医学免疫之免疫球蛋白
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分泌片（secretory piece, sp）：
是sIgA分子上的辅助成分，由粘膜上皮细胞合成 与分泌，以非共价形式结合致二聚体上，并一起 被分泌到粘膜表面；可保护sIgA的铰链区免受蛋 白水解酶的降解，并介导其转运。
三、免疫球蛋白的免疫原性
Ig的类型
类（class）：根据CH抗原特异性的不同分为五大类 γμ α δ ε IgG IgM IgA IgD IgE
* Ig由两条相同的重链和两条相同的轻链通过二硫键连接而 成的四肽链分子。每条重链和轻链分为氨基端和羧基端。
重链与轻链
* 重链（heavy chain, H链） 约450-550氨基酸 根据重链恒定区抗原性不同,可将重链分为5种：、、、、 。其相应Ig为五类(classes):IgG、IgM、IgA、IgD、IgE， 又称为Ig的同种型。 * 轻链（light chain, L链） 约214个氨基酸 1）根据轻链恒定区抗原性不同，分为和两型(types)， 两型功能无区别。 2）在不同种属的动物与链的比例不同：
理化性质 属球蛋白，在电泳图谱上大部分抗体活性在 球蛋白区；具有异质性。
免疫球蛋白和抗体的概念与关系
*抗体（Antibody，Ab）是B细胞识别抗原后增殖分 化为浆细胞所产生，能与相应抗原特异性结合、具 有免疫功能的一类球蛋白，主要存在于血清等体液 中。 是一个功能上的概念。
*免疫球蛋白（Immunoglobulin，Ig） 泛指体内具 有抗体活性或在化学结构上与之相似的球蛋白。 是一个化学结构上的概念。
关系 所有Ab都是免疫球蛋白Ig ； 但Ig不一定都是Ab 。
E. g. : Bence protein(本周蛋白) is Ig, but has no Ab activity.
二、Ig的结构(IgG 为例)
水其功铰可重
解它能链变链
片成区区区与
段分
和轻
恒链
定
区
基本结构
免疫球蛋白的功能区(结构域）
Ig分子每一肽链内部有大约110个氨基酸形成 一个亚单位，其内由链内二硫键构成肽环， 称为功能区或结构域。
该区氨基酸序列具有相似性或同源性；其二 级结构是反向平行的片层。
轻链：VL、CL；重链：VH、CH1、CH2、CH3或 CH4。
功能区的作用
VH和VL：与Ag特异性结合的部位； CL和CH1：某些同种异型的遗传标记；
人： ： = 2：1 小鼠： ： = 20：1
可变区和恒定区
根据氨基酸排列顺序的不同分为V区和C区。
1.可变区（variable region，V区）：即 VL和VH，位于Ig分 子N端；不同Ab其IgV区氨基酸组成和排列有较大差异，并 决定Ab与Ag结合的特异性。 * 高变区（hypervariable region, HVR）：VL和VH中各有3 个区域的氨基酸组成和排列顺序特别容易变化,即HVR。 *互补决定区（complementarity-determining region, CDR）： VL和VH的三个高变区乃Ab与Ag（表位）特 异性结合的位置，决定Ab特异性。 * 骨架区（framework region, FR）：V区中非HVR部位的 氨基酸组成和排列相对保守，此为FR。VH和VL各有4个 FR。
难点： 1. 抗体的异质Hale Waihona Puke Baidu 2. 人工制备抗体
内容提要
概述 免疫球蛋白的结构 抗体的异质性 免疫球蛋白的功能 五类免疫球蛋白的生物学特性 基因工程抗体, 人工制备抗体
一、概 述
Ig的概念 泛指体内具有抗体活性或在化学结构 上与之相似的球蛋白。
