抗体分子(atb0dy,Ab)是由浆细跑合成和分泌的，而每一种浆细胞克隆可以产生一种特异的抗体分子，所以血清中的抗体是多种抗体分 子的润合物，它们的化学结构是不均一的。而日含量很少。不纯化是抗体分子结构分析的闲谁 限增殖形成的细克，由于所有瘤细胞的速传特性相同，因此它们合成和分泌的蛋白质分子在化学结构上是 均一的。这种蛋白分子存在于血液中的称为骨密蛋白my10 Protein.M)或M蛋白，亦可在尿液中发现称为本周蛋白(BenceJones..BJ由 于这种蛋白分子含量很高，极易纯化，故为1分子结构的展使得对1分子结构、理化性质、抗原性、生物学活性以及其基因结构等方面的研究 者有了重大突破， 第一节抗体的发现及其特性 一、抗体的发现 能刺激机体产生抗体的物质称之为抗原(antg©n,Ag)。由此建立了抗原与抗体的板念. 1890年德回学者Bchuing和日本学者北里用白喉杆茵外毒的组分称为抗毒素，这是在血清中发现的第一种抗体。这种含有抗体的血清称之 为免疫血清。 二、抗体的理化性质 1.抗体是球蛋白早在40年代初期T1scus和Kba!就证实了抗体活性与血清丙种球蛋白组分相关。他们用肺炎球菌多糖免疫家兔，可获得 高效价免疫血清。然后加入相应抗原吸收以除去抗体，将去除抗体的血清进行电泳图诺分析，发现丙种球蛋白（仰G)组分明显减少，从而证 明了抗体活性是存在于丙种球蛋白内！ 白 正常直清 A八+ 图2.血清电泳分离图 其后，经对不同免变血清的电泳分析，招沫离心分析和分子量润定等方法，发现大部分抗体活性存在干球蛋白内，但有小部分抗体活性可 之们副城合名为？S球白合子16万 不是由均质性球蛋白组成而是由异性球蛋白组成 19s.2球 蛋白分 图22不同类免疫球收白的电泳分离医 免疫球蛋白为了准确描述抗体蛋白的性质 在60年代初提出将具有抗体活性的球蛋白称为免疫球蛋分子(mmun globuin,lg)球蛋 白则必称为IEG.2M称为gM,而2A称为1gL,其后又相继发现二类g分子，分别称为1eE和gD,故在血清中现已发现有五类免疫球蛋白分 子，它们的结构与功能是各不相同的 三、抗体的生物学活性
抗体分子（antibody,Ab）是由浆细胞合成和分泌的，而每一种浆细胞克隆可以产生一种特异的抗体分子，所以血清中的抗体是多种抗体分 子的混合物，它们的化学结构是不均一的，而且含量很少，不易纯化，是抗体分子结构分析的困难。 多发性骨髓瘤是由浆细胞无限增殖形成的细胞克隆，由于所有瘤细胞的遗传特性相同，因此它们合成和分泌的蛋白质分子在化学结构上是 均一的。这种蛋白分子存在于血液中的称为骨髓瘤蛋白（meyloma protein,M）或M蛋白，亦可在尿液中发现称为本周蛋白(BenceJones,BJ)由 于这种蛋白分子含量很高，极易纯化，故为Ig分子结构的展使得对Ig分子结构、理化性质、抗原性、生物学活性以及其基因结构等方面的研究 者有了重大突破。 第一节 抗体的发现及其特性 一、抗体的发现 在免疫学发展的早期人们应用细菌或其外毒素给动物注射，经一定时期后用体外实验证明在其血清中存在一种能特异中和外毒素毒性的组 分称之为抗毒素，或能使细菌发生特异性凝集的组分称之为凝集素。其后将血清中这种具有特异性反应的组分称为抗体（antibody,Ab）,而将 能刺激机体产生抗体的物质称之为抗原（antigen,Ag）。由此建立了抗原与抗体的概念。 1890年德国学者Behuing和日本学者北里用白喉杆菌外毒的组分称为抗毒素，这是在血清中发现的第一种抗体。这种含有抗体的血清称之 为免疫血清。 二、抗体的理化性质 1．抗体是球蛋白 早在40年代初期Tiselius和Kabat就证实了抗体活性与血清丙种球蛋白组分相关。他们用肺炎球菌多糖免疫家兔，可获得 高效价免疫血清。然后加入相应抗原吸收以除去抗体，将去除抗体的血清进行电泳图谱分析，发现丙种球蛋白（γ-G）组分明显减少，从而证 明了抗体活性是存在于丙种球蛋白内。 图2-1 兔血清电泳分离图 其后，经对不同免疫血清的电泳分析，超速离心分析和分子量测定等方法，发现大部分抗体活性存在于γ球蛋白内，但有小部分抗体活性可 存在于β球蛋白内。它们的离心常数分别为7S和平共处9S，分子量分别为16万和万。因此它们分别被命名为7Sγ球蛋白分子（16万）19S,β2巨球 蛋白分子(β2M,90万)和β2A球蛋白分子，所以从早期对抗体性质的研究证明抗体不是由均质性球蛋白组成，而是由异性球蛋白组成。 图2-2 不同类免疫球收白的电泳分离图 2．免疫球蛋白为了准确描述抗体蛋白的性质，在60年代初提出将具有抗体活性的球蛋白称为免疫球蛋分子（immunoglobulin,lg）。γ球蛋 白则必称为IgG,β2M称为IgM,而β2A称为IgA。其后又相继发现二类Ig分子，分别称为IgE和IgD。故在血清中现已发现有五类免疫球蛋白分 子，它们的结构与功能是各不相同的。 三、抗体的生物学活性
