抗体及基因重排

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• IgG抗病毒和细菌感染，中和毒素的重要抗 体，多数抗菌、抗病毒和抗毒素的抗体均 为IgG类。
• IgG的Fc段可与多种细胞表面的FcγR结合 ，发挥调理作用及ADCC效应。IgG的某些亚 类有亲细胞性，与I型超敏反应发生有关； 还可与葡萄球菌A蛋白（staphlococcus protein A，SPA）结合。某些自身抗体， 也多属IgG类。
IgG是五类Ig中 唯一可主动穿 过胎盘的Ig， 对防止新生儿 感染有重要作 用。
抗体及基因重排
（Antibody,Ab）
遵义医学院 孙万邦
抗体（antibody，Ab）是B淋巴细 胞接受抗原刺激后增殖分化为浆细 胞，由浆细胞合成、分泌能与相应 抗原特异性结合的免疫球蛋白
（immunoglobulin，Ig）。
抗体主要存在于血清中，也存在于 各种体液中。
11.1 Ab（Ig）的基本结构及多样性
11.2 五类Ig的特性和功能 一、IgG
• IgG的功能和结构在五类Ig中研究得最为充 分。人类Ig共有4个亚类，即IgG1、IgG2、 IgG3和IgG4。
• IgG主要由脾脏和淋巴结中浆细胞合成，是 血清中含量最多（约占血清Ig总量的75%） 、半衰期最长（约23天）的Ig；
• 机体在出生后3个月就开始产生IgG，3～5 岁达到成人水平。
• Ig分子的基本结 构是由两条相同 的重链和两条相 同的轻链通过二 硫键连接而成的 四肽链结构,称 为Ig的单体。
• 一、重链和轻链 • 1.重链（heavy chain ，H链） Ig 的重链由450~550 个氨基酸残基组成， 分子量约为50~75kD。
重链 根据重链免疫原性的不同，可将重链分为 μ、γ、α、δ和ε五类（class）， 与轻链结合为IgM、IgG、IgA、IgD和IgE。
• Fab段具有抗体活性的部分，可单价与抗原 结合；
• Fc段不能与抗原结合，保留了Ig重链的免 疫原性及其相应功能区的生物学活性。
Figure 3-3 part 1 of 2
胃蛋白酶水解片段
• 用胃蛋白酶（pepsin）可使Ig在重链间二 硫键近C端处断开，获得1个仍由二硫键连 接的F（ab′）2片段和若干小分子多肽碎片 pFc′。F（ab′）2是由两个Fab及铰链区组 成，可同时结合两个抗原表位。pFc′无生 物活性。
2.分泌片
• 分泌片（secretory piece，SP）又称分泌 成分（secretory componnent，SC），是 由粘膜上皮细胞合成含糖的肽链，以非共 价形式与IgA二聚体结合，使其成为分泌型 IgA（SIgA）。其功能是保护SIgA免受外分 泌液中蛋白水解酶的水解作用，并能介导 SIgA转运，是其分泌至粘膜表面，发挥粘 膜免疫作用。
重链和轻链的恒 定区分别称为CH 和CL。 Ig的C区与抗体 的生物学功能相 关。
二、铰链区
• 铰链区 • 在CH1和CH2之间
，即重链的链间二 硫键连接处附近， 有一个可转动的铰 链区（hinge region）。
• 含较多的脯氨酸残 基，富于柔性，可 赋予较大的自由活 动度。该区由于是 一段较伸展的肽链 ，对蛋白酶敏感， 易被木瓜蛋白酶、 胃蛋白酶水解。
五、高变区（抗体分子立体结构）
• 重链和轻链V区（ VH和VL）中各有3 个区域的氨基酸组 成和排列顺序变化 最为明显，称为高 变区或超变区（ hypervariable region，HVR）。
★六、功能区的功能
• 1.VH、VL：是Ig分子特异性识别和结合抗 原的部位。
• 由于超变区的氨基酸组成和排列随所结合 的抗原特异性不同而不同，故其氨基酸的 种类和排列顺序千变万化，可形成很多能 与不同特异性抗原表位结合的抗体。
• 白喉或破伤风抗毒素经胃蛋白酶消化后精 制的制剂，由于去除了重链的Fc段可减少 超敏反应的发生。
Figure 3-3 part 2 of 2
四、 Ig的其他结构
• 1、J链 • 连接链（joining chain，J链）是由浆细
胞合成的一条富含半胱氨酸的多肽链，可 将单体Ig连接为多聚体并使之稳定。如连 接分泌型IgA（secretory IgA，SIgA）成 双体，连接IgM成为五聚体。
三、水解片段
• 在一定条件下，可 通过蛋白酶将Ig消 化成不同的片段， 从而研究Ig的结构 和功能，最常用的 蛋白酶是木瓜蛋白 酶和胃蛋白酶。
Figure 3-3
• 木瓜蛋白酶（papain）的水解部位位于Ig 铰链区重链间二硫键近N端处，水解后可得 到2个相同的抗原结合片段（fragment of antigen binding，Fab）和1个可结晶的片 段（fragment crystallizable，Fc）。
某些又可亚类。γ分为四个亚类（γ1-4） ，α分为2个亚类（α1-21-2）。
2．轻链 （light chain， L链） Ig的轻 链约含214个氨 基酸，约为重 链的1/2，分子 量约25kD。
轻链 轻链免疫原性的不同，分为κ、λ两型。
同一个体内可存在分别带有为κ和λ链 的Ig分子，同一天然Ig分子中不可能同 时有κ和λ链，两条轻链的型别必然相
• 2.CL和CH1： 某些同种异 型的遗传标 记存在于该 区。
• 3.IgG的CH2和 IgM的CH3：有 补体C1q的结合 位点(CR1)，与 补体经典途径 的激活有关。
• IgG的CH2可通 过胎盘。
4.CH3或CH4：可与多种细胞表面的 相应的Fc受体结合，产生不同的免 疫效应。
溶细胞、细菌，调理作用，ADCC作用， 中和毒素，致超敏反应
同。
二、可变区和恒定区
• 1.可变区 Ig近 氨基端轻链的1/2 和重链的1/4
（γ、α、δ）或 1/5（μ、ε）.
• 可变区
• 氨基酸排列顺序 在不同抗体分子 间变化较大称为 可变区（ variable region，V区） 。
2.恒定区
• Ig分子近C端，轻链 的1/2和重链的3/4 （或4/5）区域中氨 基酸的数量、种类 、排列顺序及含糖 量均较为恒定，称 为恒定区（ constant region， C区）。