第四讲免疫球蛋白

分泌型IgA对机体的呼吸道、消化道等局部黏膜免疫起着相当重 要的作用，是机体黏膜免疫的一道“屏障”。
经滴鼻、点眼、饮水及喷雾途径免疫，均可产生分泌型IgA而建 立相应的黏膜免疫力。
四、IgE
IgE以单体分子形式存在，分子量为190 ku。 IgE是由呼吸道和消化道黏膜固有层中的浆细胞所产生
2.亚类
同一种类的免疫球蛋白，又可根据其重链恒定区的微 细结构，二硫键的位置与数目及抗原特性的不同，可 分为亚类。
人的IgG有IgG1、IgG2、IgG3、IgG4四个亚类；IgA有 IgA 1和IgA2；IgM有IgM1和IgM2；IgE和IgD未发现亚 类。
3.型（type）
根据轻链恒定区的抗原性不同，各类免疫球蛋白的轻链分为 κ和λ两个型
受体的结合部位。 绞链区（hinge region）—CH1与 CH2之间大约30个氨基酸残
基的区域，与抗体分子的构型变化有关。
二、免疫球蛋白的水解片段 与生物学活性
木瓜蛋白酶
胃蛋白酶
pFc’
1. Fab片段的组成与生物学活性 （frament antigen-binding, Fab）
组成 由一条完整的轻链和N端1/2重链所组成。轻链VL，
κ型轻链无亚型
二、免疫球蛋白的免疫决定簇
1.同种型决定簇（isotype determinants）
在同一种属动物所有个体共同具有的免疫球蛋白抗决定簇。 主要存在于重链和轻链的C区。 在同一种属动物不同个体之间同时存在不同类型（类、亚类、
型、亚型）的免疫球蛋白，不表现出抗原性。 将一种动物的抗体（免疫球蛋白）注射到另一种动物体内，
亲细胞性抗体—IgG可与T、B淋巴细胞，K细胞，巨噬细胞 等结合，IgE可与肥大细胞和嗜酸性粒细胞结合。
膜表面免疫球蛋白（membrane surface immunoglobulin smlg）—成熟的B细胞表面，识别抗原的物质基础。
抗体与免疫球蛋白的比较
抗体与免疫球蛋白在本质上是一致的。 抗体是针对抗原而言，是免疫学上的专有名词；免疫球蛋
具有抗肿瘤作用—肿瘤特异性抗原的IgG抗体的Fc片段可与 巨噬细胞，K细胞等表面的Fc受体结合，从而在肿瘤细胞与 这些效应细胞之间起着搭桥作用，引 起抗体依赖性细胞介导 的细胞毒作用（ADCC）而杀伤肿瘤细胞等靶细胞。
IgG是引起Ⅱ型、Ⅲ型变态反应及自身免疫病的抗体。
二、IgM
IgM是动物机体内初次体液免疫反应最早产生的免疫 球蛋白，其含量仅占血清免疫球蛋白的10%左右。
充分发挥免疫作用。
➢糖类
免疫球蛋白是含糖量相当高的蛋白质，特别是IgM和 IgA。
糖类可能在Ig的分泌过程中起着重要的作用。 可使免疫球蛋白分子易溶和具有防止其分解的作用。
第三节 免疫球蛋白的种类与抗 原决定簇
一、免疫球蛋白的种类
1. 类
依据重链C区的理化特性及抗原性的差异，将重链分 为γ、μ、α、ε、δ，相对应的免疫球蛋白分别为IgG、 IgM、 IgA、IgE、IgD五大类。 重链决定免疫球蛋白的种类！
是分泌型IgA所特有的特殊结构，为一条多肽链。 是由局部黏膜是上皮细胞所合成的，在IgA通过黏膜上
皮细胞的过程，SC与之结合形成分泌型的二聚体。 具有促进上皮细胞积极地从组织中吸收分泌型IgA，并
将其释放于胃肠道和呼吸道内的作用。 可防止IgA在消化道内为蛋白酶所降解，从而使IgA能
三、免疫球蛋白的特殊分子结构
➢连接链（joining chain, J链）
为IgM和分泌型的IgA所具有; 是由分泌IgM，IgA的同一浆细胞所合成的; 是一条富含半胱氨酸残基的多肽链。
J链起稳定多聚体的作用，它以二硫键的形式与免疫 球蛋白的Fc片段共价结合。
分泌型IgA IgM
➢分泌成分（secretory component，SC）
高变区（hypervariable region）
可变区内氨基酸变异度最大的区 域—30~36,49~65, 95~103，其余 称为骨架区（framework region）
恒定区（constant region，CH）
可变区以外的区域，氨基酸比较 稳定
2.轻链（light chain，L链）
李丽敏
2012.3.16
本章要求
掌握免疫球蛋白与抗体的概念 掌握免疫球蛋白分子的结构与功能 理解并掌握免疫球蛋白的种类与抗原决定簇 理解抗体产生的克隆选择学说 了解各类免疫球蛋白的主要特性，掌握其功能。 了解抗体分类，并掌握多克隆抗体、单克隆抗体、单
链抗体、中和抗体的概念。
CL和重链VH，CH1。 生物学活性
结合抗原; 决定抗体分子的特异性。
2. Fc片段的组成与生物学活性
组成
由重链C端的1/2组成，包含CH2和 CH3两个功能区。 活性
与免疫球蛋白选择性通过胎盘有关; 与补体结合，活化补体有关; 决定免疫球蛋白分子的亲细胞性; 与免疫球蛋白通过黏膜进入外分泌液有关; 决定各类免疫球蛋白的抗原特性有关。