1.抗体与抗原的特异性结合刺激抗体产生的物质称为抗原，抗体分子与其相应的抗原发生结合称为特异性结合。例如，白喉抗毒素只能中 和白喉杆苗外毒素，而不能中各破伤风外毒素，反之亦然。 2。抗体与补体的结合在一定条件下，抗体分子可以与存在于血清中的补体分子相结合，并使之活化，产生多种生物学效应，称之为抗体的 补体结合现象，揭示了抗体分子与补体分子间的相互作用。 3,抗体的调理作用抗体的第三种功能是可增强吞噬细胞的吞噬作用。在体外的实验中，如将免疫血清中加入中性粒细胞的悬液中，可增死 对相应细胞的吞噬作用，称这种现象为抗体的调理作用。自此揭示了抗体分子与免疫细胞间的相互作用。为了说明抗体分子这些生物学功能。 必须进一步了解抗体分子的结构与功能的关系。 第二节免疫球蛋白分子的结构与功能 一、免疫球蛋白分子的基本结构 Poer等对血清IeG抗体的研究证明，1e分子的基本结构是由四肽镇组成的。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 量校大的肽链称为重链组成的。经链与重链是由二硫键连接形成一个四肽链分子称为分子的单体， 是构成免疫白分子的本镇物。【单 体中四条肽链两端游离的氨基或基的方向是一致的，分别命名为氨基端(N端)和基端(C端) 变区一 二班 其门米体蛛合气 ] 图2,3免疫球蛋白分子的基本结构示意图 (一)轻链和重链 由于骨萄瘤蛋白(M蛋白)是均一性球蛋白分子，并证明本周蛋白(B)是g分子的L链，很容易从患者血液和尿液中分离纯化这种蛋白。 并可对来自不同患者的标本进行比较分析，从而为分子氨基酸序列分析提供了良好的材料。 1.轻链(lightchair,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。每条轻链有两个由链内二硫健内 二硫所组成的环肽。L链共有两型：kappa(K)与1 ambda(,同一个天然g分子上L链的型总是相同的。正常人血清中的x:约为2：1， 2.重链(heavychain,.H链)重链大小约为轻链的2信，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，不同的H链由于氨基酸组成的排列顺序。二硫键的数目和们置。含的种类和数量不同，其抗原性也不相同，根据H特抗原性 的关异可将其分为5类：u时，y值，a饰、时和c链，不同H筒与L雠(x或筒)组成完整1e的分子分别称之为1M,IG,12A,ID和lgE,Y, a和链上含有4个肽，和c镇含有5个环肽。 (二)可变区和恒定区 通过对不同骨髓蛋白或本周蛋白H链或L链的氨基酸序列比较分析，发现其氨基端（未端）氨基酸序列变化很大，称此区为可变区 (V),而我基末端(C末端)则相对稳定。变化很小，称此区为恒定区 1.可变区(variablereg1om,V区)位于L链靠近N端的12（约含108~111个氨基酸残基）和H链靠近N端的1W5或/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连接形成的肽环，每个肽环约含67~75个氨基酸残基.V区氨基酸的组成和排列随抗体结合抗原的特 异性不同有较大的变异。由于V区中氨基酸的种类为排列顺序干变万化，故可形成许多种具有不同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排列顺序具有更高的变休程度，这些区域称为高变区 (ypervariable region,HVR),在V区中非HVR部位的氨基酸组面和排列相对比较保守，称为母架区（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线结品行射的研 究分析证明，高变区确实为抗体与抗原结合的位置，因而称为决定簇互补区(complementarity-determiningre-on.CDR).VL和VH的 HVR1、HVR2和HVR3又可分别称为CDR1、CDR2和CDR3,一股的CDR3具有更高的高变程度.高变区也是Ig分子独特型决定簇(idiotyPi determinants)主要存在的部位，在大多数情况下H锁在与抗原结合中起更重要的作用
