胞,起到激活、调节和维持免疫反应的作用。
2. 细胞外递送:免疫细胞可以通过释放免疫球蛋白来向细胞外传递信息,包括抗病毒、抗肿瘤和抗炎物质。
3. 免疫监视:免疫球蛋白可以检测出病原体的存在,并激活相应的免疫反应,防止病原体侵入宿主细胞。
4. 免疫应答调节:免疫球蛋白可以调节免疫应答,包括调节免疫细胞的分化、增殖和功能。
除了以上生物学功能外,免疫球蛋白还可以用于疾病治疗。
例如,免疫球蛋白可以通过增强免疫系统的功能来治疗某些自身免疫性疾病和移植排斥反应。
此外,免疫球蛋白还可以用于肿瘤治疗,通过激活抗肿瘤免疫细胞来杀死肿瘤细胞。
免疫球蛋白是一类重要的免疫细胞因子,具有重要的生物学功能和医学应用。
未来,随着深入研究的不断深入,免疫球蛋白在治疗多种疾病中将发挥更加
重要的作用。
免疫球蛋白的分子结构.ppt

Variable region
Constant region
可变区(V区)和恒定区(C区)
V区:氨基酸组成和排列顺序 可随抗原而改变:VL+VH ➢可变区可分为超变区(HVR) 和骨架区(FR) C区:氨基酸组成和排列顺序 比较恒定:CL+ CH(1-3、4)
铰链区
特性 ➢ 在CH1和CH2之间,可以伸展、弯
各功能区的作用
CH1和CL:同种异型抗原的关键存在部位。 CH2:补体结合位点,参与补体激活。
同种异型:同种不同个体间Ig的结构和抗原性 的差异称同种异型 ,属个别现象。
各功能区的作用
CH3、4:细胞结合位点,是Ig与细胞表面Fc 受体结合的部位。
➢ 单巨细胞、NK细胞、B细胞上有IgG的Fc受体 ➢ 肥大细胞和嗜碱性粒细胞上有IgE的Fc受体 ➢ 结论:IgG和IgE是亲细胞型抗体
(3)免疫球蛋白的水解片段
说明:木瓜蛋白酶水解片段的的作用
Fab片段(抗原结合片段) ➢ 结合抗原后不能形成凝集或沉淀反应
Fc片段(可结晶片段):赋予抗体多种生物学功能
➢ 是抗体自身抗原的重要存在部位,也是抗体与补体 和细胞的结合部位。
知识链接:抗体的双重性和独特型抗原
抗体的双重性
➢ 抗体既是抗体又是抗原; ➢ 抗体刺激机体产生的抗体称为抗抗体,用Ab’表示; ➢ 抗抗体既可结合单独存在的抗体,也可以结合抗原抗体复合物
中的抗体,形成Ag-Ab-Ab ’的大复合物。
独特型抗原
➢ 抗体的可变区也能构成抗原,因其比较独特,故称独特型抗原。
说明:胃蛋白酶水解片段的的作用
F(ab)’2片段:结合抗原 pFc’片段:可被胃蛋白酶继续水解成更小的片段,
免疫球蛋白的结构与功能

免疫球蛋白的结构与功能免疫球蛋白(Immunoglobulin,简称Ig)是由B淋巴细胞分泌的一种具有抗体活性的蛋白质分子。
它在机体免疫系统中起着关键的作用,能够识别并结合各种抗原,参与特异性免疫反应。
免疫球蛋白的结构与功能复杂多样,本文将就其结构和功能进行详细阐述。
免疫球蛋白的结构主要包括抗原结合位点、可变区和恒定区。
免疫球蛋白的抗原结合位点具有高度特异性,能够与抗原结合形成抗原抗体复合物。
可变区包括重链可变区(VH)和轻链可变区(VL),它们的氨基酸序列高度变异,决定了免疫球蛋白与不同抗原结合的能力。
恒定区则决定了免疫球蛋白的典型结构和生物活性,包括Fc区和Fab区。
Fab区是抗体分子中的抗原结合位点,能够与抗原特异性结合。
Fc区则与其他免疫细胞、补体系统等相互作用,调节和介导免疫反应。
免疫球蛋白有多种类型,包括IgG、IgA、IgM、IgD和IgE等。
它们在结构上有所不同,从而决定了它们的功能也有所不同。
其中,IgG是体液免疫主要抗体,能够通过胎盘传递给胎儿,提供持久性免疫保护。
IgA主要存在于黏膜表面,参与黏膜免疫反应,具有阻止抗原侵入黏膜的作用。
IgM是第一次免疫应答时最早产生的抗体,具有很高的亲和力和增强溶血能力。
IgD主要存在于B淋巴细胞表面,参与B细胞免疫应答的识别和激活。
IgE主要参与过敏反应,能够与呼吸道、皮肤等组织中的肥大细胞结合,引发过敏反应。
免疫球蛋白在机体免疫应答中具有以下功能。
