4-1第三章第三节免疫球蛋白与抗体
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三免疫球蛋白与抗体【40页】
免疫球蛋白的生物学功能
四、通过胎盘和黏膜 IgG是人类唯一能够从母体通过胎盘屏障转运到胎儿体内的抗体。IgG通过 其Fc段选择性地与胎盘微血管壁内皮细胞表面受体可逆性结合，主动穿过 胎盘进入胎儿血液循环。 此外，SlgA可通过分泌片经黏膜上皮细胞进入呼吸道及消化道发挥抗感染 免疫作用。
目录
各类免疫球蛋白的特性和作用
免疫球蛋白的生物学功能
二、激活补体 lgM、IgG抗体与相应抗原结合后，抗体的构象改变使其CH2或CH3区的补体 C1q结合位点暴露，从而导致补体经典途径激活。凝聚的gA1、lgG4和IgE可 以通过旁路途径活化补体。
免疫球蛋白的生物学功能
三、结合Fc受体 lgG、lgA和IgE可通过其Fc段与细胞表面的相应Fc受体(FcγR、FcαR、FcεR)结 合，发挥免疫效应。 1.调理作用指抗体通过Fab段与细菌等颗粒性抗原结合，以Fc段结合巨噬细 胞或中性粒细胞表面的FcγR，从而促进吞噬细胞对上述颗粒性抗原吞噬的 作用。
人工制备抗体
2.单克隆抗体由单一B细胞克隆产生的、只识别单一抗原表位的高度特异性 抗体称为单克隆抗体( monoclonal antibody，mAb)。以免疫小鼠的B细胞与同 系小鼠骨髓瘤细胞融合形成的杂交瘤( hybridoma)细胞，既有骨髓瘤细胞无限 扩增的特性，又继承了B细胞合成特异性抗体的能力。一个杂交瘤细胞增殖 形成的细胞群所产生的抗体是只能识别一种抗原表位的mAb。mAb的优点是 结构均一、纯度高、特异性强，几乎不存在交叉反应，目前已在医学、生物 学各领域广泛应用。 3.基因工程抗体通过基因重组技术制备的抗体称为基因工程抗体( genetic engineering antibody)。这种抗体既保留了单克隆抗体的均一性、特异性强的 优点，又能克服其鼠源性的缺点。如人鼠嵌合抗体、改型抗体及小分子抗体 等。
免疫球蛋白-抗体
第三章免疫球蛋白1890年德国学者Von Behring和日本学者Kitasato用白喉杆菌外毒素免疫动物，在免疫动物血清中发现能中和白喉外毒素的组分，并称之为抗毒素，这是在血清中发现的第一种抗体。
这种含有抗体的血清即免疫血清。
1938年Tiselius和Kabat用电泳技术研究免疫血清，证明抗体活性与血清丙种（γ）球蛋白组分有关。
此后一系列的研究发现免疫血清中的一部分抗体活性还可存在于α球蛋白和β球蛋白组分内，从而证实抗体是由异质性球蛋白组成的。
1964年世界卫生组织举行专门国际会议，将具有抗体活性的球蛋白或化学结构上与抗体相似的球蛋白统一命名为免疫球蛋白（Immunoglobulin，Ig）。
免疫球蛋白包括抗体球蛋白和骨髓瘤、巨球蛋白血症等病人血清中未证实有抗体活性的异常免疫球蛋白。
免疫球蛋白是化学结构上的概念，而抗体是生物学功能上的概念。
所有的抗体均属免疫球蛋白，但免疫球蛋白并非都是抗体。
抗体（Antibody，Ab）是指一类在抗原物质刺激机体免疫系统后形成的、具有与相应抗原物质发生特异性结合反应的免疫球蛋白。
抗体是免疫应答的重要产物，主要存在于血液、组织液和外分泌液中，因此将抗体介导的免疫称为体液免疫。
第一节免疫球蛋白的分子结构一、免疫球蛋白的基本结构免疫球蛋白分子由1000个以上的氨基酸残基组成。
1963年Porter提出了IgG的化学结构模式图（图4-1），后经许多学者研究证实，其它几类Ig亦具有相似的基本结构。
图4-1 IgG的化学结构模式图免疫球蛋白的基本结构是由二硫键连接的四条肽链组成的对称结构。
分子量较小的一对肽链称为轻链（Light chain，L链），每条轻链约由214个氨基酸残基组成，L链共有两型，Kappa(κ）与Lambda（λ）。
同一个免疫球蛋白单体分子上的L链型别完全相同。
分子量较大的一对肽链称为重链（Heavy chain，H链），约由450～570个氨基酸残基组成。
第三章-免疫球蛋白和抗体(a)课件
❖同一种属不同个体间，同一类型的Ig分 子所具有的不同的抗原特异性标志，为 遗传标志，存在于重链或轻链恒定区内， 表现为一个或数个氨基酸的差异。
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独特型（idiotype，Id）
❖每个Ig分子可变区肽链所具有的抗原特 异性标志——Id。独特型表位又称独特 位，是由Ig超变区特定序列和构象的氨 基酸所组成。独特位在异种、同种异体 和同一体内均有可能刺激机体产生抗独 特型抗体（AId）。
❖同种型 ❖同种异型 ❖独特型
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同种型（isotype）
❖指同一种属所有正常个体同一类型Ig分 子所共有的抗原特异性标志，主要存在 于Ig的CH和CL中。
❖据H链C区的不同又分为五个大类，每一 类又分若干亚类；按L链C区的不同分为 两型，每型又分为若干亚型。
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同种异型（allotype）
及两条相同的轻链 以-S-S-相连的四肽 链结构。
6
重链和轻链 ❖重链（H链）
➢ 50-70KD，450-550个氨基酸组成 ➢ 分成五类，相应Ig也分为五类。 H： α γ μ δ ε Ig： IgA IgG IgM IgD IgE
8
➢亚类—— 同一类Ig据其铰链区的氨基酸组成及重链二硫键 数目将Ig分为不同的亚类。
16
17
❖ 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。