1．抗体与抗原的特异性结合刺激抗体产生的物质称为抗原，抗体分子与其相应的抗原发生结合称为特异性结合。例如，白喉抗毒素只能中 和白喉杆菌外毒素，而不能中各破伤风外毒素，反之亦然。 2．抗体与补体的结合在一定条件下，抗体分子可以与存在于血清中的补体分子相结合，并使之活化，产生多种生物学效应，称之为抗体的 补体结合现象，揭示了抗体分子与补体分子间的相互作用。 3．抗体的调理作用抗体的第三种功能是可增强吞噬细胞的吞噬作用。在体外的实验中，如将免疫血清中加入中性粒细胞的悬液中，可增强 对相应细胞的吞噬作用，称这种现象为抗体的调理作用。自此揭示了抗体分子与免疫细胞间的相互作用。为了说明抗体分子这些生物学功能， 必须进一步了解抗体分子的结构与功能的关系。 第二节 免疫球蛋白分子的结构与功能 一、免疫球蛋白分子的基本结构 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连接形成一个四肽链分子称为Ig分子的单体，是构成免疫球蛋白分子的基本结构。Ig单 体中四条肽链两端游离的氨基或羧基的方向是一致的，分别命名为氨基端（N端）和羧基端（C端）。 图2-3 免疫球蛋白分子的基本结构示意图 （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离纯化这种蛋白， 并可对来自不同患者的标本进行比较分析，从而为Ig分子氨基酸序列分析提供了良好的材料。 1．轻链（lightchain,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（heavychain,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。不同的H链由于氨基酸组成的排列顺序、二硫键的数目和们置、含的种类和数量不同，其抗原性也不相同，根据H链抗原性 的差异可将其分为5类：μ链、γ链、α链、δ链和ε链，不同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 通过对不同骨髓蛋白或本周蛋白H链或L链的氨基酸序列比较分析，发现其氨基端（N-末端）氨基酸序列变化很大，称此区为可变区 （V），而羧基末端（C-末端）则相对稳定，变化很小，称此区为恒定区。 1．可变区（variableregion,V区） 位于L链靠近N端的1/2（约含108～111个氨基酸残基）和H链靠近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连接形成的肽环，每个肽环约含67～75个氨基酸残基。V区氨基酸的组成和排列随抗体结合抗原的特 异性不同有较大的变异。由于V区中氨基酸的种类为排列顺序千变万化，故可形成许多种具有不同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排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排列相对比较保守，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 究分析证明，高变区确实为抗体与抗原结合的位置，因而称为决定簇互补区（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分子独特型决定簇（idiotypic determinants）主要存在的部位。在大多数情况下H链在与抗原结合中起更重要的作用
图24与表位结合高变区示意图(G表示相对保守的甘氨酸) .恒定区(constantregion,C区)位于L链靠近C端的12（约含105个氨基酸残基）和H链靠近C端的3/4区域或4/5区域（约从119位氨基酸 至C末端)·H链每个功能区约含10多个氨基酸残基，含有一个由二锍键连接的50~60个氨基酸残基组成的肽环，这个区域氨基酸的组成和排 列在同一种属动物1g同型L链和同一类H链中都比较恒定，如人抗白缓外毒素gG与人抗破伤风外毒素的抗毒素gG,它们的V区不相同，只能与 相应的抗原发生特异性的结合，但其C区的结构是相同的，即具有相同的抗原性，应用马抗人gG第二体（或称抗抗体）均能与这两种抗不同外 毒素的抗体(1gG)发生结合反应。这是制备第二抗体，应用荧光、酶、同位毒等标记抗体的重要基础。 (三)功能区 lg分子的H链与L链可通过链内二硫键折会成若干球形功能区，每一功能区(d0man)约由110个氨基酸组成。在功能区中氨基酸序列有高 度同源性。 1.L链功能区分为L链可变区(NL)和L链恒定区(CL)两功能区， 2.H链功能区lgG.1gA和1gD的H链各有一个可变区(VH)和三个恒定区(CH1.CH2和CHB)共四个功能区。IgM和gE的H锥各有 个可变区(VH)和四个恒定区(CH1、CH2、CH3和CH4)共五个功能区，如要表示某一类免疫蛋白H链恒定区，可在C(表示恒定区)后加 上相应重链名称（希脑字母）和恒定区的位置（阿拉伯数字），例如lgG重链CH1、CH2和CH3可分别用CY1,CY2和CY3来表示。 lgL链和H筒中v区或c区每个功能区各形成一个免疫球蛋白折叠(immunoglobulin fold,.fold),每个1g折叠含有两个大致平行、由二硫连 接的B片层结构(b6 etapleated sheets),每个B片层结构由3至5股反平行的多肽链组成。