首先,它能够与抗原特异性结合,形成抗原-抗体复合物,从而中和病原微生物,阻止其侵入机体细胞。
其次,免疫球蛋白能够激活补体系统,参与溶菌反应和炎症反应,进一步杀伤病原微生物。
此外,免疫球蛋白还能够与其他免疫细胞相互作用,如与巨噬细胞结合,促进其吞噬病原微生物。
免疫球蛋白还能够调节免疫反应的兴奋性和抑制性,维持免疫系统的平衡。
最后,免疫球蛋白能够激活B细胞和T细胞,促进免疫应答的形成和维持。
总之,免疫球蛋白作为体液免疫系统的主要组分,具有高度特异性和多样性的结构特点,能够与不同的抗原结合并参与免疫反应。
免疫球蛋白的结构与功能的关系
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免疫球蛋白的结构与功能的关系免疫球蛋白是免疫系统中重要的蛋白质,也称为抗体。
它们由免疫细胞产生,能够识别和中和外来的抗原分子,保护机体免受感染。
免疫球蛋白的结构与功能之间有着密切的关系,这种关系体现在免疫球蛋白的四级结构和多样性、特异性、亲和力以及效应等方面。
免疫球蛋白的结构是由四级结构组成的,包括原型抗体的两条重链和两条轻链,通过二硫键连接在一起,形成重链、轻链和可变区、框架区等结构。
四级结构的组成为抗体提供了稳定的空间结构和分子稳定性,强大的抗体产生了多样性、特异性以及亲和力等功能。
免疫球蛋白能够显示出丰富的多样性,这主要体现在其变能区和框架区的序列变异。
变能区是抗体与抗原结合的部分,由三个高可变性区组成,这三个可变区共有107-115个氨基酸的多样性。
这种变异可以通过基因的重组和突变来产生,使免疫球蛋白可以识别和结合多种抗原物质,从而保护机体免受不同病原体的感染。
这种多样性是由基因重组和区域变异所引发的,使得免疫球蛋白具有高度特异性的抗原结合。
免疫球蛋白的特异性是指其与特定抗原的结合能力。
抗原是指能够诱导机体免疫应答的物质,包括细菌、病毒、寄生虫、肿瘤抗原以及一些药物等。
由于免疫球蛋白的多样性,它们可以结合成千上万种不同的抗原物质。
这种特异性使得免疫球蛋白能够与抗原物质形成特定的抗原-抗体复合物,通过中和、沉淀、凝集、增强吞噬细胞作用以及激活补体等方式对抗原物质进行处理。
免疫球蛋白的亲和力是指其与抗原物质结合的强度,也是抗体识别和结合抗原的重要能力之一、亲和力的强弱可以影响抗体与抗原结合的稳定性和强度,在一定程度上影响着免疫球蛋白的效能。
亲和力的大小与抗体的各种因素有关,包括可变区的氨基酸序列、特定的序列间作用、抗体构象以及各种结合位点的相互作用等。
通过不断的突变和筛选,免疫系统可以产生亲和力更高的抗体来提高免疫应答的效果。
免疫球蛋白的效应是指其通过与抗原结合而诱导的一系列生理和免疫反应。
免疫球蛋白分子结构

免疫球蛋白分子结构免疫球蛋白是抗原携带分子,其分子结构极其复杂,由多种不同的分子共同组成。
它主要由糖蛋白(glycoprotein)和同种甘露聚糖(homologous glycosaminoglycan)组成,另外也包括多种其它元素,如脂质和氨基酸。
免疫球蛋白分子主要分布在血液中,表达了一系列高度特异性的受体,用于控制免疫反应,对抗外源感染。
糖蛋白(glycoproteins)是免疫球蛋白的主要结构成分,它们与多种氨基酸蛋白结合,形成受体和必需结构,其中包括维生素结合位点、结合位点等。
它们经过化学加工,在某些氨基酸和脂质上被糖基化,来促进与目标分子的结合和反应。
糖蛋白也参与细胞间的结合,以此来增强细胞间的黏附。
同种甘露聚糖(homologous glycosaminoglycans)与糖蛋白结合,形成其他受体结构,如抗原携抗原结合受体、信号转导受体等。
随着抗原结合的发生,这些受体会改变形状,改变活性并且诱导免疫反应。
此外,同种甘露聚糖还可以关联磷脂,形成分子复合体,如抗原携带分子,用于细胞间交互作用,参与免疫反应的调节。
脂质类物质是免疫球蛋白的一大组成部分,它们能够在蛋白质表面形成特殊的分子模型,与抗原结合,从而促进免疫反应的发生和维持。