18
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（二）Ig功能区的结构和主要功能
❖结构——Ig折叠 Ig的二级结构是由几股多肽链折叠形成 的两个反向平行的β片层，两个β片层中 心由链内二硫键垂直连接，形成“β桶状” 或“β三明治”结构。这种折叠方式称为免 疫球蛋白折叠。
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独特型（idiotype，Id）
❖每个Ig分子可变区肽链所具有的抗原特 异性标志——Id。独特型表位又称独特 位，是由Ig超变区特定序列和构象的氨 基酸所组成。独特位在异种、同种异体 和同一体内均有可能刺激机体产生抗独 特型抗体（AId）。
❖同种型 ❖同种异型 ❖独特型
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同种型（isotype）
❖指同一种属所有正常个体同一类型Ig分 子所共有的抗原特异性标志，主要存在 于Ig的CH和CL中。
❖据H链C区的不同又分为五个大类，每一 类又分若干亚类；按L链C区的不同分为 两型，每型又分为若干亚型。
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同种异型（allotype）
及两条相同的轻链 以-S-S-相连的四肽 链结构。
6
重链和轻链 ❖重链（H链）
➢ 50-70KD，450-550个氨基酸组成 ➢ 分成五类，相应Ig也分为五类。 H： α γ μ δ ε Ig： IgA IgG IgM IgD IgE
8
➢亚类—— 同一类Ig据其铰链区的氨基酸组成及重链二硫键 数目将Ig分为不同的亚类。
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❖ 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。
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（二）Ig功能区的结构和主要功能
❖结构——Ig折叠 Ig的二级结构是由几股多肽链折叠形成 的两个反向平行的β片层，两个β片层中 心由链内二硫键垂直连接，形成“β桶状” 或“β三明治”结构。这种折叠方式称为免 疫球蛋白折叠。
病原生物学和免疫学第三章 免疫球蛋白与抗体
抗原抗体在免疫球蛋白 可变区结合
胃蛋白酶水解后由于 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，因而被广泛 用作生物制品
第一节免疫球蛋白的分子结构
一、基本概念
➢ 抗体（antibody,Ab)是B细胞识别抗原 后活化，增殖，分化为浆细胞，由浆细 胞所产生的与相应抗原发生特异性结合 的球蛋白，是介导体液免疫的重要免疫 分子，主要存在于血清等体液中。
佳状态，待其自然康复。
以疾病为中心的阶段(1860年--20世纪40年代)
特点： ✓医护分工合作 ✓形成规范的常规和技术 ✓忽视人的整体性 ✓护理研究领域局限、束缚了发展
以病人为中心的阶段(20世纪50年代—70年代)
医学模式：1977年美国医学家恩格尔（G.L.Engel) 提出“生物---生理---社会”这一新的医学模式。
标志 ➢ CH2:补体C1q结合位点，
IgG可通过胎盘 ➢ CH3/CH4:与多种细胞表
面的FcR结合(免疫调理,I 型超敏反应)
第二节 免疫球蛋白的功能 一、免疫球蛋白的生物学活性
➢ 特异性结合Ag ➢ 激活补体 ➢ 结合免疫细胞 ➢ 穿过胎盘和粘膜
二、各类免疫球蛋白的特性与功能
➢ 在免疫球蛋白中IgG、IgD和IgE为单体 结构。
➢ 基因工程抗体
以下为：护理学的概念及范畴
学习目标
掌握护理学的四个基本概念含义； 掌握护理专业的特征、护理专业的工作范畴； 掌握护士的角色特征； 熟悉护理概念的演变； 了解专业护士应具备的基本素质；
一、护理的概念
护理(nursing)一词来源于拉丁文”Nutricius”，原 义为哺育小儿，包含保护、养育、供给营养、照顾等 这种照顾方式后来扩展为对老人和服务对象的照顾。
免疫球蛋白与抗体
a1
a2
b
g
白蛋白
球蛋白
Bruton 氏病患者
免疫前
免疫后10天
对健康人用疫苗进行主动免疫，免疫前和免疫后10天 分别采血并对血清蛋白进行凝胶电泳分析。免疫前血清中的g 球蛋白条带较宽，免疫之后则相对集中。 Bruton 氏病患者血清蛋白中的 g 球蛋白条带缺失（c）。
Diversity of Ab (抗体分子的多样性)
二、抗体的生物学活性 （一）特异性结合抗原 超变区－表位 静电力、氢键、范德华力 可逆 影响因素：PH、温度、电解质 中和效应 — 中和毒素和病毒 与Ag结合 — 促吞噬细胞吞噬
二、免疫球蛋白的功能区
功能区：是不连续，紧密折叠的区域，由重链和轻链经链内二硫键连接而成的球状结构。该区具有特殊的功能特性。
IgG分子由两条H链和两条L链共价结合而成。轻链包括VL和CL两个结构域，重链含有1个VH和3个CH 结构域。VH和VL共同组成抗原结合部位。Ig分子中线对称，具有两个相同的抗原结合部位。
四、免疫球蛋白超家族 （一）概念 许多细胞膜表面和机体的某些蛋白分子，其多肽链折叠方式与Ig折叠相似，在DNA水平上和氨基酸序列上与IgV区或Ig C区有较高的同源性。编码这些多肽链的基因被称为免疫球蛋白基因超家族，基因表达产物称为免疫球蛋白超家族(Immunoglobulin superfamily, IGSF)。
用电泳法分析血清时，有抗体活性的Ig大部分存在于-区，因此常有将Ig与-球蛋白等同看待的现象。现已证明，抗体并不都在-区，而位于-区的也不是都具有抗体活性。
