抗体的结构与功能

免疫球蛋白的构造与功效之羊若含玉创作一、免疫球蛋白分子的根本构造Porter等对血清IgG抗体的研究证明，Ig分子的根本构造是由四肽链组成的.即由二条相同的分子量较小的肽链称为轻链和二条相同的分子量较大的肽链称为重链组成的.轻链与重链是由二硫键衔接形成一个四肽链分子称为Ig分子的单体，是组成免疫球蛋白分子的根本构造.Ig单体中四条肽链两头游离的氨基或羧基的偏向是一致的，分别定名为氨基端（N 端）和羧基端（C端）.（一）轻链和重链由于骨髓瘤蛋白（M蛋白）是均一性球蛋白分子，并证明本周蛋白（BJ）是Ig分子的L链，很容易从患者血液和尿液中分别纯化这种蛋白，并可对来自不合患者的标本进行比较剖析，从而为Ig分子氨基酸序列剖析提供了优越的资料.1．轻链（light chain,L）轻链大约由214个氨基酸残基组成，通常不含碳水化合物，分子量约为24kD.每条轻链含有两个由链内二硫键内二硫所组成的环肽.L链共有两型：kappa(κ)与lambda(λ)，同一个天然Ig分子上L链的型总是相同的.正常人血清中的κ：λ约为2：1.2．重链（heavy chain,H链）重链大小约为轻链的2倍，含450～550个氨基酸残基，分子量约为55或75kD.每条H 链含有4～5个链内二硫键所组成的环肽.不合的H链由于氨基酸组成的分列顺序、二硫键的数目和们置、含的种类和数量不合，其抗原性也不相同，依据H链抗原性的差别可将其分为5类：μ链、γ链、α链、δ链和ε链，不合H链与L 链（κ或λ链）组成完整Ig的分子分别称之为IgM、IgG、IgA、IgD和IgE.γ、α和δ链上含有4个肽，μ和ε链含有5个环肽.（二）可变区和恒定区通过对不合骨髓蛋白或本周蛋白H链或L链的氨基酸序列比较剖析，发明其氨基端（N-末尾）氨基酸序列变更很大，称此区为可变区（V），而羧基末尾（C-末尾）则相对稳定，变更很小，称此区为恒定区.1．可变区（variable region,V区）位于L链接近N端的1/2（约含108～111个氨基酸残基）和H链接近N端的1/5或1/4（约含118个氨基酸残基）.每个V区中均有一个由链内二硫键衔接形成的肽环，每个肽环约含67～75个氨基酸残基.V区氨基酸的组成和分列随抗体结合抗原的特异性不合有较大的变异.由于V区中氨基酸的种类为分列顺序千变万化，故可形成许多种具有不合结合抗原特异性的抗体.L链和H链的V区分别称为VL和VH.在VL和VH中某些局部区域的氨基酸组成和分列顺序具有更高的变休程度，这些区域称为高变区（hypervariable region,HVR）.在V区中非HVR部位的氨基酸组面和分列相比较较守旧，称为骨架区（fuamework rugion）.VL中的高变区有三个，通常分别位于第24～34、50～65、95～102位氨基酸.VL和VH的这三个HVR分别称为HVR1、HVR2和HVR3.经X线结晶衍射的研究剖析证明，高变区确实为抗体与抗原结合的位置，因而称为决议簇互补区（complementarity-determining regi-on,CDR）.VL和VH的HVR1、HVR2和HVR3又可分别称为CDR1、CDR2和CDR3，一般的CDR3具有更高的高变程度.高变区也是Ig分子奇特型决议簇（idiotypic determinants）主要存在的部位.在大多半情况下H链在与抗原结合中起更重要的作用.2．恒定区（constant region,C区）位于L链接近C端的1/2（约含105个氨基酸残基）和H链接近C端的3/4区域或4/5区域（约从119位氨基酸至C末尾）.H链每个功效区约含110多个氨基酸残基，含有一个由二锍键衔接的50～60个氨基酸残基组成的肽环.这个区域氨基酸的组成和分列在同一种属动物Ig同型L链和同一类H链中都比较恒定，如人抗白喉外毒素IgG与人抗破伤风外毒素的抗毒素IgG，它们的V区不相同，只能与相应的抗原产生特异性的结合，但其C区的构造是相同的，即具有相同的抗原性，应用马抗人IgG第二体（或称抗抗体）均能与这两种抗不合外毒素的抗体（IgG）产生结合反响.