这些脂质也可以与其他表面蛋白酶、甘露聚糖等进行结合,构建免疫球蛋白的结构,并帮助发挥其功能。
最后,氨基酸也是免疫球蛋白分子结构的重要成分,它们主要是本能的抗原携抗原受体的构成成分,其中包括调控其结合的氨基酸和其他抗原携抗原受体的蛋白质。
这些氨基酸还会参与免疫球蛋白结构模型的建立,使其靶向募集抗原,识别和结合抗原,有效地抵抗致病微生物。
从上面可以看出,免疫球蛋白分子结构非常复杂,它由糖蛋白、同种甘露聚糖、脂质和氨基酸等不同的成分组成,发挥着不同的作用,对抗外源感染具有很强的抵抗力。
免疫球蛋白分子结构研究至今仍在不断发展,为揭示免疫反应机制提供了重要的指导性信息。
免疫球蛋白的基本结构

免疫球蛋白(immunoglobulin)是一类由蛋白质构成的分子,其主要功能是识别和杀灭外来物质。
它们有四个主要结构域:可变结构域(variable domain)、常变结构域(constant domain)、轻链结构域和重链结构域。
这些结构域之间的相对位置和相互作用是免疫球蛋白的基本结构。
可变结构域位于免疫球蛋白头部,它们是由多种可变区域组成的,这些区域在不同的免疫球蛋白中具有不同的氨基酸序列。
这些可变区域形成了抗原结合位点(antigen-binding site),其作用是结合特定的抗原。
常变结构域位于可变结构域后面,它们是由多种常变区域组成的,这些区域在不同的免疫球蛋白中具有相同的氨基酸序列。
常变结构域主要起稳定和支持作用。
轻链结构域位于重链结构域前面。
轻链结构域可以分为两类:kappa和lambda。
重链结构域位于免疫球蛋白尾部。
重链结构域可以分为五类:IgM、IgG、IgA、IgD和IgE。
每类免疫球蛋白的重链结构域具有不同的氨基酸序列和生物学功能。
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第一节免疫球蛋白的结构(The Structure of Immunoglobulin)B淋巴细胞在抗原刺激下增殖分化为浆细胞,产生能与相应抗原发生特异性结合的免疫蛋白,这类免疫球蛋白被称为抗体(antibody, Ab)。
1937年,Tiselius用电泳方法将血清蛋白分为白蛋白、α1、α2、β及γ球蛋白等组分,其后又证明抗体的活性部分是在γ球蛋白部分。
因此,相当长一段时间内,抗体又被称为γ球蛋白(丙种球蛋白)。
实际上,抗体的活性除γ球蛋白外,还存在于α和β球蛋白处。
1968年和1972年的两次国际会议上,将具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白统一命名为免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)。
Ig是化学结构的概念,它包括正常的抗体球蛋白和一些未证实抗体活性的免疫球蛋白,如骨髓瘤病人血清中的M蛋白及尿中的本周氏(Bence Jones, BJ)蛋白等。
免疫球蛋白可分为分泌型(secreted Ig,SIg)和膜型(membrane Ig, mIg)。
前者主要存在于血清及其他体液或外分泌液中,具有抗体的各种功能;后者是B细胞表面的抗原识别受体。
☆☆相关素材☆☆图片正常人血清电泳分离图一免疫球蛋白的基本结构 The basical structure of immunoglobulin免疫球蛋白分子是由两条相同的重链(heavy chain,H链)和两条相同的轻链(light chain,L链)通过链间二硫键连接而成的四肽链结构。
X射线晶体结构分析发现,IgG分子由3个相同大小的节段组成,位于上端的两个臂由易弯曲的铰链区(hinge region)连接到主干上形成一个"Y"形分子,称为Ig分子的单体,是构成免疫球蛋白分子的基本单位。
☆☆相关素材☆☆图片免疫球蛋白分子的基本结构图片 IgG分子结构示意图(一)重链和轻链免疫球蛋白重链的分子量约为50~75kD,由450~550个氨基酸残基组成。