存在形式 BCR（B细胞受体) － 膜型（membrane immunoglobulin, mIg） 抗体 － 分泌型（secreted immunoglobulin, sIg）
医学专题免疫球蛋白与抗体
• （2）CH1和CL :同种异型 的遗传标记。
• （3）IgG的CH2和IgM的CH3 是抗体分子的补体结合点， 与补体的活化有关。
• （4）CH3/ CH4:细胞结合 位点，是同免疫活性细胞 （如巨噬细细胞、B细胞、NK 细胞）的FC受体的结合部位。
2021/7/19 星期一
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• 二、免疫球蛋白的特殊分子结构
熟B细胞的标志，记忆B细胞表面的mIgM逐渐消失。
得到大小相近的3个片段；其中有两个相同的片段， 称抗原结合片段（Fab），另一个为FC片段，可形成 蛋白结晶。
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27
• （二）胃蛋白酶酶切结果
•
胃蛋白酶可将H链从铰链区二硫键的近C端切
断，得到一个具有双价活性的F(ab′)2片段和若 干个小分子多肽碎片（pFc′）。F(ab′)刺激分：
2021/7/19 星期一
9
• （三）根据与抗原反应的性质分：
2021/7/19 星期一
10
• （四）根据根据抗原性分： • 主要根据重链的不同
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第二节 免疫球蛋白的分子结构
一、免疫球蛋白的单体分子结构
由两条相同的较大的重链和两条相同的较 小的轻链4条肽链通过轻链与重链之间的二硫键 连接起来构成的“Y”字形的分子结构。
刺激后，由B淋巴细胞转化为浆细胞而产生的，能与
相应抗原发生特异性反应的免疫球蛋白。
•
将抗体介导的免疫称为体液免疫,将含有抗体的
血清称为抗血清或免疫血清。
2021/7/19 星期一
4
• 三、免疫球蛋白的概念(重点)
•
1964年世界卫生组织召开会议，将具有抗体
活性或化学结构与抗体相似的球蛋白统称为免疫
• （3）IgG的CH2和IgM的CH3 是抗体分子的补体结合点， 与补体的活化有关。
• （4）CH3/ CH4:细胞结合 位点，是同免疫活性细胞 （如巨噬细细胞、B细胞、NK 细胞）的FC受体的结合部位。
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• 二、免疫球蛋白的特殊分子结构
熟B细胞的标志，记忆B细胞表面的mIgM逐渐消失。
得到大小相近的3个片段；其中有两个相同的片段， 称抗原结合片段（Fab），另一个为FC片段，可形成 蛋白结晶。
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• （二）胃蛋白酶酶切结果
•
胃蛋白酶可将H链从铰链区二硫键的近C端切
断，得到一个具有双价活性的F(ab′)2片段和若 干个小分子多肽碎片（pFc′）。F(ab′)刺激分：
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• （三）根据与抗原反应的性质分：
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• （四）根据根据抗原性分： • 主要根据重链的不同
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第二节 免疫球蛋白的分子结构
一、免疫球蛋白的单体分子结构
由两条相同的较大的重链和两条相同的较 小的轻链4条肽链通过轻链与重链之间的二硫键 连接起来构成的“Y”字形的分子结构。
刺激后，由B淋巴细胞转化为浆细胞而产生的，能与
相应抗原发生特异性反应的免疫球蛋白。
•
将抗体介导的免疫称为体液免疫,将含有抗体的
血清称为抗血清或免疫血清。
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• 三、免疫球蛋白的概念(重点)
•
1964年世界卫生组织召开会议，将具有抗体
活性或化学结构与抗体相似的球蛋白统称为免疫
第三章 免疫球蛋白与抗体
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1、IgG
1、 2、 3、 4、 单体分子； 四个亚类； 血清中含量最高(75%Ig)； 半衰期最长(21～23天)；
IgG1, IgG2 and IgG4
IgG3
21
5、抗感染的主要抗体，具有抗菌、抗病毒、中和 毒素急免疫调节作用，能激活补体。 6、再次应答的主要抗体。 7、唯一能通过胎盘的抗体（在新生儿抗感染中起 重要作用）；
SIgA（分泌型 J链
IgA)
IgM J 链
14
2、 分泌片（Secretory piece,SP）
只存在于粘膜分泌型IgA中，由上皮细胞合成， 防止蛋白酶对IgA的水解。
SP
SIgA
15
二、免疫球蛋白的结构域
功能区：多肽链折叠成的由链内二硫键连接而成的球 状结构，不连续，每个结构域具有各自的功能。
缺点 特异性不高、易发生交叉反应， 人体应用后可导致人鼠抗体反应 不易大量制备
45
三、基因工程抗体（Genetically engneering antibody）
利用基因重组技术在工程细胞（如大肠
杆菌、酵母菌、哺乳动物细胞等）生产的高
特异性抗体。
46
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作业 一、简答 1、简述抗体的生物学作用。 2、各类免疫球蛋白在疾病监测中有什么意义？
