免疫球蛋白

第四章免疫球蛋白
一、抗体(antibody, Ab )
Ab是介导体液免疫的重要效应分子，是B细胞识别抗原增殖分化为浆细胞产生的一种糖蛋白。

主要存在于血清等体液中，能与相应抗原特异地结合，具有免疫功能。

曾称γ球蛋白。

二、免疫球蛋白(Immunoglobulin，Ig)（范围比抗原大）
一般将具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白通称为Ig。

Ig可分为分泌型和膜型，前者主要存在于血液及组织液中，具有抗体的各种功能；后者构成B细胞膜上的抗原受体，即BCR。

抗体是Ig，并非所有的Ig都具有抗体活性。

Ig(IgG IgM IgE IgA IgD)--------------------------------------------------Ab
与Ag特异性结合并发挥相应作用
第二节免疫球蛋白的分子结构
一、Ig结构概述
根据Ig分子重链的理化特性及其抗原性，分为IgG、IgM、IgA、IgE和IgD。

IgG、IgE和IgD由Ig单体构成；分泌型IgA由2个单体组成；IgM由5个单体组成。

二、Ig的单体结构
1.重链（heavy chain,H-链)
重链约为轻链的2倍，含450～550个氨基酸残基，不同Ig的H链氨基酸的组成、排列顺序、二硫键的数目和位置不同，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：μ链、γ链、α链、δ链和ε链，对应的Ig分别为IgM、IgG、IgA、IgD和IgE。

2.轻链（light chain,L-链）
轻链大约由214个氨基酸残基组成，L链共有两型：κ与λ，同一个天然Ig分子上L链的型总是相同的。

3.可变区和恒定区
（1）可变区
H链和L链N端110个氨基酸排列顺序及结构是随抗体分子的特异性而变化，称为可变区（V 区），为分别用VH和VL表示。

（2）恒定区
H链和L链V区以外部分的氨基酸序列相对稳定称为恒定区（C区)。

轻链C区仅一个功能区，称为CL；重链C区一般有3个功能区，称为CH1、CH2和CH3。

铰链区：富含脯氨酸，可使Fab段易伸展弯曲，从而可结合不同距离的抗原表位，有的Ig的铰链区较长，有的较短。

IgM和IgE无铰链区。

4.高变区（真正与抗原结合的部位）（在轻链和重链的可变区内都有）
在重链的可变区内有3个区域的氨基酸变异度最大，称为高变区（HVR，）分别用HVR1、HVR2、HVR3表示，一般HVR3变化程度更高。

VL的三个高变区：28-35、49-56和91-98位氨基酸；
VH的三个高变区：29-31、49-58、95-102位氨基酸。

VH和VL的三个高变区共同组成Ig的抗原结合部位，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决定区（CDR），分别用CDR1、CDR2、CDR3表示。

不同抗体的CDR序列不同，由此决定抗体的特异性。

高变区以外区域的氨基酸变化相对于高变区来说较小，称为骨架区。

共四个骨架区(FR1~FR4)。

5.Ig的功能区
VH-VL：抗体分子结合抗原的所在部位。

由重链和轻链的可变区的高变区（互补决定区）构成抗体分子的抗原结合位点。

CH1-CL：为抗体的遗传标志所在。

CH2：为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，是某些Ig与某些免疫细胞的Fc受体的结合部位。

CH4:有的Ig如IgE的恒定区较长，还有CH4区。

6. Ig的其他成分
（1）J链（joining chain）
是一富含半胱氨酸的多肽链，由浆细胞合成，主要功能是将单体Ig分子连接为多聚体，稳定多聚体的作用。

连接五个单体IgM成五聚体，两个单体IgA成分泌型二聚体。

（2）分泌成分（secretory component,SC）（转运，保护）
又称分泌片，是一种含糖的肽链，由粘膜上皮细胞合成和分泌，以共价形式与分泌型IgA结合，并一起被分泌到粘膜表面。

SC可抵抗外分泌液中蛋白水解酶对SIgA的降解，并介导SIgA的转运。

三、Ig的酶解片段
1.木瓜蛋白酶水解产物（3个）
(1) 抗原结合片段：（fragment antigenbinding, Fab)
2个相同的片断，可与抗原特异性结合，
Fab段由VL、VH、CH1、CL组成。

(2) 可结晶片断:(Fc)（FC可能引起过敏反应）
1个，该片断可形成结晶。

Fc由CH2和CH3两个功能区组成，与Ig的生物学活性密切相关，如选择性地通过胎盘，与活化补体，与带Fc受体细胞的结合等。

2.胃蛋白酶水解产物（2个）（更具有实用性，更接近天然免疫球蛋白）
(1) F(ab ’)2:有两个Ag结合部位。

1个。

(2) pFc’：被切碎，类似于Fc，无任何生物学活性。

第三节免疫球蛋白的分类及其抗原性
一、免疫球蛋白的分类
H-链差异:类、亚类。

L-链差异:型、亚型。

1.类：根据H链C区抗原特异性的差异，将重链分为5类，即γ-链、μ-链、α-链、δ-链、ε-链，相应的免疫球蛋白分别为IgG、IgM、IgA、IgD 和IgE。

2.亚类：同一类Ig，根据H链恒定区微细结构以及二硫键的数目和位置不同，又可分为若干个亚类。

（表书40页）
3.型：同一类或亚类Ig，根据L链C区抗原性的差异，可将其分为κ-和λ-型。

任何种类的免疫球蛋白均有两型轻链分子，如IgG的分子式为（γκ）2或（γλ）2。

4.亚型：根据λ型轻链C区氨基酸排列的差异，又可将Ig分为亚型。

但是，目前尚无对畜禽Ig的亚型分类。

二、免疫球蛋白的血清型
Ig是蛋白质，其本身也具有免疫原性，对于异种动物、同种动物不同个体，甚至是自身都是一种抗原物质，这是由于Ig分子中存在三种抗原表位。

1．同种型：指同一种属动物所有个体Ig分子共同的抗原表位，即不同种属间的同种型不同。

同种型的抗原特异性由Ig的C区决定。

2．同种异型：存在于同种动物的不同个体特有的抗原表位，该表位位于L链和H链的C区，不同个体间仅1-4个氨基酸的差别。

3.独特型：即独特位。

是每个Ig分子所特有的抗原表位，由V区的高变区特殊的氨基酸序列及其构型决定。

独特位可在异种、同种异体，甚至同一个体内诱导产生抗独特型抗体（由高变区决定）。