这是制备第二抗体，应用荧光、酶、同位毒等标识表记标帜抗体的重要基本.（三）功效区Ig分子的H链与L链可通过链内二硫键折叠成若干球形功效区，每一功效区（domain）约由110个氨基酸组成.在功效区中氨基酸序列有高度同源性.1．L链功效区分为L链可变区（VL）和L链恒定区（CL）两功效区.2．H链功效区IgG、IgA和IgD的H链各有一个可变区（VH）和三个恒定区（CH1、CH2和CH3）共四个功效区.IgM和IgE的H链各有一个可变区（VH）和四个恒定区（CH1、CH2、CH3和CH4）共五个功效区.如要暗示某一类免疫蛋白H链恒定区，可在C（暗示恒定区）后加上相应重链名称（希腊字母）和恒定区的位置（阿拉伯数字），例如IgG重链CH1、CH2和CH3可分别用Cγ1、Cγ2和Cγ3来暗示.IgL链和H链中V区或C区每个功效区各形成一个免疫球蛋白折叠（immunoglobulin fold,Ig fold）,每个Ig折叠含有两个大致平行、由二硫衔接的β片层构造（betapleated sheets），每个β片层构造由3至5股反平行的多肽链组成.可变区中的高变区在Ig折叠的一侧形成高变区环（hypervariable loops），是与抗原结合的位置.3．功效区的作用（1）VL和VH是与抗原结合的部位，其中HVR（CDR）是V区中与抗原决议簇（或表位）互补结合的部位.VH和VL通过非共价相互作用，组成一个FV区.单位Ig 分子具有2个抗原结合位点（antigen-binding site），二聚体排泄型IgA具有4个抗原结合位点，五聚体IgM可有10个抗原结合位点.（2）CL和CH上具有部分同种异型的遗传标识表记标帜.（3）CH2：IgGCH具有补体Clq结合点，能活化补体的经典活化途径.母体IgG借助CH2部分可通过胎盘主动传递到胎体内.（4）CH3：IgGCH3具有结合单核细胞、巨噬细胞、粒细胞、B细胞和NK细胞Fc段受体的功效.IgMCH3（或CH3因部分CH4）具有补体结合位点.IgE的Cε2和Cε3功效区与结合肥大细胞和嗜碱性粒细胞FCεRI有关.4．搭钮区（hinge region）搭钮区不是一个自力的功效区，但它与其客不雅存在功效区有关.搭钮区位于CH1和CH2之间.不合H链搭钮区含氨基酸数目不等，α1、α2、γ1、γ2和γ4链的搭钮区较短，只有10多个氨基酸残基；γ3和δ链的搭钮区较长，约含60多个氨基酸残基，其中γ3搭钮区含有14个半胱氨酸残基.搭钮区包含H链间二硫键，该区富含脯氨酸，不形成α（四）J链和排泄成分1．J链（joining chain）存在于二聚体排泄型IgA和五聚体IgM中.J链分子量约为15kD，由于124个氨基酸组成的酸性糖蛋白，含有8个半胱氨酸残基，通过二硫键衔接到μ链或α链的羧基端的半胱氨酸.J链可能在Ig二聚体、五聚体或多聚体的组成以及在体内转运中的具有一定的作用.2．排泄成分（secretory component,SC）又称排泄片（secretory piece）,是排泄型IgA上的一个帮助成分，分子量约为75kD，糖蛋白，由上皮细胞合成，以共价形式结合到Ig 分子，并一起被排泄到粘膜概况.SC的存在对于抵抗外排泄液中蛋白水解酶的降解具有重要作用.（五）单体、双体和五聚体1．单体由一对L链和一对H链组成的根本构造，如IgG、IgD、IgE血清型IgA.2．双体由J链衔接的两个单体，如排泄型IgA （secretory IgA,SIgA)二聚体（或多聚体）IgA结合抗原的亲合力（avidity）要比单体IgA高.3．五聚体由J链和二硫键衔接五个单体，如IgM.μ链Cys414（Cμ3）和Cys575(C端的尾部)对于IgM的多聚化极为重要.在J链存在下，通过两个临近单体IgMμ链Cys之间以及J链与邻μ链Cys575之间形成二硫键组成五聚体.