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5、IgE
1、单体分子 2、血清中含量极微；
3、呼吸道和消化道粘膜浆细胞产生。
4、具亲细胞性（亲细胞抗体） 功能： 介导I型超敏反应
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五大类免疫球蛋白特性比较（1）
IgG
存在形式 相对分子质量 (×1000) 血清中总Ig百分含 量 半衰期 单体 146 70~75 23 出生后 三个月
微生物兽医免疫第三章抗体与免疫球蛋白
2、胃蛋白酶 水解 IgG，获得一个F（ab′）2片段及若
干小分子片段，被称为pFc′。 （1）F（ab′）2片断：
为双价； （2）pFc′：
失去生物学活性 。
三、J链和分泌成分
1、J链（joining chain） （1）是一条多肽链，由浆细胞产生； （2）可连接Ig单体形成二聚体、五聚体。
IgG 440，IgM、IgE 550个氨基酸
（3）V区有3个区域的氨基酸组成和排列顺序 特别易变化，称为高变区；高变区之外区域 称为骨架区； （4）据重链 C 区氨基酸的组成和排列的不同， 将Ig分为五类。
IgG、IgM、IgA、IgD、IgE
2、轻链（light chain，L链） （1）由220个氨基酸组成； （2）轻链N端的109个氨基酸为V区，其余 为C区； （3）V区有3个高变区； （4）轻链分为κ（Kappa）和λ（Lambda） 两型。
猪瘟病毒 —— 抗猪瘟病毒抗体（猪） 口蹄疫病毒 —— 抗口蹄疫病毒抗体（猪） 猪丹毒杆菌 —— 抗丹毒杆菌抗体（猪） 猪免疫球蛋白G 免疫家兔 兔产生抗猪 免疫球蛋白抗体（抗抗体）
抗原 抗体（猪，IgG） 抗抗体（兔）
抗原
抗体
（猪瘟病毒，口蹄疫病毒，猪丹毒杆菌）
第七节 人工制备抗体的种类
多克隆抗体 ： 多个抗原决定蔟——机体——多种
3、铰链区 （1）位于CH1与
CH2之间； （2）易于弯曲；
含有丰富的脯氨酸 （3）易被木瓜蛋白酶、
胃蛋白酶水解。
二、免疫球蛋白的水解片段及生物学活性 1、木瓜蛋白酶水解片段 Ig被木瓜蛋白酶水解后得到3个片段，2个相
同的 Fab 片段和1个 Fc 片段。
（1）Fab片段：即抗原结合片断 （antigen-binding fragment）
免疫球蛋白和抗体
学习目标
（2课时）
• 掌握：抗体和免疫球蛋白的概念； 免疫球蛋白的结构和功能；各类免 疫球蛋白的特性和功能。 • 熟悉：免疫球蛋白的水解片段；多 克隆抗体和单克隆抗体的概念。
• 了解：免疫球蛋白的异质性及抗体 的制备方法。
抗体的发现和研究历史：
1889年：绿脓杆菌
感染
动物血清
绿脓杆菌 1890年(Behring): 白喉类毒素
VL
V区的高变区（CDR）
CH1
CL
铰链区
CH2 CH3
CDR2(H)
CDR3(L)
CDR1(L)
抗原决定基
CDR2(L)
CDR1(H)
CDR3(H)
互补决定区和抗原决定基
恒定区（constant region, C区）
C端重链3/4，和轻 链1/2 组成(CH\CL) 氨基酸组成、序列稳定 某些抗体的C区具有补 体结合位点，具有多 种重要生物学活性
IgV区的功能：
与相应抗原特异性结合
Ig C区的功能：
激活补体 与细胞表面Fc受体结合 通过胎盘和黏膜
一、特异性结合抗原
由IgV区来实现 CDR 识别和结合特 异性抗原
形成Ag-Ab复合物, 使抗原不能发 挥原有的生物学效应
Toxin receptors
结果
Bacterial toxins
Host cell
中 和 作 用 通 过 胎 盘
结 合 受 体
超 用 敏 反 作 应 ADCC
体 外 反 应
课堂讨论
问题1：病毒感染是影响人类健康的重大疾病， 通过本节课的学习，Ab在抗病毒感染的过程作用 有哪些作用？ 问题2：除了传统意义上的作用，你能否想象一 下，Ab是否有新的抗病毒感染的机制？ 问题3：Ab抗病毒感染新机制对病毒感染控制有 什么提示？
抗体和免疫球蛋白
02
通过氨基酸序列分析技术，确定抗体和免疫球蛋白的氨基酸组
成和排列顺序。
抗体和免疫球蛋白的功能活性分析
03
通过生物学实验方法，检测抗体和免疫球蛋白与抗原的结合能
力、细胞信号转导等生物学活性。
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抗体和免疫球蛋白
目 录
• 抗体和免疫球蛋白的基本概念 • 抗体的结构与特性 • 免疫球蛋白的结构与特性 • 抗体和免疫球蛋白的生成过程 • 抗体和免疫球蛋白在免疫应答中的作用 • 抗体和免疫球蛋白的检测与鉴定
01 抗体和免疫球蛋白的基本 概念
抗体的定义
抗体
抗体是免疫系统产生的一种蛋白质，能够与抗原结合并阻止其发挥功能。抗体 的主要作用是识别和清除外来的病原体和毒素，以保护身体免受感染。
免疫电泳技术
将电泳和免疫扩散相结合， 对免疫球蛋白进行分离和 鉴定。
单克隆抗体技术
利用单克隆抗体的特异性 和均一性，对免疫球蛋白 进行定性和定量分析。
抗体和免疫球蛋白的鉴定与分析
抗体和免疫球蛋白的分子量测定
01
通过蛋白质分子量测定技术，确定抗体和免疫球蛋白的分子量
大小。
抗体和免疫球蛋白的氨基酸序列分析
抗体和免疫球蛋白能够特异性地识别抗原，并与 之结合，从而阻止抗原发挥作用或将其清除。
促进吞噬作用
抗体和免疫球蛋白能够与补体系统结合，激活补 体级联反应，从而促进吞噬细胞对病原体的吞噬 作用。
调节免疫反应
抗体和免疫球蛋白能够通过与抗原结合，调节免 疫细胞的活性和反应程度，从而控制炎症反应和 抗感染过程。
免疫球蛋白的多样性