免疫球蛋白重链恒定区由于氨基酸的组成和排列顺序不同,故其抗原性也不同。
据此,可将免疫球蛋白分为五类,或称为免疫球蛋白的同种型(isotype),即IgM、IgD、IgG、IgA和IgE,其相应的重链分别为μ链、δ链、γ链、α链和ε链。
不同的同种型具有不同的特征,包括链内二硫键的数目和位置、连接寡糖的数量、功能区(functional domain)的数目以及铰链区的长度等。
同一类Ig根据其铰链区氨基酸组成和重链二硫键的数目和位置的差别,又可分为不同的亚类。
如IgG可分为IgG1~IgG4;IgA可分为IgA1和IgA2。
IgM、IgD和IgE尚未发现有亚类。
免疫球蛋白轻链的分子量约25 kD,由214个氨基酸残基构成。
轻链可分为两型,即κ(kappa)型和λ(lambda)型,一个天然Ig分子上两条轻链的型别总是相同的。
五类Ig中每类Ig都可以有κ链或λ链,两型轻链的功能无差异。
不同种属中,两型轻链的比例不同,正常人血清免疫球蛋白κ:λ约为2:1,而在小鼠则为20:1。
κ:λ比例的异常可能反映免疫系统的异常,例如人类免疫球蛋白λ链过多,提示可能有产生λ链的B细胞肿瘤。
根据λ链恒定区个别氨基酸的差异,又可分为λ1、λ2、λ3和λ4 四个亚型。
☆☆相关素材☆☆图片五类免疫球蛋白结构示意图(二)可变区和恒定区通过分析不同免疫球蛋白重链和轻链的氨基酸序列,发现重链和轻链靠近N端的约110个氨基酸的序列变化很大,称为可变区(variable region,V区),而靠近C端的其余氨基酸序列相对稳定,称为恒定区(constant region, C区)。
☆☆相关素材☆☆图片免疫球蛋白的可变区与恒定区1. 可变区重链和轻链的V区分别称为VH和VL。
比较许多不同抗体V区的氨基酸序列,发现VH和VL各有三个区域的氨基酸组成和排列顺序特别易变化,这些区域称为高变区(hypervariable region,HVR),分别用HVR1、HVR2和HVR3表示,一般HVR3变化程度更高。
VL的三个高变区分别位于28~35、49~56和91~98位氨基酸;VH的三个高变区分别位于29~31、49~58和95~102位氨基酸。
高变区之外区域的氨基酸组成和排列顺序相对不易变化,称为骨架区(framework region,FR),VH或VL各有四个骨架区,分别用FR1、FR2、FR3和FR4表示。
VH和VL的三个高变区共同组成Ig的抗原结合部位(antigen-binding site),该部位形成一个与抗原决定簇互补的表面,故高变区又被称为互补性决定区(complementarity-determining region,CDR),分别用CDR1、CDR2和CDR3表示。
不同的抗体其CDR序列不相同,并因此决定抗体的特异性。
☆☆相关素材☆☆图片抗体的互补决定区与抗原表位结合示意图2. 恒定区重链和轻链的C区分别称为CH和CL。
不同类Ig重链CH长度不一,有的包括CH1、CH2和CH3;有的更长,包括CH1、CH2、CH3和CH4。
同一种属动物中,同一类别Ig分子其C区氨基酸的组成和排列顺序比较恒定。
例如:针对不同抗原的人IgG抗体,它们的V区不相同,只能与相应的抗原发生特异性结合,但其C区的抗原性是相同的,应用抗人IgG抗体(第二抗体),均能与不同人的IgG 结合。
3.铰链区铰链区位于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。
铰链区连接抗体的Fab段和Fc段,使两个Fab段易于移动和弯曲,从而可与不同距离的抗原部位结合。
五类Ig或亚类的铰链区不尽相同,例如IgG1、IgG2、IgG4和IgA的铰链区较短,而IgG3和IgD的铰链区较长。
IgM和IgE无铰链区。
☆☆相关素材☆☆图片免疫球蛋白铰链区的结构及其功能二免疫球蛋白的功能区: The domain of immunoglobulinIg分子的每条肽链可折叠为几个球形的功能区,或称结构域,这些功能区的功能虽不同,但其结构相似。