由粘膜下浆细胞所合成和排泄的IgM五聚体，与粘膜上皮细胞概况pIgR(poly-Ig receptor,pIgR)结合，穿过粘膜上皮细胞到粘膜概况成为排泄型IgM(secretory IgM).（六）酶解片断1．本瓜蛋白酶的水解片断Porter等最早用木瓜蛋白酶（papain）水解兔IgG,从而区划获知了Ig四肽链的根本构造和功效.（1）裂解部位：IgG搭钮区H链链间二硫键近N端侧切断.（2）裂解片断：共裂解为三个片断：①两个Fab段（抗原结合段，fragment of antigen binding）,每个Fab段由一条完整的L链和一条约为1/2的H链组成，Fab段分子量为54kD.一个完整的Fab段可与抗原结合，表示为单价，但不克不及形成凝集或沉淀反响.Fab中约1/2H链部分称为Fd段，约含225个氨基酸残基，包含VH、CH1和部分搭钮区.②一个Fc 段（可结晶段，fragment crystallizable）,由衔接H链二硫键和近羧基端两条约1/2的H链所组成，分子量约50kD.Ig在异种间免疫所具有的抗原性主要存在于Fc段.2．胃蛋白酶的水解片断Nisonoff等最早用胃蛋白酶（pepsin）裂解免疫球蛋白.（1）裂解部位：搭钮区H链链间二硫键近C端切断.（2）裂解片断：1）F（ab'）2：包含一对完整的L链和由链间二硫键相连一对略大于Fab中Fd的H链，称为Fd'，约含235个氨基酸残基，包含VH、VH1和搭钮区.F（ab'）2具有双价抗体活性，与抗原结合可产生凝集和沉淀反响.双价的F（ab'）2与抗原结合的亲合力要大于单价的Fab.由于应用F（ab'）2时保持了却合相应抗原的生物学活性，又削减或防止了Fc段抗原性可能引起的副作用，因而在生物制品中有较大的实际应用价值.虽然F（ab'）2与抗原结合特性方面同完整的Ig分子一样，但由于缺乏Ig中部分，因此不具备固定补体以及与细胞膜概况Fc受体结合的功效.F（ab'）2经还原等处理后，H链间的二硫可产生断裂而形成两个相同的Fab'片断.2）Fc'可持续被胃蛋白酶水解成更小的片断，失去其生物学活性.二、免疫球蛋白分子的功效Ig是体液免疫应答中施展免疫功效最主要的免疫分子，免疫球蛋白所具有的功效是由其分子中不合功效区的特点所决议的.（一）特异性结合抗原Ig最显著的生物学特点是可以或许特异性地与相应的抗原结合，如细菌、病毒、寄生虫、某些药物或侵入机体的其他异物.Ig的这种特异性结合抗原特性是由其V区（尤其是V 区中的高变区）的空间组成所决议的.Ig的抗原结合点由L链和H链超变区组成，与相应抗原上的表位互补，借助静电力、氢键以及范德华力等次级键相结合，这种结合是可逆的，并受到pH、温度和电解浓度的影响.在某些情况下，由于不合抗原分子上有相同的抗原决议簇，或有相似的抗原决议簇，一种抗体可与两种以上的抗原产生反响，此称为交叉反响（cross reaction）.抗体分子可有单体、双体和五聚体，因此结合抗原决议簇的数目（结合价）也不相同.Fab段为单价，不克不及产生凝集反响和沉淀反响.F（ab'）2和单体Ig（如IgG、IgD、IgE）为双价.双体排泄型IgA有4价.五聚体IgM理论上应为10价，但实际上由于立体构型的空间位阻，一般只有5个结合点可结合抗原.B细胞概况Ig(SmIg)是特异性识别抗原的受体，成熟B 细胞主要表达SmIgM和SmIgD，同一B细胞克隆表达不合类SmIg其识别抗原的特异性是相同的.（二）活化补体1．IgM、IgG1、IgG2和IgG3可通过经典途径活化补体.当抗体与相应抗原结合后，IgG的CH2和IgM的CH3吐露出结合C lq的补体结合点，开端活化补体.由于Clq6个亚单位中一般需要2个C端的球与补体结合点结合后才干依次活化Clr 和Cls，因此IgG活化补体需要一定的浓度，以包管两个相邻的IgG单体同时与1个Clq分子的两个亚单位结合.