免疫球蛋白具有多种类型，包括IgA、IgD、IgE、 IgG和IgM等，每种类型又分为多种亚类。
第三讲 抗体与免疫球蛋白 PPT课件
酸组成，两条重链之间由一对 或一对以上的二硫键连接。重 链从氨基端（N）最初的110个 氨基酸称为可变区（VH）,其 余为恒定区（CH）。
二、免疫球蛋白基本结构与功能
• 重链有α 、μ 、γ 、δ 、ε 五种类型，由此决 定了抗体的类型分别为IgA、IgM、IgG、IgD、 IgE,同一种动物不同免疫球蛋白的差别就是由 重链所决定的。
IgM
二、免疫球蛋白结构与功能
• 免疫球蛋白的特殊分子结构
• 2、分泌成分：是分泌型IgA所特有的，它是由局部 黏膜上皮细胞合成。
•功能：其作用为促进上 皮细胞从组织中吸收分泌 型IgA并将其释放于胃肠 道和呼吸道内，同时可防 止蛋白酶的降解。
三、免疫球蛋白的种类和抗原性
• （一）免疫球蛋白的种类
• IgG 的H链：γ 链 （gamma) • IgA 的H链：α 链 (alpha) • IgM 的H链：μ 链 (mu) • IgD 的H链：δ 链 (delta) • IgE 的H链：ε 链 (epsilon)
二、免疫球蛋白基本结构与功能
• 2、轻链:由213～216个氨基酸组 成，两条重链之间由一对或一对 以上的二硫键连接。轻链从氨基 端(N)最初的109个氨基酸称为可 变区(VL),其余为轻链恒定区(CL)。 轻链分κ 、λ 链，但各类免疫球 蛋白轻链均相同，而各类免疫球 蛋白都有两型轻链分子。
• (三)水解片段生物学活性 • 用胃蛋白酶消化可形成双价抗体活性为(Fab’)2 和
Fc’,后者无活性。
二、免疫球蛋白基本结构与功能
• (四)免疫球蛋白的特殊分子结构
• 1、连接链：即J链，是一条多肽链，富含半胱氨 酸，由浆细胞合成。 功能：连接单体的结构， 以二硫链与免疫球蛋白 的Fc段共价结合。
二、免疫球蛋白基本结构与功能
• 重链有α 、μ 、γ 、δ 、ε 五种类型，由此决 定了抗体的类型分别为IgA、IgM、IgG、IgD、 IgE,同一种动物不同免疫球蛋白的差别就是由 重链所决定的。
IgM
二、免疫球蛋白结构与功能
• 免疫球蛋白的特殊分子结构
• 2、分泌成分：是分泌型IgA所特有的，它是由局部 黏膜上皮细胞合成。
•功能：其作用为促进上 皮细胞从组织中吸收分泌 型IgA并将其释放于胃肠 道和呼吸道内，同时可防 止蛋白酶的降解。
三、免疫球蛋白的种类和抗原性
• （一）免疫球蛋白的种类
• IgG 的H链：γ 链 （gamma) • IgA 的H链：α 链 (alpha) • IgM 的H链：μ 链 (mu) • IgD 的H链：δ 链 (delta) • IgE 的H链：ε 链 (epsilon)
二、免疫球蛋白基本结构与功能
• 2、轻链:由213～216个氨基酸组 成，两条重链之间由一对或一对 以上的二硫键连接。轻链从氨基 端(N)最初的109个氨基酸称为可 变区(VL),其余为轻链恒定区(CL)。 轻链分κ 、λ 链，但各类免疫球 蛋白轻链均相同，而各类免疫球 蛋白都有两型轻链分子。
• (三)水解片段生物学活性 • 用胃蛋白酶消化可形成双价抗体活性为(Fab’)2 和
Fc’,后者无活性。
二、免疫球蛋白基本结构与功能
• (四)免疫球蛋白的特殊分子结构
• 1、连接链：即J链，是一条多肽链，富含半胱氨 酸，由浆细胞合成。 功能：连接单体的结构， 以二硫链与免疫球蛋白 的Fc段共价结合。
免疫球蛋白与抗体-课程
诊断
整理ppt
二 IgM
• 是分子量最大的Ig，由五个单 体和一个J链组成的五聚体
• 半衰期较短，5天左右 • 个体发育过程中最早合成 • 不能通过胎盘
整理ppt
三 IgA
• 分为血清型和分泌型两种。 • 血清型IgA主要存在于血清中，为单体分子 • sIgA主要存在于外分泌液(初乳、唾液、泪液
整理ppt
7.新生儿从母乳中获得的抗体是： A、SIgA抗体 B、IgD抗体 C、IgM抗体 D、IgG抗体 E、IgE抗体
整理ppt
整理ppt
根据重链组成不同，将Ig分为五类：
IgG、 IgA、 IgM、 IgD、 IgE
整理ppt
整理ppt
整理ppt
可变区与恒定区
1.可变区（V区） 近N端的1/2 L链和1/4（或1/5）H链，氨基酸
的组成及排列顺序变化较大，整而理p得pt 名。
整理ppt
二 免疫球蛋白的功能区
约由110个氨基酸组成。由链内二硫键 连接形成的具有特定功能的球形单位，称 为Ig的功能区。
以及呼吸道、消化道和泌尿生殖道黏膜表面的 分泌液中），双体。
整理ppt
SIgA的特点
在婴儿出生4—6个月开始合成，产妇可 通过初乳将SIgA传递给婴儿。是机体皮肤粘膜抗 感染的重要因素，作用机制:
1 阻抑粘附 2 中和毒素 3 溶解细菌
整理ppt
四 IgD
• 血清中含量低，1%
IgD
• 确切功能尚不清楚
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三 免疫球蛋白的水解片段 • 木瓜蛋白酶：两个Fab段和一个Fc段 • 胃蛋白酶：F（ab’）2和pFc’
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免疫球蛋白的生物学活性 1、Fab段的生物学作用：特异性结合
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二 IgM
• 是分子量最大的Ig，由五个单 体和一个J链组成的五聚体
• 半衰期较短，5天左右 • 个体发育过程中最早合成 • 不能通过胎盘
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三 IgA
