抗体

抗体
抗原进入机体刺激B细胞分化增殖为浆细胞而合成分泌的能与相应抗原发生特异结合并产生免疫效应的含糖免疫球蛋白。

免疫球蛋白(immunoglobulin，Ig):将具有抗体活性及化学结构与抗体相似的球蛋白统称为。


?免疫球蛋白的基本结构与功能
5类: IgG, IgM, IgA, IgE, IgD
分类依据: 重链氨基酸种类/数量/顺序/ 二硫键数目和位置


四肽链结构
　所有单体具有４条肽链组成的基本结构，其中重链２条，轻链２条。
重 链（heavy chain，H链） ：两条相同的长链称为重链，由420-446个aa组成，结合有不同含量的糖，故Ig属糖蛋白。
轻 链（light chain，L链） ：两条相同的短链称为轻链，由210-230个aa组成。


可变区和稳定区
可变区(variable region, V区)：抗体分子肽链N-端，L链的1/2和H链的1/4的氨基酸组成和排列顺序多变，故称可变区。
稳定区(constant region, C区)：轻链Ｃ端的1/2、和重链Ｃ端的3/4，氨基酸组成和排列相对稳定，称为稳定区。


功能区
功能区：H链和L链上每隔90个氨基酸残基就通过链内二硫键连接形成跨度约110个氨基酸的环形结构区域，称为功能区(domain) 。
IgG, IgA, IgD的重链有4个功能区，分别为VH, CH1, CH2, CH3；IgM和IgE有5个功能区，即比IgG等多一个CH4。轻链则只有VL和CL两个功能区。



（四）超变区
超变区（hypervariable region）：在V区内，重链与轻链各有3个特殊区域，在这些区域氨基酸排列顺序变化大大超过V区的其他部分，这些区域称为超变区或高变区，又叫互补决定区(complementary-determing region , CDR)。

(五）绞链区(hinge region)
绞链区: CH1和CH2之间，约含有30个aa残基（209~240）的可弯曲的区段称为绞链区。
当抗体与抗原结合时，此区可转动，便于与抗原结合，另外亦可暴露CH2上的补体结合位点。
此区集中了重链间二硫键，富含脯氨酸，为非球状结构，弹性好，易被各种专一性不同的蛋白酶水解。


J链(joining chain)：分子量20KD，内含10%糖，富含半胱氨酸，由浆细胞合成，起稳定多聚体的作用。J链只有一种，它以二硫键的形式共价结合到Ig的重链上。
分泌片(secretary piece, SP）：分子量60-70KD，含6%糖。分泌片由上皮细胞合成和分泌，功能是保护IgA，使之不受环境中酶的破坏，并介导IgA的转运。



一、IgG
分子量最小，含量最高，作用最大。
1.含量：8~29mg/ml，占免疫球蛋白总量的75%。因分子量较小，易从血管中渗出，40-50%分布在血清中，其余的存在于组织液中。
2.生物学功能：调理吞噬、凝集/中和病毒和毒素、激活补体。人类和某些动物（兔），是唯一能从母体转移到胎儿体内的抗体。在胎儿和新生儿抗感染免疫中起主

要作用。


二、IgM
分子量最大、初次免疫最早出现的抗体。
1.含量：仅次于IgG，为1~4mg/ml，主要的凝集抗体。 IgM有巨球蛋白之称，不能穿过血管壁，仅存于血液中。
2.生物学功能：激活补体杀菌、调理吞噬、凝集等作用比IgG 高15倍以上。
注意：区分位于B细胞表面的IgM(1单体)和存在于血液中的IgM（5单体）


三、IgA
血清型IgA : 单体，在血液中占Ig总量的10%。
分泌型sIgA: 主要是二聚体，是存在于外分泌液中的主要免疫球蛋白。属局部抗体，可中和病毒和毒素，是粘膜表面抗感染免疫的第一道屏障；初生动物可从母乳中得到sIgA获得免疫力。 sIgA有分泌片，可抗蛋白酶的消化。


四、IgD
在血清中含量极低，0.03mg/mL(成人)。主要存在于成熟B细胞膜上，是抗原特异受体，通常与IgM联合在一起。
未成熟B细胞表面只有IgM，成熟的IgM, IgD两者都有。


五、IgE
亲细胞抗体，含量最低(成人：20~500ug/mL）。
1.分布：与IgA类似，但不分泌出来，位于粘膜下，由粘膜下浆细胞产生，在结缔组织中含量最高。
2.作用：抗寄生虫感染和介导I型过敏反应。
有独特的Fc区，与肥大细胞等结合，介导释放血管活性物质（组胺、5-羟色胺等）。一般只存在于有特异质的动物体内。它被加热56度/30分钟即被破坏，这在抗体中是独特的


Ig的主要功能概述如下：

一、与抗原特异性结合
Ig的首要功能是与相应抗原结合，从而在体内介导多种生理和病理效应，在体外引起各种抗原-抗体反应。抗原抗体结合后，Ig的的Fc段变构，从而产生其他生物学活性。

二、激活补体
抗体（IgG1、 IgG2、 IgG3、IgM）与相应抗原结合后，发生变构，其重链恒定区上的补体结合点（CH2）暴露。C1q与之结合，从而使补体各成分激活。

三、结合Fc受体
IgG能通过其Fc段与多种细胞表面的Fc受体结合，结合部位因Ig类别而异，如IgG以其 CH3与巨噬细胞等的Fc受体结合，IgE以其CH4与嗜碱性粒细胞等的Fc受体结合。介导各种生理和病理效应。


四、通过胎盘
IgG是人类唯一能从母体通过胎盘转到胎儿体内的Ig。
新生儿消化道壁通透性较高，人和兔的IgG可通过胎盘，其他哺乳类IgG可通过初乳吸收，对新生儿抗感染起作用。


五、抗体免疫调节作用
抗体对体液免疫有正负调节作用。抗独特型抗体以网络调节的方式调节免疫。
六、抗体免疫原性
抗体有双重性，它既可通过V区识别抗原，并与之结合，又由于其Fab段和Fc段的免疫原性，可被抗体形成细胞所识别。



三、抗体多样性产生的机制
编码L链有3个基因群，即V(250)、J(4)、C基因群；2

50×4=1000个不同的重链V区编码基因。
编码H链有4个基因群，即V(100)、D(20)、J(5)、C基因群；250×10×4=10000个不同的轻链V区编码基因。
重链和轻链的联合是随机的，因此可产生1000×10000=107种抗体特异性。
VK和JK的连接、VH、D、JH的不精确拼接造成的移码，至少可产生3个多样性，3个拼接点产生27个多样性，所以V区基因可产生2.7×108种多样性。
重链基因5'端和3'端的修剪和随机再延伸可产生另外的多样性。
通过体细胞突变可产生很多的多样性。据估计抗体的多样性至少为109。