类型 分泌型（secreted Ig, sIg） 膜 型（membrane Ig, mIg）
2. 恒定区（constant region, C区) 位于Ig 分子的C端，占轻链1/2和重链3/4（IgA、 IgD）或4/5（IgM、IgE）。在同一种属中，同一 类重链和同一类轻链C区氨基酸的组成或排列比 较恒定。介导Ig多种生物学功能。
铰链区 位于CH1和CH2之间，含丰富的脯氨酸， 易伸展弯曲，有利于Ig V区与Ag互补性结合；有 利于暴露补体结合位点；对蛋白酶敏感。 IgM和 IgE无此区。
亚类：IgG1-G4； IgA1-A2； IgM1-M2。 型（type）：根据CL抗原性的不同分为两个型：κ型和λ型 亚型： λ型有亚型（λ 1-4型）。
Ig的血清型 ―其分子上有三种抗原决定基
IgG的CH2、IgM的CH3：
补体C1q结合点 激活补体经典途径； IgG的CH2可通过胎盘；
IgG的CH3结合单核/巨噬细胞表面FcR ； IgE的CH2和CH3与肥大细胞及嗜碱性粒细
胞的IgE FcR结合
不同生物学效应
水解片段
1.木瓜蛋白酶（papain）
Ig → 2个抗原结合片段（Fab）和1个可结晶片段（Fc） • 水解部位：铰链区二硫键近N端处切断 • Fab段：具有完整的VL和VH功能区，可与抗原特异结合。 • Fc段：无抗体活性，可活化补体、通过胎盘和结合细胞。
免疫球蛋白 Immunoglobulin
思考题
概念：Ig，Ab，V区，C区，HVR，FR，CDR，
铰链区，J链，分泌片，调理作用，ADCC，单 克隆抗体，同种型，同种异型，Id
Ig 的基本结构、功能区 Ig 的功能 Ig 的水解片断 五类Ig 的生物学特性及功能
重点： 1. Ig的结构 2. 免疫球蛋白的功能 3. 五类免疫球蛋白的生物学特性
2.胃蛋白酶（pepsin）
Ig → 1个双价活性F(ab’)2片段和若干个pFc’片段
• 水解部位：在链间二硫键近C端处切断 • F(ab’)2片段：功能同抗原结合片段（Fab）。 • pFc’片段：可继续被水解为小分子多肽，不具有任何生物学活性。
其它成分
J链（joining chain）：
是一条多肽的连接链，富含半胱氨酸，由浆细胞 合成；可连接单体形成二聚体（如IgA）、五聚体 （如IgM）或多聚体等。
是sIgA分子上的辅助成分，由粘膜上皮细胞合成 与分泌，以非共价形式结合致二聚体上，并一起 被分泌到粘膜表面；可保护sIgA的铰链区免受蛋 白水解酶的降解，并介导其转运。
三、免疫球蛋白的免疫原性
Ig的类型
类（class）：根据CH抗原特异性的不同分为五大类 γμ α δ ε IgG IgM IgA IgD IgE
* Ig由两条相同的重链和两条相同的轻链通过二硫键连接而 成的四肽链分子。每条重链和轻链分为氨基端和羧基端。
重链与轻链
* 重链（heavy chain, H链） 约450-550氨基酸 根据重链恒定区抗原性不同,可将重链分为5种：、、、、 。其相应Ig为五类(classes):IgG、IgM、IgA、IgD、IgE， 又称为Ig的同种型。 * 轻链（light chain, L链） 约214个氨基酸 1）根据轻链恒定区抗原性不同，分为和两型(types)， 两型功能无区别。 2）在不同种属的动物与链的比例不同：
理化性质 属球蛋白，在电泳图谱上大部分抗体活性在 球蛋白区；具有异质性。
免疫球蛋白和抗体的概念与关系
*抗体（Antibody，Ab）是B细胞识别抗原后增殖分 化为浆细胞所产生，能与相应抗原特异性结合、具 有免疫功能的一类球蛋白，主要存在于血清等体液 中。 是一个功能上的概念。