可变区中的高变区在lg折叠的一侧形成高变区环 (hypervariable loops),是与抗原结合的位置. 3.功能区的作用 (I)VL和VH是与抗原结合的部位，其中HVR(CDR)是V区中与抗原决定簇（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lg分子只有2个抗原结合位点(antigen-bindingsite),二聚体分泌型lgA只有4个抗原结合位点，五聚体1gM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记. (3)CH2:1gGCH具有补体C1q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具有结合单核细跑、巨噬细胞、粒细胞、B细胞和NK细跑Fc段受体的功能。IgMCH3(或CH3因部分CH4)具有补体 结合位点。IgE的C2和Ce3功能区与结合肥大细孢和嗜碱性粒细跑FCRI有关。 4较特区hine go)较链区不是一个独立的功能区，但它与其客观存在功能区有关.较链区位于CH1和CH2之间。不同H链较链区含 氨基酸数日不等，1、2、小、Y2和y4维的较链区较短，只有10多个氨基酸残基；73和5维的校链区较长，约含60多个氨基酸残基，其中y3校 链区含有14个半胱氨酸残基，饺债区包括H简间二硫键，该区富含脯氨酸，不形成a螺旋，易发生伸展及一定程度的转动，当VL.VH与抗原 结合时此氏发生扭曲使抗体合子卜两个抗原结合占好地与两个抗原决完接发生百补。由 H2和CH3构型变化，显 出活化补体、结合组 织细胞等生物学活性。较链区对木瓜蛋白酶、胃蛋白南敏感，当用这些蛋白酶水解免疫球蛋白分子时常此区发生裂解，1gM和正缺乏铰链区。 (四)」链和分泌成分 in)存在于二聚体公 A和五聚体1M中，链分子量约为15kD,由于124个氢其酸相成的酸性糖蛋白，含有8个半 氨酸残基，通过二硫键连接到+链或链的骏基端的半胱氨酸。 ]链可能在g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 用 2.分清成分s 又称分济片 A上的一个铺助成分，分子量约为75kD,桔蛋白 由上皮细胞合成，以共价形式结合到1g分子， 到 面。SC的存在对于纸抗外分论液中蛋白水解 解月有街要作用 (伍)单体、双体和五聚体 2。双体由)连接的两个单体 如合泌 (secretory IA..SlgA)二聚体（或多聚体）IgA结合抗原的亲合力((avidity)要比单体Ig
图2-4 与表位结合高变区示意图（G表示相对保守的甘氨酸） 2．恒定区（constantregion,C区） 位于L链靠近C端的1/2（约含105个氨基酸残基）和H链靠近C端的3/4区域或4/5区域（约从119位氨基酸 至C末端）。H链每个功能区约含110多个氨基酸残基，含有一个由二锍键连接的50～60个氨基酸残基组成的肽环。这个区域氨基酸的组成和排 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 相应的抗原发生特异性的结合，但其C区的结构是相同的，即具有相同的抗原性，应用马抗人IgG第二体（或称抗抗体）均能与这两种抗不同外 毒素的抗体（IgG）发生结合反应。这是制备第二抗体，应用荧光、酶、同位毒等标记抗体的重要基础。 （三）功能区 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能区，每一功能区（domain）约由110个氨基酸组成。在功能区中氨基酸序列有高 度同源性。 1．L链功能区 分为L链可变区（VL）和L链恒定区（CL）两功能区。 2．H链功能区 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）共四个功能区。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）共五个功能区。如要表示某一类免疫蛋白H链恒定区，可在C（表示恒定区）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来表示。 IgL链和H链中V区或C区每个功能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、由二硫连 接的β片层结构（betapleated sheets），每个β片层结构由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．