当Clq一个C端球部结合IgG时亲和力则很低，Kd为10-4M，当Clq 两个或两个以上球部结合两个或多个IgG分时，亲合力增高Kd为10-8M.IgG与Clq结合点位于CH2功效区中最后一个β折叠股318～322位氨基酸残基（Glu-x-Lys-x-Lys）.IgM倍以上.人类天然的抗A和抗B血型抗体为IgM，血型不相符引韦的输血反响产生快并且严重.2．凝集的IgA、IgG4和IgE等可通过替代途径活化补体.（三）结合Fc受体不合细胞概况具有不合Ig的Fc受体，分别用FcγR、Fc εR、FcαR等来暗示.当Ig与相应抗原结合后，由于构型的转变，其Fc段可与具有相应受体的细胞结合.IgE抗体由于其Fc段构造特点，可在游离情况下与有相应受体的细胞（如嗜碱性粒细胞、肥大细胞）结合，称为亲细胞抗体（cytophilic antibody）.抗体与Fc受体结合可施展不合的生物学作用.1．介导I型反常反响变应原刺激机体产生的IgE可与嗜碱性粒细胞、肥大细胞概况IgE高亲力受体细胞脱颗粒，释放组胺，合成由细胞FcεRI结合.当相同的变应原再次进入机体时，可与已固定在细胞膜上的IgE结合，刺激细胞脱颗粒，释放组受，合成由细胞脂质起源的介质如白三烯、前列腺素、血小板活化因子等，引起Ⅰ型反常反响.2．疗养吞噬作用疗养作用（opsonization）是指抗体、补体C3b、C4b等疗养素(opsonin)促进吞噬细菌等颗粒性抗原.由于补体对热不稳定，因此又称为热不稳定疗养素（heat-labile opsonin）.抗体又称热稳定疗养素（heat-stable opsonin）.补体与抗体同时施展疗养吞噬作用，称为结合疗养作用.中性粒细胞、单核细胞和巨噬细胞具有高亲和力或低亲和力的Fc γRI（CD64）和FcγRⅡ（CD32），IgG尤其是人IgG1和IgG3亚类对于疗养吞噬起主要作用.嗜酸性粒细胞具有亲和力FcγRⅡ，IgE与相应抗原结合后可促进嗜酸性粒细胞的吞噬作用.抗体的疗养机制一般认为是：①抗体在抗原颗粒和吞噬细胞之间“搭桥”，从而增强了吞噬细胞的吞噬作用；②抗体与相应颗粒性抗原结合后，转变抗原概况电荷，下降吞噬细胞与抗原之间的静电斥力；③抗体可中和某些细菌概况的抗吞噬物质如肺炎双球菌的荚膜，使吞噬细胞易于吞噬；④吞噬细胞FcR结合抗原抗体复合物，吞噬细胞可被活化. 3．施展抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用当IgG抗体与带有相应抗原的靶细胞结合后，可与有FcγR的中性粒细胞、单核细胞、巨噬细胞、NK细胞等效应细胞结合，施展抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（antibodydependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC）.今朝已知.NK细胞施展ADCC效应主要是通过其膜概况低亲和力FcγRⅢ（CD16）所介导的，IgG 不但起到衔接靶细胞和效应细胞的作用，同时还刺激NK细胞合成和排泄肿瘤坏死因子和γ干扰素等细胞因子，并释放颗粒，溶解靶细胞.嗜酸性粒细胞施展ADCC作用是通过其Fc εRⅡ和FcαR介导的，嗜酸性粒细胞可脱颗粒释放碱性蛋白等，在杀伤寄生虫如蠕虫中施展重要作用.此外，人IgGFc段能非特异地与葡萄菌A蛋白（staphylococcus proteinA,SPA)结合，应用SPA可纯化IgG等抗体，或代替第二抗体用于标识表记标帜技巧.（四）通过胎盘在人类，IgG是唯一可通过胎盘从母体转移给胎儿的Ig.IgG能选择性地与胎盘母体一侧的滋养层细胞结合，转移到滋养层细胞的吞饮泡内，并主动外排到胎儿血循环中.IgG 的这种功效与IgGFc片断构造有关，如切除Fc段后所剩余的Fab其实不克不及通过胎盘.IgG通过胎盘的作用是一种重要的自然主动免疫，对于新生儿抗沾染有重要作用.