• 分为血清型和分泌型两种。 • 血清型IgA主要存在于血清中，为单体分子 • sIgA主要存在于外分泌液(初乳、唾液、泪液
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7.新生儿从母乳中获得的抗体是： A、SIgA抗体 B、IgD抗体 C、IgM抗体 D、IgG抗体 E、IgE抗体
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根据重链组成不同，将Ig分为五类：
IgG、 IgA、 IgM、 IgD、 IgE
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可变区与恒定区
1.可变区（V区） 近N端的1/2 L链和1/4（或1/5）H链，氨基酸
的组成及排列顺序变化较大，整而理p得pt 名。
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二 免疫球蛋白的功能区
约由110个氨基酸组成。由链内二硫键 连接形成的具有特定功能的球形单位，称 为Ig的功能区。
以及呼吸道、消化道和泌尿生殖道黏膜表面的 分泌液中），双体。
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SIgA的特点
在婴儿出生4—6个月开始合成，产妇可 通过初乳将SIgA传递给婴儿。是机体皮肤粘膜抗 感染的重要因素，作用机制:
1 阻抑粘附 2 中和毒素 3 溶解细菌
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四 IgD
• 血清中含量低，1%
IgD
• 确切功能尚不清楚
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三 免疫球蛋白的水解片段 • 木瓜蛋白酶：两个Fab段和一个Fc段 • 胃蛋白酶：F（ab’）2和pFc’
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免疫球蛋白的生物学活性 1、Fab段的生物学作用：特异性结合
第三章 抗体与免疫球蛋白
第三章抗体与免疫球蛋白第一节抗体的发现及其特性一、发现：1890年德国学者Behrong和日本学者北里用白喉杆菌外毒素免疫动物，在其血清中发现一种能力和这种外毒素的组分称为抗毒素。
这是在血清中发现的第一种抗体。
二、抗体的理化性质1、抗体是球蛋白（Globulin）通过电泳证明抗体是两种球蛋白后又经电泳分析，超速离心分析和分子量测定等方法，发现大部分抗体是r球蛋白，小部分是β球蛋白。
所以早期对抗体性质的研究证明抗体不是由均质性球蛋白（γ〃β）组成，是异均性的。
2、免疫球蛋白（lmmunoglabulin, Ig）为了准确描述抗体球蛋白的性质，在60年代初提出将具有抗体活性的球蛋白称为免疫球蛋白。
从此r球蛋白则改称为IgG，BIM称为IgM，而B：A称为IgA，其后又发现IgE和IgE。
抗体主要存在于血清中，但也存在于体液和外分泌液中，所以含有抗体的血清称为免疫血清。
B细胞表面上也存在免疫球蛋白，称为膜表面免疫球蛋白Surface membrane Ig,SmIg。
第二节免疫球蛋白的结构一、Ig的基本结构1、是由四条链组成的糖蛋白2、重链（Heavy chain）轻链（light chain）3、可变区和恒定区①可变区（VariableV区）②恒定区（Constant region, C区）二、Ig功能区1、L链：VL，CL2、H链：3、铰链区：①富含脯氨酸，易发生伸展及一定程度的转动，便于与抗原决定簇发生互补，也易于与补体结合。
②对木瓜蛋白酶，胃蛋白酶敏感。
③ IgM，IgE缺乏铰链区。
4、T链和分泌成分① T链（Toining chain）存在于IgM和IgA中，通过二硫键与它们结合，IgM为五聚体，IgA为二聚体（分泌型）②分泌成分或分泌片（seeretory componant, secratory, piece）是分泌型IgA的一种辅助成分。
功能是抵抗外分泌液中蛋白水解酶的降解。
三、Ig水解片段（1）木瓜蛋白酶（Papain）水解片段①在二硫键上方切断，产生三个片段：2个Fab段（抗原结合段）Fragineut:fantigen binding）。
免疫球蛋白与抗体
免疫球蛋白与抗体的关系
抗体是功能学概念，免疫球蛋白是结构学概念 抗体是免疫球蛋白，但免疫球蛋白不一定是抗体 抗体存在于体液中，免疫球蛋白可存在于体液中及某些细胞的细 胞膜上
免疫球蛋白与抗体
免疫球蛋白的结构
一、免疫球蛋白的基本结构
由两条相同的短 链（轻链、L链） 和两条相同的长 链（重链、H链） 通过二硫键连接 而成的四肽链。
高度可变，称为超变（hypervariable region, HVR）或决定簇互 补决定区（complementary determining region, CDR），分 别为CDR1、CDR2和CDR3。 6个CDR组成一个抗原结合部位。
骨架区：CDR以外
区域的氨基酸组成
可变区
和排列顺序相对不
水解片段及其功能
（1）两个相同的Fab段：可与抗原结合 （2）一个Fc段：激活补体、结合细胞、通过胎盘
（1）一个具有双价活性的 F(ab’)2段：可同时结合两个抗原表位 （2）若干个小分子多肽碎片(pFc’) ：无生物学作用
免疫球蛋白与抗体
免疫球蛋白的生物学功能
免疫球蛋白的生物学功能
结合抗原 结合并激活补体 调理作用 介导细胞毒作用（ADCC） 诱导过敏反应作用 穿越胎盘与粘膜上皮） 调节作用
• 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。
Ab与Ig都属于γ球蛋白
免疫球蛋白的存在方式