功能区的作用 （1）VL和VH是与抗原结合的部位，其中HVR（CDR）是V区中与抗原决定簇（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-bindingsite），二聚体分泌型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记。 （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段受体的功能。IgMCH3（或CH3因部分CH4）具有补体 结合位点。IgE的Cε2和Cε3功能区与结合肥大细胞和嗜碱性粒细胞FCεRI有关。 4．铰链区（hingeregion）铰链区不是一个独立的功能区，但它与其客观存在功能区有关。铰链区位于CH1和CH2之间。不同H链铰链区含 氨基酸数目不等，α1、α2、γ1、γ2和γ4链的铰链区较短，只有10多个氨基酸残基；γ3和δ链的铰链区较长，约含60多个氨基酸残基，其中γ3铰 链区含有14个半胱氨酸残基。铰链区包括H链间二硫键，该区富含脯氨酸，不形成α-螺旋，易发生伸展及一定程度的转动，当VL、VH与抗原 结合时此氏发生扭曲，使抗体分子上两个抗原结合点更好地与两个抗原决定簇发生互补。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。铰链区对木瓜蛋白酶、胃蛋白酶敏感，当用这些蛋白酶水解免疫球蛋白分子时常此区发生裂解。IgM和IgE缺乏铰链区。 （四）J链和分泌成分 1．J链（joining chain） 存在于二聚体分泌型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，通过二硫键连接到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．分泌成分（secretorycomponent,SC） 又称分泌片（secretory piece）,是分泌型IgA上的一个辅助成分，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，并一起被分泌到粘膜表面。SC的存在对于抵抗外分泌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链组成的基本结构，如IgG、IgD、IgE血清型IgA。 2．双体 由J链连接的两个单体，如分泌型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
图2-5分论型1gA结构示意图 ,五聚体由链利 二键连接五个单体 如gM,μ链Cys414(C3)和Cys575(C端的尾部)对于1gM的多聚化极为重要在J链存在下，通 过两个邻近单体IgM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分论的gM五聚体，与粘膜上皮 细陶表面plg (poly-Ig receptor,plgR)结合，穿过粘膜上皮细胞到粘膜表面成为分泌型IgM(secretorygM), (六)酶解片段 L,.本瓜蛋白腾的水解片段Porter等最早用木瓜蛋白(papain)水解免lgG.从而区划获知了lg四肽的基本结构和功能 (1)裂解部位：1gG较雠区H链链间二硫键近N端侧切断。 (2)裂解片段：共裂解为三个片段：@两个Fab段（抗原结合段，fragmentof antigen binding),每个Fab段由一条完整的L链和一条约为 12的H链组成，Fah段分子量为54kD. 一个完整的Fab段可与抗原结合，表现为单价，但不能形成凝集或沉淀反应。Fab中约1/2H链部分称为F 段，约含225个氨基酸残基，包括VH.CH1和部分较链区.②一个Fc段（可结品段，fragmenterystallizable),由连接H继二硫键和近我基端两 条约12的H链所组成，分子量约50kD。Ig在异种间免度所具有的抗原性主要存在于Fc段， 米 图26人分泌型gA和分论型1gM的局部产生示意图