三、免疫球蛋白分子的抗原性Ig自己具有抗原性，将Ig作为免疫原免疫异种动物、同种异体或在自身体内可引起不合程度的免疫性.依据IgI不合抗原决议簇存在的不合部位以及在异种、同种异体或自体中产生免疫反响的不同，可把Ig的抗原性分为同种型、同种异型和奇特型第三种不合抗原决议簇.（一）同种型同种型（isotype）是指同一种属内所有个别共有的Ig抗原特异性的标识表记标帜，要异种体内可诱导产生相应的抗体，换句话说，同种型抗原特异性因种属（specics）而异.同种型的抗原性位于CH和CLH ，同种型主要包含Ig的类、亚类，型和亚型.1．免疫球蛋的类和亚类（classes and subclasses）(1)类：决议Ig不合类的抗原性差别存在于H链的恒定区（CH）.依据CH抗原性的差别（即氨基酸组成、分列、构型、二硫键等不合）H链可分为μ、γ、α、δ和ε五类，不合H链与L链组成完整Ig的分子别为IgM、IgA、IgD和IgE.在基因水平上，不合类的H链恒定区的是由不合的恒定区基因片断所编码.不合类Ig在理化性质及生物学功效上可有较大差别.（2）亚类：同一类Ig中由于搭钮区氨基酸组成和二硫键数目标差别，可分为不合的亚类，亚类间抗原性的差别要小于不合类之间的差别.今朝已发明人的α重链有α1和α2两个亚类，分别与L链组成IgA1和IgA2.γ重链有4个亚类，但定名为IgG1、IgG2a、IgG2b和IgG3.IgM、IgD和IgG，今朝尚未发明存在不合的亚类.Ig不合亚类也是由不合的恒定区基因片断编码.2．免疫球蛋白的型和亚型（types and subtypes）（1）型：决议Ig型的抗原性差别存在于L链的恒定区（CL），依据CL抗原性的差别（氨基酸的组成、分列和构型的不合）分为κ和λ轻链之比约为2：1；而在小鼠，97%轻链为κ型，λ型只占3%左右.（2）亚型：依据λ轻链恒定区（C2）个别氨基酸的差别又可分λ1、λ2、λ3和λ4四个亚型.λ1和λ2在λ轻链190位氨基酸的分别为亮氨酸和精氨酸，λ3和λ4在第154氨基酸分别为某氨酸和丝氨酸.（二）同种异型同种异型（allotype）是指同一种属不合个别间的Ig分子抗原性的不合，在同种异体间免疫可诱导免疫反响.同种异型抗原性的不同往往只有一个或几个氨基酸残基的不合，可能是由于编码Ig的构造基因产生点突变所致，并被稳定地遗传下来，因此Ig同种异型可作为一种遗传标识表记标帜（genetic markers），这种标识表记标帜主要散布在CH和CL 上.1．γ链上的同种异型γ1、γ2γ3和λ4重链上均存在有同种异型标识表记标帜，今朝已发明：Glma、x、f、z；G2mn;G3mgl、g5、b0、b1、b3、b4、b5、c3、c5、s、t、u、v；G4m4a、4b.共20种左右.其中G暗示λ链，1、2、3或4暗示亚类λ1、λ2、λ3和λ4，m代表标识表记标帜（marker）.除Glmf和z位于IgG1分子的Cγ1区外，其余的Gm均位于Fc部位.一条γ链可能同时具有一个以上的Gm标记，如白种人经常在γ1H链Cγ1区有G1mz,Fc部位有G1ma.由于人第14号染色体编码四种IgG亚类的C区基因Cγ1、Cγ2、Cγ3和Cγ4是亲密连锁的，因此IgGH链各亚类Gm标识表记标帜可作为间倍体（haplotype）遗传给子代.2．α链上的同种异型α2H链已发明有A2m1和A2m2两种.A2m1在411、428、458和467位氨酸上分别为苯丙氨酸、天冬氨酸、亮氨酸、缬氨酸；A2m2则分别为苏氨酸、谷氨酸、异亮氨酸和丙氨酸.α1H链上尚未发明有同种异型存在.3．ε链上的同种异型今朝只发明Em1一种同种异型.4．κ链上的同种异型旧称为Inv,现分为Km1、2和3.Km1在153位和191位氨基酸上分别为缬氨酸和亮氨酸，Km2分别为丙氨酸和亮氨酸，Km3分别为丙氨和缬氨酸.λ轻链上尚未发明有同种异型.（三）奇特型奇特型（idiotype）为每一种特异性IgV区上的抗原特异性.