抗体的结构与功能

免疫球蛋白的结构与功能

一、免疫球蛋白分子的基本结构

Porter等对血清IgG抗体的研究证明,1g分子的基本结构是由四肽链组成的。即由二条相同的分子量较小的肽链称为轻链和二条相同的分子量较大的肽链称为重链组成的。轻链与重链是由二硫键连接形成一个四肽链分子称为Ig分子的单体，是构成免疫球蛋白分子的基本结构。ig单体中四条肽链两端游离的氨基或竣基的方向是一致的，分别命名为氨基端（N 端）和竣基端（C端工（-）轻链和重链

由于骨髓瘤蛋白（M蛋白）是均一性球蛋白分子，并证明本周蛋白（BJ ）是Ig分子的L链，很容易从患者血液和尿液中分离纯化这种蛋白，并可对来自不同患者的标本进行比较分析，从而为Ig分子氨基酸序列分析提供了良好的材料。

1 .轻链（light chain,L ）轻链大约由214个氨基酸残基组成，通常不含碳水化合物, 分子量约为24kD0每条轻链含有两个由链内二硫键内二硫所组成的环肽。L链共有两型：kappa （K）与lambda（入）,同一个天然Ig分子上L链的型总是相同的。正常人血清中的K :入约为

2 : 10

2 .重链（heavy chain,H链）重链大小约为轻链的2倍，含450〜550个氨基酸残基,分子量约为55或75kD o每条H链含有4〜5个链内二硫键所组成的环肽。不同的H 链由于氨基酸组成的排列顺序、二硫键的数目和们置、含的种类和数量不同，其抗原性也不相同，根据H链抗原性的差异可将其分为5类：|j链、丫链、a链、b链和£链，不同H链细胞合成和分泌肿瘤坏死因子和Y干扰素等细胞因子，并释放颗粒，溶解靶细胞。嗜酸性粒细胞发挥ADCC作用是通过其FceRII和FcaR介导的，嗜酸性粒细胞可脱颗粒释放碱性蛋白等，

在杀伤寄生虫如蠕虫中发挥重要作用。

此外，人IgGFc段能非特异地与葡萄菌A蛋白(st叩hylococcus p rote in A, SPA)结合, 应用SPA可纯化IgG等抗体，或代替第二抗体用于标记技术。

(四)通过胎盘

在人类，IgG是唯一可通过胎盘从母体转移给胎儿的Ig。IgG能选择性地与胎盘母体一侧的滋养层细胞结合，转移到滋养层细胞的吞饮泡内，并主动外排到胎儿血循环中。IgG 的这种功能与IgGFc片段结构有关，如切除Fc段后所剩余的Fab并不能通过胎盘。IgG 通过胎盘的作用是一种重要的自然被动免疫，对于新生儿抗感染有重要作用。

三、免疫球蛋白分子的抗原性

Ig本身具有抗原性，将ig作为免疫原免疫异种动物、同种异体或在自身体内可引起不同程度的免疫性。根据Igl不同抗原决定簇存在的不同部位以及在异种、同种异体或自体中产生免疫反应的差别，可把ig的抗原性分为同种型、同种异型和独特型第三种不同抗原、+ 々上 /犬XE方矢。

(-)同种型

同种型(isotype )是指同一种属内所有个体共有的Ig抗原特异性的标记，要异种体内可诱导产生相应的抗体，换句话说，同种型抗原特异性因种属(species )而异。同种型

的抗原性位于CH和CLH ,同种型主要包括Ig的类、亚类，型和亚型。

1 .免疫球蛋的类和亚类(classes and subclasses )

(1)类：决定Ig不同类的抗原性差异存在于H链的恒定区(CH x根据CH抗原性的差异(即氨基酸组成、排列、构型、二硫键等不同)H链可分为人丫、外讲口£五类，不同H链与L链组成完整Ig的分子别为IgM、IgA、IgD和IgE0在基因水平上，不同类的H链恒定区的是由不同的恒定区基因片段所编码。不同类Ig在理化性质及生物学功能上可有较大差异。

(2 )亚类：同一类Ig中由于较链区氨基酸组成和二硫键数目的差异，可分为不同的亚类，亚类间抗原性的差异要小于不同类之间的差异。目前已发现人的a重链有al和a2 两个亚类，分别与L链组成IgAl和IgA2。丫重链有4个亚类，但命名为IgGl. IgG2a. IgG2b和IgG3。IgM、IgD和IgG ,目前尚未发现存在不同的亚类。Ig不同亚类也是由不同的恒定区基因片段编码。

2 .免疫球蛋白的型和亚型(types and subtypes )

(1 )型：决定Ig型的抗原性差异存在于L链的恒定区(CL ),根据CL抗原性的差异(氨基酸的组成、排列和构型的不同)分为K和入轻链之比约为2:1;而在小鼠，97%轻链为K型，入型只占3%左右。

(2 )亚型：根据人轻链恒定区(C2 )个别氨基酸的差异又可分入1、入2、A3和入4四个亚型。A1和入2在入轻链190位氨基酸的分别为亮氨酸和精氨酸，A3和入4在第154氨基酸分别为某氨酸和丝氨酸。

(二)同种异型

同种异型(allotype )是指同一种属不同个体间的Ig分子抗原性的不同，在同种异体间免疫可诱导免疫反应。同种异型抗原性的差别往往只有一个或几个氨基酸残基的不同，可能是由于编码Ig的结构基因发生点突变所致，并被稳定地遗传下来，因此Ig同种异型可作为一种遗传标记(genetic markers ),这种标记主要分布在CH和CL上。

1 . Y链上的同种异型Yl、V2y3和入4重链上均存在有同种异型标记，目前已发现：Gima、x、f、z ; G2mn;G3mgL g5、bO、bl、b3、b4、b5、c3、c5、s、t、u、v ; G4m4a、4b o共20种左右。其中G表示人链，1、2、3或4表示亚类入1、入2、入3和入4 , m 代表标记(marker X

除Glmf和z位于IgGl分子的Cyl区外，其余的Gm均位于Fc部位。一条丫链可能同时具有一个以上的Gm标志如白种人常常在ylH链Cyl区有Glmz,Fc部位有Gima。由于人第14号染色体编码四种IgG亚类的C区基因Cyl. Cy2、Cy3和Cy4是密切连锁的,因此IgGH链各亚类Gm标记可作为间倍体(haplotype )遗传给子代。

2 . a链上的同种异型a2H链已发现有A2ml和A2m2两种。A2ml在411、428、458和467位氨酸上分别为苯丙氨酸、天冬氨酸、亮氨酸、缴氨酸；A2m2则分别为苏氨酸、谷氨酸、异亮氨酸和丙氨酸。alH链上尚未发现有同种异型存在。

3 . £链上的同种异型目前只发现Emi一种同种异型。

4 . K链上的同种异型旧称为Inv,现分为Kml、2和3。Kml在153位和191位氨基酸上分别为缴氨酸和亮氨酸，Km2分别为丙氨酸和亮氨酸，Km3分别为丙氨和缴氨酸。A轻链上尚未发现有同种异型。