• 分泌型（secreted ~ ，sIg）主要存在于体液中，具有抗体的 各种功能；
• 膜型（membrane ~ mIg ）是 B 细胞膜上的抗 原受体 （BCR)，识别抗原并启动B细胞的活化
介导调理作用(opsonization） 介导细胞作用(ADCC） 介导Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ型超敏反应
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单克隆抗体制备示意图
PEG:聚乙二醇
三、基因工程抗体
五类免疫球蛋白
二、免疫球蛋白的结构和功能
• 3．免疫球蛋白的水解片段
二、免疫球蛋白的结构和功能
（二）生物学功能（特异 性结合抗原）
• • • • 1．Fab段 （1）结合的部位：V区 （2）结合有特异性 （3）结合的力学特点：氢键、 静电、范德化力 • （4）可逆性 • （5）影响因素：pH值、温 度、电解质等 • （6）价位
二、免疫球蛋白的结构和功能
• ②抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（ADCC）
• antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity
二、免疫球蛋白的结构和功能
• ③介导Ⅰ型变态反应
二、免疫球蛋白的结构和功能
• （3）穿过胎盘与黏膜（IgG、SIgA）
三、各类免疫球蛋白的特性和功能
第三节 免疫球蛋白
第三节 免疫球蛋白
• 抗体（antibody，Ab）是B细胞接受抗原刺激后 增殖分化为浆细胞，由浆细胞产生的一类能与相 应抗原特异性结合的球蛋白。 • 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。 • 抗体都是免疫球蛋白，免疫球蛋白不一定都具有 抗体活性。 • Ig分泌型：存在血液、组织液中，抗体功能 • Ig膜型：构成B细胞膜上的抗原受体。
• • • •
2．Fc段： （1）激活补体 （2）结合细胞 （3）穿过胎盘和黏膜
二、免疫球蛋白的结构和功能
• • • • • （1）激活补体 能激活补体的免疫球蛋白： IgG1～IgG3、IgM的CH区——补体C1q IgA1、IgG4旁路 IgD、IgE不能
二、免疫球蛋白的结构和功能
• （2）结合细胞的Fc受体 • ①调理吞噬作用
通过胎 盘 结合补 体
＋
＋（A1） ＋ －
类
重链
亚型
形态
结合肥 大细胞
＋（G4）
－ － －
连接链
IgG
IgA IgM IgD IgE
γ
α μ δ ε
IgG1～4
IgA1、2
单体
单体（血清型） 双体（分泌型） 五聚体 单体 单体
＋
－ － － －
－
J链 分泌片 J链 － －
－
＋
根据轻链氨基酸组成和排列顺序不同，又分为2型：κ型、λ型
• • • • • • • • （一）IgG 1．有4个亚类： IgG1、IgG2、IgG3、IgG4 2．血清和细胞外液含量最高：血清中占75%～80% 3．半衰期长 4 ．脾、淋巴结浆细胞合成 5．出生后3个月开始合成，3～5岁到成人水平 6．唯一通过胎盘 7．功能：（1）大多数抗菌、抗病毒、抗毒素抗体；（2） 活化补体；（3）与巨噬细胞、NK细胞调理作用、细胞毒 作用；（4）结合葡萄球菌蛋白A——免疫诊断
三、各类免疫球蛋白的特性和功能
• • • • • • （二）IgM 1．五聚体 2．占Ig总量的5%～10% 3．5价 4．促吞噬、杀菌作用强 5．脾脏合成，只存于血液中，菌血症 时作用显著 • 6．在胎儿晚期开始合成，脐血中升高 说明有宫内感染 • 7．感染后最先出现——用于早期诊断
三、各类免疫球蛋白的特性和功能
二、免疫球蛋白的结构与功能
• （一）免疫球蛋白的基本结ห้องสมุดไป่ตู้ • 1．基本结构
免疫球蛋白分子示意结构
免疫球蛋白实际三维图
回忆：氨基酸、肽与蛋白质
• 重链（H链）：由450～ 550个氨基酸残基组成， 二硫链相连 • 轻链（L链）：由214个氨 基酸残基组成，与重链由 二硫链相连
分区 可变区（高变区、 互补决定区、 CDR、V区） 恒定区（骨架区、 C区、FR）
第三节人工制备抗体的类型
• 二、单克隆抗体（McAb） • 1．定义：这种针对一个抗原表位，由一个 B细胞分化增殖的子代细胞克隆，即单一纯 系细胞合成的均一性抗体，称为单克隆抗 体。 • 2．性质纯、效价高、特异性强 • 3．应用：病原检测；免疫细胞的分离、鉴 定、分类及功能研究；导向药物
第三节人工制备抗体的类型
三、各类免疫球蛋白的特性和功能
• • • • • • （五） IgE 1．占血清Ig总量的0.002% 2．发生晚 3．黏膜下淋巴细胞中的浆细胞合成 4．功能： （1）与肥大细胞和嗜酸性粒细胞表面的 IgEFc受体结合，引起Ⅰ型超敏反应 • （2）抗寄生虫免疫
第三节人工制备抗体的类型
• 一、多克隆抗体 • 1．定义：天然抗原分子中往往含多种不同 抗原特异性的抗原表位，故可刺激多个B细 胞克隆产生针对多种抗原表位的不同抗体， 称多克隆抗体。 • 2．获得途径：动物免疫血清、恢复期病人 血清、免疫接种人群 • 3．作用：中和抗原、免疫调理、介导补体
• • • • • （三） IgA 1．血清型（单体）：占血清总量10～15% 分泌型（双体）：J链、分泌片，外分泌 2．SIgA：胃肠道、呼吸道、生殖道、唾液腺 3．自然被动免疫
三、各类免疫球蛋白的特性和功能
• • • • （四） IgD 1．占血清Ig总量的0.2% 2．半衰期短 3．功能不详
组成 110左右个氨 基酸，顺序变 化大；
位置 N端，L链的 1/2+H链的1/4 或1/5