不合抗体形成细胞克隆所产生的IgV区具有与其客不雅存在抗体V区不合的抗原性，这是由可变区中成其是超变区的氨基酸组成、分列和构型所决议的.所以，在单一个别内所存在的奇特型数量相当大，可达107以上.奇特型的抗原决议簇称为奇特位（idiotope）,可在异种、同种异体以及自身体内诱产生相应在的抗体，称为抗奇特型抗体（antiidiotypic antibody,αI d），奇特型和抗独型抗体可形成庞杂的免疫调节中占有得要地位.四、免疫球蛋白分子的超家族应用DNA序列剖析和X晶体衍射剖析等研究标明，许多细胞膜概况和机体某些蛋白质分子，其多肽链折叠方法与Ig折叠相似，在DNA水平和氨基酸序列上与IgV区或C区有较高的同源性，它们可能从同一原始祖先基因（primodial ancestral gene）经复制和突变衍生而来.编码这些多肽链的基因称为免疫球蛋白基因超家族（immunoglobulin gene superfamily）,这一基因超家族所编码的产品称为免疫球蛋白超家族（immunogloblin superfamily,IGSF）.（一）免疫球蛋白超家族的组成由于细胞概况标识表记标帜、单克隆抗体以及基因工程研究的进展，近年来发明属于IGSF的成员已达近百种，主要包含T细胞、B细胞抗原识别受体和信号传导分子，MHC及相关分子，Ig受体，某些细胞因子受体，神经系统功效相关分子，以及部分白细胞分化抗原（CD）（二）免疫球蛋白超家族的特点1．IGSF的构造特点IGSF的成员均含有1～7个Ig样功效区，第个Ig样功效区约含100（70～110）个氨基酸残基，功效区的二级构造是由3～5个股反平行β折叠股各自形成两个平行β片层的平面（anti-paralle β-pleated sheet）,每个反平行β折叠股由5～10个氨基酸基组成，β片层内侧的疏水性氨基酸起到稳定Ig折叠的作用，大多半功效区内有一个二硫键，垂直衔接两个β片层，形成二硫键的两个半胱氨酸间有55～75个氨基酸残基，使之成为一个球形构造，肽链的这种折叠方法称为免疫球蛋折叠（Ig fold）.依据IGSF功效区中Ig折叠方法、两个半胱氨酸之间氨基酸残基的数目以及与IgV区或C区同源性的程度，IGSF功效区可分为V组、C1组和C2组.（1）V组：V组功效区的两个半胱氨酸之间含65～75个氨基酸残基，有9个反平行β折叠股，如IgH链和L链V区，TCRα、β、γ、δ链V区，CD4v区，CD8α、β链V区，Thy-1,pIgR和排泄成分（SC）N端四个功效区，CEAN端第一个功效区，PDGFR接近胞膜的功效区等.（2）C1组：又称C组.C1组功效区二个半胱氨酸之间约含50～60个氨基酸残基，有7个β折叠股，如IgH链和L链C区（γ、δ和α链的CH1～CH3或μ和ε链的CH1～CH4），TCRα、β、γ、δ链C区，MHc Ⅰ类分子重链α3功效区，β2M，MHCⅡ类分子α2和β（3）C2组：又称H组.C2组功效区的氨基酸分列的顺序相似V组，但形成二硫键的两个半胱氨酸之间所含氨基酸残基数约为50～60，有7个β折叠股，这种构造介于V组和C1组之间，如CD3γ、δ和ε链，CD2和LFA-3（CD58），pIgR接近胞膜功效区，FcγRⅠ、FcγRⅡ、FcγRⅢ、FcεRⅠα链、FcαR，ICAM-1，CEA第2至7个功效区，IL-6R、M-CSFR、G-CSFR、SCFR.PDGFR第1至4功效区，以及N-CAM、CD22、CD48分子等.2．IGSF功效特点IGSF的功效是以识别为基本，因此又称为识别球蛋白超家族（cognoglobulin superfamily）.IGSF很可能最起源于原始的具有粘功效的基因，通过复制和突变衍生形成了识别抗原、细胞因子受体、IgFc段受体、细胞间粘附分子以及病毒受体等不合的功效区.IGSF识此外根本方法有以下几种.