*免疫球蛋白（Immunoglobulin，Ig） 泛指体内具 有抗体活性或在化学结构上与之相似的球蛋白。 是一个化学结构上的概念。
关系 所有Ab都是免疫球蛋白Ig ； 但Ig不一定都是Ab 。
E. g. : Bence protein(本周蛋白) is Ig, but has no Ab activity.
二、Ig的结构(IgG 为例)
水其功铰可重
解它能链变链
片成区区区与
段分
和轻
恒链
定
区
基本结构
免疫球蛋白的功能区(结构域）
Ig分子每一肽链内部有大约110个氨基酸形成 一个亚单位，其内由链内二硫键构成肽环， 称为功能区或结构域。
该区氨基酸序列具有相似性或同源性；其二 级结构是反向平行的片层。
轻链：VL、CL；重链：VH、CH1、CH2、CH3或 CH4。
功能区的作用
VH和VL：与Ag特异性结合的部位； CL和CH1：某些同种异型的遗传标记；
人： ： = 2：1 小鼠： ： = 20：1
可变区和恒定区
根据氨基酸排列顺序的不同分为V区和C区。
1.可变区（variable region，V区）：即 VL和VH，位于Ig分 子N端；不同Ab其IgV区氨基酸组成和排列有较大差异，并 决定Ab与Ag结合的特异性。 * 高变区（hypervariable region, HVR）：VL和VH中各有3 个区域的氨基酸组成和排列顺序特别容易变化,即HVR。 *互补决定区（complementarity-determining region, CDR）： VL和VH的三个高变区乃Ab与Ag（表位）特 异性结合的位置，决定Ab特异性。 * 骨架区（framework region, FR）：V区中非HVR部位的 氨基酸组成和排列相对保守，此为FR。VH和VL各有4个 FR。
难点： 1. 抗体的异质Hale Waihona Puke Baidu 2. 人工制备抗体
内容提要
概述 免疫球蛋白的结构 抗体的异质性 免疫球蛋白的功能 五类免疫球蛋白的生物学特性 基因工程抗体, 人工制备抗体
一、概 述
Ig的概念 泛指体内具有抗体活性或在化学结构 上与之相似的球蛋白。
类型 分泌型（secreted Ig, sIg） 膜 型（membrane Ig, mIg）
2. 恒定区（constant region, C区) 位于Ig 分子的C端，占轻链1/2和重链3/4（IgA、 IgD）或4/5（IgM、IgE）。在同一种属中，同一 类重链和同一类轻链C区氨基酸的组成或排列比 较恒定。介导Ig多种生物学功能。
铰链区 位于CH1和CH2之间，含丰富的脯氨酸， 易伸展弯曲，有利于Ig V区与Ag互补性结合；有 利于暴露补体结合位点；对蛋白酶敏感。 IgM和 IgE无此区。
亚类：IgG1-G4； IgA1-A2； IgM1-M2。 型（type）：根据CL抗原性的不同分为两个型：κ型和λ型 亚型： λ型有亚型（λ 1-4型）。
Ig的血清型 ―其分子上有三种抗原决定基
IgG的CH2、IgM的CH3：
补体C1q结合点 激活补体经典途径； IgG的CH2可通过胎盘；
IgG的CH3结合单核/巨噬细胞表面FcR ； IgE的CH2和CH3与肥大细胞及嗜碱性粒细
胞的IgE FcR结合
不同生物学效应
水解片段
1.木瓜蛋白酶（papain）
Ig → 2个抗原结合片段（Fab）和1个可结晶片段（Fc） • 水解部位：铰链区二硫键近N端处切断 • Fab段：具有完整的VL和VH功能区，可与抗原特异结合。 • Fc段：无抗体活性，可活化补体、通过胎盘和结合细胞。
免疫球蛋白 Immunoglobulin
思考题
概念：Ig，Ab，V区，C区，HVR，FR，CDR，
铰链区，J链，分泌片，调理作用，ADCC，单 克隆抗体，同种型，同种异型，Id
Ig 的基本结构、功能区 Ig 的功能 Ig 的水解片断 五类Ig 的生物学特性及功能
重点： 1. Ig的结构 2. 免疫球蛋白的功能 3. 五类免疫球蛋白的生物学特性
2.胃蛋白酶（pepsin）
Ig → 1个双价活性F(ab’)2片段和若干个pFc’片段
• 水解部位：在链间二硫键近C端处切断 • F(ab’)2片段：功能同抗原结合片段（Fab）。 • pFc’片段：可继续被水解为小分子多肽，不具有任何生物学活性。
其它成分
J链（joining chain）：
是一条多肽的连接链，富含半胱氨酸，由浆细胞 合成；可连接单体形成二聚体（如IgA）、五聚体 （如IgM）或多聚体等。