免疫球蛋白结构

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1、抗体的结构一、单体Porter等对血清IgG抗体的研究证明：Ig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(轻链)和二条相同的分子量较大的肽链(重链)组成。　　　　　　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；单体是构成所有免疫球蛋白分子的基本结构；所有抗体的单体都是四条肽链的对称结构，即：两条糖基化重链(H)和两条非糖基化轻链(L)；每条重链和轻链分为氨基端(N端)和羧基端(C端)。二、轻链和重链1、轻链（lightchain，L链）由214个氨基酸残基组成，通

2、常不含碳水化合物，分子量为24kD，有两个由链内二硫键组成的环肽，L链可分为：Kappa（κ）与lambda（λ）2个亚型。2、重链（heavychain，H链）由450-550个氨基酸残基组成，分子量55-75kD，含糖数量不同，4-5个链内二硫键，可分为5类，μ、γ、α、δ、ε链，不同的H链与L链（κ或λ）组成完整的Ig分子。分别称为：IgM，IgG，IgA，IgD和IgE。　　　　三、可变区和恒定区通过对H链或L链的氨基酸序列比较分析，发现： 其N-末端序列变化很大，称此区为可变区（V区）； C-末

3、端氨基酸则相对稳定，变化很小，称此区为恒定区（C区）。1、可变区（Variableregion，V区）L链N端1/2处（VL）108-111个氨基酸残基，H链N端1/5-1/4处（VH）118个氨基酸残基，V区有一个肽环65-75个氨基酸残基。　　可变区可分为高变区（hypervariableregion，HVR）和骨架区（frameworkregion，FR），VL的HVR在24-34，50-56，89-97氨基酸位置。VH的HVR在31-35，50-56，95-102氨基酸位置。分别称为VL和VH的H

4、VR1，HVR2，HVR3。　　　　高变区为抗体与抗原的结合位置，称为决定簇互补区（complementarity-determiningregion，CDR），VL和VH的HVR1，HVR2，HVR3又分别称为CDR1，CDR2，CDR3，其中CDR3具有更高的高变程度，H链在与抗原结合中起重要的作用。　　2、恒定区（constantregion，C区）L链C端1/2处，105个氨基酸残基，H链C端3/4-4/5处，331-431个氨基酸残基。在同一种属动物中是比较恒定的，是制备第二抗体进行标记的重要基

5、础。 四、功能区链内二硫键折叠成球形区称为功能区（domain）约由110个氨基酸组成。氨基酸的顺序具有高度的同源性。1、L链功能区：2个，（VL，CL各一个）2、H链功能区：IgG，IgA，IgD，4个（V区1个，C区3个），IgM，IgE，5个（V区1个，C区4个）　　　3、功能区的β片层结构:抗体的L链和H链中V区或C区每个功能区的二级结构是反向平行的β片层结构。4、功能区的作用：（1）VL和VH是抗原结合的部位。（2）CL和CH1上具有同种异型的遗传标记。（3）IgG的CH2和IgM的CH3具有补

6、体C1q结合位点；IgG借助CH2部分可通过胎盘　　　　　　　　（4）CH3或CH4具有结合单核细胞、巨噬细胞、粒细胞、B细胞、NK细胞Fc段受体的功能，不同的抗体可与不同的细胞结合，产生不同的免疫效应。　　　　　　　　5、铰链区（1）铰链区不是一个独立的功能区，位于CH1与CH2之间；包括H链间二硫键，该区富含脯氨酸，不形成α-螺旋。　　（2）当Ab与Ag结合时，铰链区发生扭曲，使Ab的2个抗原结合点更好地与2个抗原决定簇互补。（3）由于CH2和CH3构型变化,显示出活化补体、结合组织细胞等生物学活性。

7、（4）含有木瓜蛋白酶、胃蛋白酶的水解位点。五、酶解片段1．木瓜蛋白酶的水解片段　　1959年Porter用木瓜蛋白酶（papain）水解兔IgG分子，将IgG从绞链区二硫键的近N端侧切断，从而将免疫球蛋白裂解为三个片段，即2个相同的Fab段和1个Fc段。每一个Fab段即抗原结合片段（fragmentantigenbinding，Fab），含有一条完整的L链和H链近N端侧的1/2。每个Fab段结合抗原是单价的，即只能结合一个抗原决定簇。因此不能连结成较大的抗原抗体复合物，不出现凝集或沉淀现象。Fab中的约1

8、/2H链部分称为Fd段，约含225个氨基酸残基，包括VH、CH1和部分绞链区。Fc段在低温或低离子强度下可形成结晶，故称为可结晶片段（fragmentcrystallizable，Fc），Fc段含有两条H链羧基端（C端）的一半，包含CH2和CH3两个功能区，它无抗体活性。Ig在异种间免疫所具有的抗原性主要存在于Fc段，同时Fc段还具有活化补体、亲细胞、通过胎盘和介导与细菌蛋白结合等生物学活性。2、胃蛋白酶水解片段1960年Ni