功能 结合抗原
细分
VH、VL CL、CH1、 CH2、CH3、 CH4
氨基酸组成和排 粘附、转动、结 C 端（羟基端） 列顺序变化不大 合补体、穿越等
• 其他结构 • 连接链（J链）、分泌片
2.分类
根据重链恒定区的氨基酸组成和排列顺序不同，又分为5类：
PEG:聚乙二醇
三、基因工程抗体
五类免疫球蛋白
二、免疫球蛋白的结构和功能
• 3．免疫球蛋白的水解片段
二、免疫球蛋白的结构和功能
（二）生物学功能（特异 性结合抗原）
• • • • 1．Fab段 （1）结合的部位：V区 （2）结合有特异性 （3）结合的力学特点：氢键、 静电、范德化力 • （4）可逆性 • （5）影响因素：pH值、温 度、电解质等 • （6）价位
二、免疫球蛋白的结构和功能
• ②抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（ADCC）
• antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity
二、免疫球蛋白的结构和功能
• ③介导Ⅰ型变态反应
二、免疫球蛋白的结构和功能
• （3）穿过胎盘与黏膜（IgG、SIgA）
三、各类免疫球蛋白的特性和功能
第三节 免疫球蛋白
第三节 免疫球蛋白
• 抗体（antibody，Ab）是B细胞接受抗原刺激后 增殖分化为浆细胞，由浆细胞产生的一类能与相 应抗原特异性结合的球蛋白。 • 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。 • 抗体都是免疫球蛋白，免疫球蛋白不一定都具有 抗体活性。 • Ig分泌型：存在血液、组织液中，抗体功能 • Ig膜型：构成B细胞膜上的抗原受体。
• • • •
2．Fc段： （1）激活补体 （2）结合细胞 （3）穿过胎盘和黏膜
二、免疫球蛋白的结构和功能
• • • • • （1）激活补体 能激活补体的免疫球蛋白： IgG1～IgG3、IgM的CH区——补体C1q IgA1、IgG4旁路 IgD、IgE不能
二、免疫球蛋白的结构和功能
• （2）结合细胞的Fc受体 • ①调理吞噬作用
通过胎 盘 结合补 体
＋
＋（A1） ＋ －
类
重链
亚型
形态
结合肥 大细胞
＋（G4）
－ － －
连接链
IgG
IgA IgM IgD IgE
γ
α μ δ ε
IgG1～4
IgA1、2
单体
单体（血清型） 双体（分泌型） 五聚体 单体 单体
＋
－ － － －
－
J链 分泌片 J链 － －
－
＋
根据轻链氨基酸组成和排列顺序不同，又分为2型：κ型、λ型
• • • • • • • • （一）IgG 1．有4个亚类： IgG1、IgG2、IgG3、IgG4 2．血清和细胞外液含量最高：血清中占75%～80% 3．半衰期长 4 ．脾、淋巴结浆细胞合成 5．出生后3个月开始合成，3～5岁到成人水平 6．唯一通过胎盘 7．功能：（1）大多数抗菌、抗病毒、抗毒素抗体；（2） 活化补体；（3）与巨噬细胞、NK细胞调理作用、细胞毒 作用；（4）结合葡萄球菌蛋白A——免疫诊断
三、各类免疫球蛋白的特性和功能
• • • • • • （二）IgM 1．五聚体 2．占Ig总量的5%～10% 3．5价 4．促吞噬、杀菌作用强 5．脾脏合成，只存于血液中，菌血症 时作用显著 • 6．在胎儿晚期开始合成，脐血中升高 说明有宫内感染 • 7．感染后最先出现——用于早期诊断
三、各类免疫球蛋白的特性和功能
二、免疫球蛋白的结构与功能
• （一）免疫球蛋白的基本结ห้องสมุดไป่ตู้ • 1．基本结构
免疫球蛋白分子示意结构
免疫球蛋白实际三维图
回忆：氨基酸、肽与蛋白质
• 重链（H链）：由450～ 550个氨基酸残基组成， 二硫链相连 • 轻链（L链）：由214个氨 基酸残基组成，与重链由 二硫链相连
分区 可变区（高变区、 互补决定区、 CDR、V区） 恒定区（骨架区、 C区、FR）
第三节人工制备抗体的类型
• 二、单克隆抗体（McAb） • 1．定义：这种针对一个抗原表位，由一个 B细胞分化增殖的子代细胞克隆，即单一纯 系细胞合成的均一性抗体，称为单克隆抗 体。 • 2．性质纯、效价高、特异性强 • 3．应用：病原检测；免疫细胞的分离、鉴 定、分类及功能研究；导向药物
第三节人工制备抗体的类型
三、各类免疫球蛋白的特性和功能
• • • • • • （五） IgE 1．占血清Ig总量的0.002% 2．发生晚 3．黏膜下淋巴细胞中的浆细胞合成 4．功能： （1）与肥大细胞和嗜酸性粒细胞表面的 IgEFc受体结合，引起Ⅰ型超敏反应 • （2）抗寄生虫免疫
第三节人工制备抗体的类型
• 一、多克隆抗体 • 1．定义：天然抗原分子中往往含多种不同 抗原特异性的抗原表位，故可刺激多个B细 胞克隆产生针对多种抗原表位的不同抗体， 称多克隆抗体。 • 2．获得途径：动物免疫血清、恢复期病人 血清、免疫接种人群 • 3．作用：中和抗原、免疫调理、介导补体
• • • • • （三） IgA 1．血清型（单体）：占血清总量10～15% 分泌型（双体）：J链、分泌片，外分泌 2．SIgA：胃肠道、呼吸道、生殖道、唾液腺 3．自然被动免疫
三、各类免疫球蛋白的特性和功能
• • • • （四） IgD 1．占血清Ig总量的0.2% 2．半衰期短 3．功能不详
组成 110左右个氨 基酸，顺序变 化大；
位置 N端，L链的 1/2+H链的1/4 或1/5
功能 结合抗原
细分
VH、VL CL、CH1、 CH2、CH3、 CH4
氨基酸组成和排 粘附、转动、结 C 端（羟基端） 列顺序变化不大 合补体、穿越等
• 其他结构 • 连接链（J链）、分泌片
2.分类
根据重链恒定区的氨基酸组成和排列顺序不同，又分为5类：