图2-5 分泌型IgA结构示意图 3．五聚体 由J链和二硫键连接五个单体，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 过两个邻近单体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分泌的IgM五聚体，与粘膜上皮 细胞表面pIgR(poly-Ig receptor,pIgR)结合，穿过粘膜上皮细胞到粘膜表面成为分泌型IgM(secretory IgM)。 （六）酶解片段 1．本瓜蛋白酶的水解片段Porter等最早用木瓜蛋白酶（papain）水解兔IgG,从而区划获知了Ig四肽链的基本结构和功能。 （1）裂解部位：IgG铰链区H链链间二硫键近N端侧切断。 （2）裂解片段：共裂解为三个片段：①两个Fab段（抗原结合段，fragmentof 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，表现为单价，但不能形成凝集或沉淀反应。Fab中约1/2H链部分称为Fd 段，约含225个氨基酸残基，包括VH、CH1和部分铰链区。②一个Fc段（可结晶段，fragmentcrystallizable）,由连接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。 图2-6 人分泌型IgA和分泌型IgM的局部产生示意图
95 一艳茶 子 C (1)裂解部位：铰链区H链链间二硫键近C端切断 2)裂解片段 -时宗整的链和由一项相 一对略大于fab中Fd的H链，称为Fd,约含235个氨基酸残基，包括VH、VH1和 （6b)2只有双价抗体活性 抗原结合可发生 集和沉淀反应。双价的 ab)2与抗原结 合的亲 力要大于单价的 生物 又减少或避免了F段抗原性可台 价 (ab) 合特性 但由 g中部分 因此 日备固定{ 体以乃与细我 去面F心受体结合 经 间 二硫可发生 裂而形 2)Fc可维续 蛋 成更小的 失去其生物 水题紧白的 -蛋白 图281g南水解片段示意图 二、免疫球蛋白分子的功能 是体液免疫应答中发挥免疫功能最主要的免疫分子，免疫球蛋白所具有的功能是由其分子中不同功能区的特点所决定的。 (一)特异性结合抗原 g最显着的生物学特点是能够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。g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）的空间构成所决定的。g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、氯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H,温度和电解浓度的影响。在某些情况下，由于不同抗原分子 上有相同的抗原决定簇，或有相似的抗原决定簇，一种抗体可与两种以上的抗原发生反应，此称为交叉反应(cross reactior), 抗体分子可有单体，双体和五聚体，因此结合抗原决定簇的数目（结合价）也不相同，Fb段为单价，不能产生凝集反应和沉淀反应。下 (ab)2和单体1g(如1gG、1gD、IgE)为双价。双体分泌型gA有4价.五聚体1gM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
图2-7 IgM结构示意图 2．胃蛋白酶的水解片段Nisonoff等最早用胃蛋白酶（pepsin）裂解免疫球蛋白。 （1）裂解部位：铰链区H链链间二硫键近C端切断。 （2）裂解片段： 1）F（ab'）2：包括一对完整的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，包括VH、VH1和铰 链区。F（ab'）2具有双价抗体活性，与抗原结合可发生凝集和沉淀反应。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时保持了结合相应抗原的生物学活性，又减少或避免了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表面Fc受体结合的功能。F （ab'）2经还原等处理后，H链间的二硫可发生断裂而形成两个相同的Fab'片段。 2）Fc'可继续被胃蛋白酶水解成更小的片段，失去其生物学活性。 图2-8 Ig酶水解片段示意图 二、免疫球蛋白分子的功能 Ig是体液免疫应答中发挥免疫功能最主要的免疫分子，免疫球蛋白所具有的功能是由其分子中不同功能区的特点所决定的。 （一）特异性结合抗原 Ig最显着的生物学特点是能够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）的空间构成所决定的。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，由于不同抗原分子 上有相同的抗原决定簇，或有相似的抗原决定簇，一种抗体可与两种以上的抗原发生反应，此称为交叉反应（cross reaction）。 抗体分子可有单体、双体和五聚体，因此结合抗原决定簇的数目（结合价）也不相同。Fab段为单价，不能产生凝集反应和沉淀反应。F （ab'）2和单体Ig（如IgG、IgD、IgE）为双价。双体分泌型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