第一节 免疫球蛋白与抗体的概念
1890年，发现抗毒 素，引入“抗体”。
Von Behring
Kitasato
1937年，用电用泳的方法 分析血清蛋白，表明抗体 主要存在γ区。
Kabat
抗体
1. 免疫球蛋白的概念（immunoglobulin ，Ig）
免疫球蛋白： 存在于动物（人）血液（血清）、组织液 及其它外分泌液中的一类具有抗体活性或化学结构与抗 体相似机构的球蛋白。
B细胞的重要表面标志。 与免疫记忆有关。
第五节 抗体产生的克隆选择学说
1959年，澳大利亚免疫学家Burnet提出了一个比较合理的抗 体产生理论，即克隆选择学说（clonal selection theory）
IgG是唯一可通过人（兔）胎盘的抗体，因此在新生儿的抗感染中
起着十分重要的作用。
IgG是动物自然感染和人工主动免疫后，机体所产生的主要 抗体。
IgG是动物机体抗感染免疫的主力，同时也是血清学诊断和 疫苗免疫后监测的主要抗体。
IgG在动物体内持续时间长，可发挥抗菌，抗病毒，抗毒素 等免疫学活性。
恒定区（constant region， CL）可变区以外的区域，氨 基酸比较稳定
3.免疫球蛋白的功能区（domain）
VH-VL——抗体分子结合抗原的所在部位。由重链和轻链可
变区内的高变区构成抗体分子的抗原结合点（antigenbinding site）。
CH1-CL——遗传标志所在。 CH2—抗体分子的补体结合位点，与补体的活化有关。 CH3—与抗体的亲细胞性有关，是IgG与一些免疫细胞的FC
白是化学上的名词。 所有的抗体都是免疫球蛋白，但免疫球蛋白不一定都是抗
体。
如：骨髓瘤蛋白（myeloma protection） 和本周氏蛋白 （Bence-Jones protection）无抗体活性。 机体分子的多样性极大，动物机体可产生针对各种各样抗 原的特异性抗体。
第二节 免疫球蛋白的结构
可诱导产生针对同种型决定簇的抗体。
2.同种异型决定簇
存在于同一种动物不同个体间免疫球蛋白的差异称为 同种异型决定簇。
免疫球蛋白在同一种动物不同个体之间会呈现出抗原 性。
同种异型决定簇存在于IgG、IgA、IgE的重链C区和κ 型轻链的C区，一般为1~ 4个氨基酸的差异。
3.独特型决定簇（Idiotypic determinants）
的，在血清中的 含量甚微。 IgE是一种亲细胞性抗体，易于与皮肤组织、肥大细胞、
血液中的嗜碱性粒细胞和血管内皮细胞结合，从而引 起Ⅰ型过敏反应。 IgE在抗寄生虫感染中具有重要的作用。
五、IgD
IgD 很少分泌，在血清中的含量极低，而且极不稳定， 容易降解。
IgD 分子量为170 ku~200 ku。 IgD 主要作为成熟的B细胞膜上的抗原特异性受体，是
三、免疫球蛋白的多样性
在动物体内具有成千上万是产生抗体分子的B淋巴细胞， 它们产生的抗体分子的抗原结合部位的立体构型各不相 同，而呈现出不同的独特型，从而可适应各种各样抗原 决定簇（表位）的多样性。
抗体分子的多样性是极大的。自然界有多少种抗原分子， 有多少种抗原表位，抗体即产生与之相适应的特异性抗 体分子
免 疫 球 蛋 白 单 体
一、免疫球蛋白的结构
1.重链（heavy chain，H链）
氨基酸组成 大约是由450~550个
氨基酸组成。两条 重链之间由一对或 一对以上二硫键 （—s—s—）互相 连接。
可变区（variable region，VH）
从氨基端（N端）开始最初的110 个氨基酸，其排列顺序以及结构 是随抗体分子的特异性不同而有 所变化
又称为个体基因型，由抗体分子重链和轻链可变区的 构型可形成独特型决定簇。
可变区内单个的抗原决定簇称为独特位（idiotope），
独特位的总和称为抗体的独特异体乃至同一个体内均可刺激产
生相应的抗体，称为抗独特型抗体（anti-idiotype antibody）。
主要由脾脏和淋巴结中的B细胞产生，分布于血液中 IgM是由五个单位组成的五聚体（pentamer），单体之
间由J链连接，分子量为900ku左右，是所有免疫球蛋 白中分子量最大的，又称巨球蛋白（macroglobulin）
IgM在体内产生最早，但持续时间最短，因此不是抗体抗感 染的主力，但它是机体初次接触抗原物质（接种疫苗）时体 内最早产生的抗体，因此在抗感染免疫的早期起着十分重要 的作用。
IgA以单体和二聚体两种分子形式存在，单体存在于血清中，称 为血清型IgA，约占血清免疫球蛋白的10%~20%；二聚体为分泌 型IgA，是由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等部位的黏膜固有层 中的浆细胞所产生的。