第三讲免疫球蛋白

1、第三讲第三讲 免疫球蛋白免疫球蛋白 （immunoglobulin，Ig） 抗体（antibody，Ab） 概念：概念： B B细胞在抗原的刺激下分化为浆细胞，产生具有细胞在抗原的刺激下分化为浆细胞，产生具有 与相应抗原发生特异性结合反应的免疫球蛋白，与相应抗原发生特异性结合反应的免疫球蛋白， 称为称为抗体抗体。 存在部位：存在部位： v血清、其他体液或外分泌液中。血清、其他体液或外分泌液中。 v将抗体介导的免疫称为将抗体介导的免疫称为体液免疫体液免疫。 v将含有抗体的血清称为将含有抗体的血清称为抗血清抗血清或或免疫血清免疫血清。 电泳区带：大部分在电泳区带：大部分在区带，故曾有区带，故曾有球

2、蛋白球蛋白 （或（或丙种球蛋白丙种球蛋白）之称。）之称。 2.免疫球蛋白 v具有抗体活性或化学结构与抗体相似具有抗体活性或化学结构与抗体相似 的球蛋白统称为的球蛋白统称为免疫球蛋白免疫球蛋白。 vIg=Ab+化学结构类似物化学结构类似物 vAb=Ig Ig Ab 免疫球蛋白的分子结构免疫球蛋白的分子结构 由由二硫键二硫键相连的四条对称的多肽链构成的相连的四条对称的多肽链构成的单体单体。 形成一形成一“Y Y”字形结构。字形结构。 重链重链 轻链轻链 一、免疫球蛋白的基本结构免疫球蛋白的基本结构 （一）重链与轻链（一）重链与轻链 1.1.重链（重链（heavy chainheavy chain，

3、H H链）链） v450450550550个氨基酸残基，分子量约个氨基酸残基，分子量约55557575kDkD。 v根据根据IgIg重链抗原性的差异，重链抗原性的差异，IgIg可分为五类可分为五类 v即即IgGIgG、IgMIgM、IgAIgA、IgDIgD、IgEIgE， v相应相应H H链为链为、 、 、 及及 链。链。 2. 轻链轻链 v轻链为重链的轻链为重链的1/2，约由，约由214个氨基酸组成个氨基酸组成 v根据轻链的不同，分为根据轻链的不同，分为、两型。两型。 v正常人血清正常人血清Ig的的:=2 :1 （二）可变区和恒定区（二）可变区和恒定区 1. 1.可变区（可变区（varia

4、ble regionvariable region，V V区）区） 近近N N端端的的1/2 1/2 L L链和链和1/41/4（或（或1/51/5）H H链，氨基酸的链，氨基酸的 组成及序列变化较大，而得名。组成及序列变化较大，而得名。 高变区（高变区（hypervariable regionhypervariable region，HVRHVR） vV区内区内变化最为剧烈变化最为剧烈的特定部位。的特定部位。L链链3个，个，H链链3 个。个。 v因其在空间因其在空间结构结构上可与抗原决定簇形成精密的上可与抗原决定簇形成精密的互互 补补，故又称，故又称互补性决定区互补性决定区（compleme

5、ntarity determing region，CDR） v不同不同Ig分子在超变区结构上各自具有独特的氨分子在超变区结构上各自具有独特的氨 基酸排序和构型特点，也称为基酸排序和构型特点，也称为Ig分子的分子的独特型独特型 或或独特型决定簇独特型决定簇。 v超变区超变区、互补性决定区互补性决定区和和独特型决定簇独特型决定簇指的是指的是 Ig分子中的同一结构部位，只是从不同的角度分子中的同一结构部位，只是从不同的角度 阐述而已。阐述而已。 骨架区（骨架区（framework regionframework region，FRFR） vIgIg分子分子V V区超变区之外的部位，其氨基酸组成区超变

6、区之外的部位，其氨基酸组成 及排列相对保守。及排列相对保守。 v作用：主要是稳定作用：主要是稳定CDRCDR的空间构型，以利于的空间构型，以利于 IgCDRIgCDR与抗原表位精细的特异性结合。与抗原表位精细的特异性结合。 2.2.恒定区（恒定区（constant regionconstant region，C C区）区） 近近C C端的端的1/2 1/2 L L链及链及3/43/4（或（或4/54/5）H H链链。 氨基酸组成在同一物种的同一类氨基酸组成在同一物种的同一类IgIg中相对稳定。中相对稳定。 （三）其他结构 1.1.J J链（链（jioning chainjioning chai

7、n，J J链）链） v由浆细胞合成。由浆细胞合成。 v主要作用：在主要作用：在H H链的羧基端将链的羧基端将IgIg单体连接成双体单体连接成双体 或多聚体，起稳定多聚体结构及参与体内运转或多聚体，起稳定多聚体结构及参与体内运转 的作用。的作用。 2.分泌片（分泌片（secretory piecesecretory piece，SPSP） v由粘膜上皮细胞合成。由粘膜上皮细胞合成。 v是分泌型是分泌型IgAIgA（SIgASIgA）的结构成分。的结构成分。 v作用：保护作用：保护SIgASIgA抵抗外分泌液中蛋白酶的降解抵抗外分泌液中蛋白酶的降解 作用和介导多聚作用和介导多聚IgAIgA向粘膜上