每个功能区约由110个氨基酸组成,其氨基酸的序列具有相似性或同源性。
免疫球蛋白的每个功能区的二级结构是由几股多肽链折叠一起形成的两个反向平行的β片层( anti-parallel β sheet),例如CL的两个β片层分别为4股与3股,VL为5股与4股。
两个β片中心的两个半胱氨酸残基由一个链内二硫键垂直连接,具有稳定功能区的作用,因而形成一个“β桶状(β barrel)”或“β三明治 (β sandwich)”的结构。
免疫球蛋白肽链的这种折叠方式称为免疫球蛋白折叠(immunoglobulin folding)。
轻链有VL 和CL两个功能区;IgG、IgA和IgD重链有VH、CH1、CH2和CH3四个功能区;IgM和IgE 重链有五个功能区,比IgG多一个CH4。
功能区的作用为:①VH和VL是结合抗原的部位,其中HVR(CDR)是V区中与抗原表位互补结合的部位;②CH和CL上具有部分同种异型(allotype)的遗传标志;③IgG的CH2和IgM的CH3具有补体C1q结合位点,可启动补体活化经典途径;④IgG可通过胎盘;⑤IgG的CH3可与单核细胞、巨噬细胞、中性粒细胞、B 细胞和NK细胞表面的IgG Fc受体(FcγR)结合,IgE的CH2和CH3可与肥大细胞和嗜碱性粒细胞的IgE Fc受体(FcεR)结合。
☆☆相关素材☆☆图片 Ig轻链V区和C区结构与折叠图片3-1-9 免疫球蛋白的功能区三免疫球蛋白的水解片段: The hydrolyzed fragment of immunglobulin(一)木瓜蛋白酶水解片段木瓜蛋白酶(papain)水解IgG的部位是在铰链区二硫键连接的2条重链的近N端,裂解后可得到三个片段:①2个相同的Fab段即抗原结合片段(fragment antigen binding, Fab),相当于抗体分子的两个臂,每个Fab段由一条完整的轻链和重链的VH和CH1功能区组成。
Fab段为单价,与抗原结合后,不能形成凝集反应或沉淀反应;② 1个Fc段(fragment crystallizable,Fc),即可结晶片段。
Fc段相当于IgG 的CH2和CH3功能区,无抗原结合活性,是抗体分子与效应分子和细胞相互作用的部位。
Ig 同种型的抗原性主要存在于Fc段。
(二)胃蛋白酶水解片段胃蛋白酶(pepsin)在铰链区连接重链的二硫键近C端水解IgG,获得一个F(ab')2片段,由于抗体分子的两个臂仍由二硫键连接,因此F(ab')2片段为双价,与抗原结合可发生凝集反应和沉淀反应。
Ig的Fc段被胃蛋白酶裂解为若干小分子片段,被称为pFc',失去生物学活性。
胃蛋白酶水解IgG后的F(ab')2片段,保留了结合相应抗原的生物学活性,又避免了Fc段抗原性可能引起的副作用,因而作为生物制品有较大的实际应用价值,例如白喉抗毒素、破伤风抗毒素经胃蛋白酶消化后精制提纯的制品,因去掉Fc段而减缓发生超敏反应。
☆☆相关素材☆☆图片免疫球蛋白水解片段四 J链和分泌片: Joining chain and secretory piece(一)J链 J链(joining chain)是一条多肽链,富含半胱氨酸,由浆细胞合成。
J 链可连接Ig 单体形成二聚体、五聚体或多聚体。
两个单体IgA由J链连接形成二聚体,五个单体IgM由二硫键相互连接,并通过二硫键与J链连接形成五聚体。
IgG、IgD、IgE为单体,无J链。
(二)分泌片分泌片(secretory piece,SP)又称为分泌成分(secretory component, SC),是分泌型IgA分子上的一个辅助成分,为一种含糖的肽链,由粘膜上皮细胞合成和分泌,以非共价形式结合到二聚体上,并一起被分泌到粘膜表面。
分泌片具有保护分泌型IgA 的铰链区免受蛋白水解酶降解的作用,并介导IgA二聚体从粘膜下通过粘膜等细胞到粘膜表面的转运。
☆☆相关素材☆☆图片 IgM和SIgA结构示意图。