（1）IGSF和IGSF相互识别：①同嗜性相互作用（heterophilic interaction）如相同神经细胞粘附分子（N-CAM）之间的相互识别，血小板内皮细胞粘附分子-1（PECAM-1，CD31）的相互识别；②异嗜性相互作用（heterophilic interaction）,如CD2与LFA-3，CD4与MHCⅡ类分子的单态部分（α2和β2），CD8与MHCⅠ类分子的单态部分（α3），poly IgR与多聚Ig,FcγRⅠ(CD64)、FcγRⅡ(CD32)、FcγRⅢ（CD16）与IgG Fc 段，FcγRⅠ与Ige Fc段，FcαR（CD89）与IgA Fc段，CD28与B7/BB1（CD80）等之间的相互识别.（2）IGSF和结合素（integrin）相互识别：如ICAM-1（CD54）、ICAM-2（CD102）与LFA-1（CD11a/CD18），VCAM-1（CD106）与VLA-4（CD49d/CD29）之间的相互作用.（3）IGSF和其它分子的相互识别：包含TCR识别MHC Ⅰ类或Ⅱ类分子与抗原复合物，细胞因子受体识细胞因子等. Ig重链基因是由V、D、J和C四种不合基因片断所组成.（一）Ig重链可变区（V区）基因重链可变区基因是由V、D、J三种基因片断经重排后所形成.1.重链V区基因的组成编码重链V区基因长约1000～2000kb，包含V、D、J三组基因片断.（1）重链V基因片断：小鼠VH基因片断数目为250～1000个.依据VH基因片断核酸序列的相似性（>80%同源性），至少可分为11个家族（family).人V基因片断约为100个，至少可分为6个家族，每个家族含有2～60个成员不等.V基因片断由2个编码区（coding regions)组成：第一个编码区编码大部分信号序列；第二个编码区编码信号序列羧基端侧的4个氨基酸残基和可变区约98个氨基酸残基，包含互补决议区1和2（complementarity determining region 1和2，CDR1和CDR2）.（2）重链D基因片断：D（diversity)是指多样性.DH基因片断仅存在于重链基因中而不存在于轻链基因.D基因片断编码重链V区大部分CDR3.小鼠DH共有12个片断，位于VH和JH基因片断之间，大部分DH片断较为集中，约占60～80kb，但靠上游的DH可能位于VH区域内，最后一个DH片断与JH基因5'端相距约0.7kb.人类DH片断可能有10～20个左右.（3）重链的J基因片断：J（joining)指衔接，是衔接V和C基因片断.JH编码约15～17个氨基酸残基，包含重链V 区CDR3除DH编码外的其余部分和第4骨架区.小鼠JH基因片断有4个，与Cμ相距约6.5kb.人有9个JH，其中6个是有功效的JH基因片断.V、D、J基因片断经重组衔接在一起，组成2个外显子，一个外显子编码信号序列的大部分，另一个外显子编码信号序列的其余部分和重链可变区.2.重链可变区基因的移位在重链基因重排开端时，二条染色体上都产生D基因片断移位到J基因片断而产生D-J基因衔接.在此以后，只有其中一条染色体上的V基因片断与D-J基因片断衔接.VH基因片断5'端含有启动子（promoter)，JH 和Cμ基因片断之间的内含子中含有转录增强子（transcriptinal enhancer).如果一条染色体VH基因与D-J基因重排无效（non-productive），另一条染色体的VH基因片断开端产生移位，与D-J基因片断衔接.某些与Ig基因片断重排有关的特殊序列称为识别序列（recognition sequences)，位于V基因片断的3'端与J基因片断的5'端之间以及D基因片断的两侧.V基因片断3'端、J基因片断5'端以及D基因片断的两侧也是DNA重排识别信号所在区域，这些识别信号包含三部分：（1）高度守旧的回文构造的七聚体（palindromic heptamer);(2)较少守旧、富含A/T的九聚体(nonamer);（3）七聚体和九聚体之间不守旧的距离序。