8、皮外主动输送的向粘膜上皮外主动输送的 作用。作用。 二、免疫球蛋白的功能区（结构域）二、免疫球蛋白的功能区（结构域） 约由约由110110个氨基酸组成。由链内二硫键连接并经个氨基酸组成。由链内二硫键连接并经 -片层折叠形成的具有特定功能的球形结构域，片层折叠形成的具有特定功能的球形结构域， 称为称为IgIg的功能区的功能区或或结构域结构域。 （一）功能区的名称 L L链：链：VLVL、CLCL H H链：链：VHVH、CH1CH1、CH2CH2、CH3CH3（IgMIgM和和IgEIgE有）有） 桶状结构或桶状结构或三明治结构三明治结构 （二）功能区的功能 1.1.VLVL、VH VH 特异性

9、识别和结合抗原特异性识别和结合抗原 2. 2.CHCH、CL CL 具有同种异型遗传标记具有同种异型遗传标记 3. 3.IgGIgG的的CH2CH2和和IgMIgM的的CH3 CH3 具有补体具有补体C1qC1q的结合点；的结合点； 与与IgGIgG通过胎盘有关。通过胎盘有关。 4.CH3/CH4 具有多种细胞具有多种细胞Fc受体结合的功受体结合的功 能，不同的能，不同的Ig在结合不同的细胞时可产生不同在结合不同的细胞时可产生不同 的免疫效应。的免疫效应。 （三）（三）绞链区绞链区（hinge region） 位于位于CH1CH1CH2CH2之间。之间。富含脯氨酸富含脯氨酸，对蛋白酶敏，对蛋白

10、酶敏 感，易伸展弯曲。感，易伸展弯曲。 作用：作用： 1.1.弯曲利于弯曲利于V V区与不同距离的抗原表位结合区与不同距离的抗原表位结合。 2.2.使使IgIg分子发生分子发生“T T” “Y Y”的构型改变，暴露补体的构型改变，暴露补体 结合位点。结合位点。 三、免疫球蛋白的水解片段三、免疫球蛋白的水解片段 （一）木瓜蛋白酶的水解作用（一）木瓜蛋白酶的水解作用 二个相同的单价抗原结合片二个相同的单价抗原结合片 段段 （fragment of antigen-binding，Fab段）段） 一个可结晶片段一个可结晶片段 （crystalizable fragment，Fc段段） 木瓜蛋木瓜蛋

11、白酶白酶 水解水解 IgG FabFab段保留了特异性结合抗原的功能。段保留了特异性结合抗原的功能。FcFc段保留段保留 了重链的抗原性和了重链的抗原性和IgIg相应功能区的生物学活性。相应功能区的生物学活性。 五类免疫球蛋白的特点与功能 一、一、IgGIgG v1.1.单体。血清中含量最高。可分为四个亚类，单体。血清中含量最高。可分为四个亚类， 各亚类的生物学活性有差异。各亚类的生物学活性有差异。 v2.2.主要的抗感染抗体。具有抗菌、抗病毒、中主要的抗感染抗体。具有抗菌、抗病毒、中 和毒素、和毒素、免疫调理及免疫调理及ADCCADCC作用。作用。 v3.3.唯一唯一通过胎盘的抗体（有自然自

12、动免疫作通过胎盘的抗体（有自然自动免疫作 用）。用）。 v4.4.半衰期约半衰期约16162424天，故临床应用以天，故临床应用以2 23 3重复重复 为宜。治疗用的丙球的主要成分为为宜。治疗用的丙球的主要成分为IgGIgG（有人有人 工被动免疫作用）。工被动免疫作用）。 v5.5.可结合可结合SPASPA，以纯化抗体，用于免疫诊断。以纯化抗体，用于免疫诊断。 v6.6.某些自身抗体和引起某些自身抗体和引起型超敏反应的抗体型超敏反应的抗体 属此类。属此类。 二、二、IgMIgM 1.1.为五聚体。又称巨球蛋白。激活补体和免疫调理为五聚体。又称巨球蛋白。激活补体和免疫调理 作用较作用较IgGIg

13、G强。强。 2.2.个体发育中合成个体发育中合成最早最早的的IgIg。 3.3.半衰期较短，有助于感染性疾病的早期诊断。半衰期较短，有助于感染性疾病的早期诊断。 4.4.天然的血型抗体天然的血型抗体。 5.5.单体的单体的IgMIgM是细胞膜表面型免疫球蛋白是细胞膜表面型免疫球蛋白。 三、三、IgAIgA 1. 1. 有血清型和分泌型。血清型有两个亚类。有血清型和分泌型。血清型有两个亚类。 2. 2. 分泌型分泌型IgAIgA（SIgASIgA）存在于外分泌液中，初乳存在于外分泌液中，初乳 中含量较高。中含量较高。 3. 3. SIgASIgA的分子结构中有的分子结构中有J J链和链和SPSP

14、。后者是粘膜上后者是粘膜上 皮细胞的多聚皮细胞的多聚IgIg受体受体的胞外区的胞外区。 4. 4. SIgASIgA是皮肤和粘膜表面局部抗感染的重要因是皮肤和粘膜表面局部抗感染的重要因 素（如免疫屏障、中和病毒及抑制病毒复制的素（如免疫屏障、中和病毒及抑制病毒复制的 作用）。作用）。 四、四、IgEIgE 1. 1. 血清中含量极低。血清中含量极低。 2. 2. 对肥大细胞及嗜碱性粒细胞有高度的亲和力。对肥大细胞及嗜碱性粒细胞有高度的亲和力。 与与型超敏反应的发生有关。型超敏反应的发生有关。 3.3.可能与机体抗寄生虫免疫有关。可能与机体抗寄生虫免疫有关。 五、五、IgDIgD 1. 1. 血清含量极低。血清含量极低。 2. 2. 对蛋白酶敏感，极易降解。对蛋白酶敏感，极易降解。 二、二、IgCIgC区的功能区的功能 （一）激活补体（