抗体的结构

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（light chain，L链）

由214个氨基酸残基组成，通常不含碳水化合物，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（heavy chain，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（Variable region，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（hypervariable region，HVR）和骨架区（framework region，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HVR1，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- determining region，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（constant region，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。

（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（fragment antigen binding，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 /2 H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（fragment crystallizable，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Nisonoff等最早用胃蛋白酶水解兔IgG分子，可将IgG从绞链区重链间二硫键近C端切断，将其裂解为大小不等的两个片段。大片段为1个Fab双体，以F(ab')2表示。 F(ab')2由一对L链和一对略大于Fd的H链（称为Fd'）组成。Fd'约含有235个氨基酸残基，包括VH、CH1和绞链区。

F(ab')2结合抗原为双价，可结合两个抗原决定簇，其结合抗原的亲合力要大于单价的 Fab，与抗原结合后可出现凝集或沉淀现象。由于F(ab')2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实际应用价值。虽然F(ab')2在与抗原结合特性方面同完整的Ig分子一样，但由于缺乏Ig中的Fc部分，故不具备固定补体及与细胞膜表面 Fc受体结合的功能。

小片段Fc可被胃蛋白酶继续水解为小分子多肽，以Fc'表示，不再具有任何生物学活性。

六、J链和分泌成分

1、J链（joining chain）

（1）存在于二聚体IgA和五聚体IgM中；化学本质为酸性糖蛋白，分子量约15ku，含有8个半胱氨酸残基。

（2）以二硫键连接到μ链或α链的羧基端的半胱氨酸，对抗体二聚体、五聚体的组成及在体内转运具有一定的作用。

2、分泌成分（secretory component，SC）

（1）是二聚体IgA上的一个辅助成分；

（2）由上皮细胞合成，化学本质为糖蛋白，分子量约为75ku；

（3）以共价形式结合到IgA分子，并一起被分泌到粘膜表面，又称分泌片（secretory piece, SP）；（4）可抵抗外分泌液中的蛋白水解酶对二聚体IgA的降解。

抗体的基本结构(精制甲类)

免疫球蛋白目录 1. 拼音 2. 英文参考 3. 概述 4. 免疫球蛋白分子的基本结构 1. 轻链和重链 2. 可变区和恒定区 3. 功能区 4. J链和分泌成分 5. 单体、双体和五聚体 6. 酶解片段 5. 免疫球蛋白分子的功能 1. 特异性结合抗原 2. 活化补体 3. 结合Fc受体 4. 通过胎盘 6. 免疫球蛋白分子的抗原性 1. 同种型 2. 同种异型 3. 独特型 7. 免疫球蛋白分子的超家族 1. 免疫球蛋白超家族的组成 2. 免疫球蛋白超家族的特点 8. 各类免疫球蛋白的生物学活性 1. IgG 2. IgA 3. IgM 4. IgD 5. IgE 9. 免疫球蛋白基因的结构和抗体多样性 1. Ig重链基因的结构和重排 2. Ig轻链基因的结构和重排 3. 抗体多样性的遗传学基础

10. 药理作用 11. 药品说明书 1. 适应症 2. 用量用法 12. 相关文献 具有抗体活性的血清蛋白称为免疫球蛋白，又称为抗体。是由机体的B淋巴细胞在抗原的刺激下分化、分裂而成的一组特殊球蛋白。人和动物的免疫血清中的免疫球蛋白极不均一，其组成、结构、大小、电荷、生物学活性等都有很大差异，约占机体全部血清蛋白的20～25％。目前已在人、小鼠等血清中先后分纯得到5类免疫球蛋白，1968年，世界卫生组织统一命名为免疫球蛋白G（IgG）、免疫球蛋白M（IgM）、免疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白D（IgD）、免疫球蛋白E（IgE）。 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单体分子的基本结构是由四条肽链组成的。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 轻链和重链

抗原、抗体基本概念

一、抗原、抗体的概念及抗原抗体的关系 （一）抗原（Antigen） 凡能刺激机体产生抗体，并能与抗体发生特异性结合的物质称为抗原。物质所具有的这种特性称为抗原性（Antigenicity）。 （二）抗体 是机体受抗原刺激后，在体液中出现的一种能与相应抗原发生反应的球蛋白，称免疫球蛋白（Immunoglobulin, Ig）。含有免疫球蛋白的血清称免疫血清。 （三）抗原与抗体的关系 抗原是引起机体产生免疫反应的主要外因，决定免疫反应的特异性，机体与抗原物质的斗争过程中为加速循环和排除抗原而产生的抗体、致敏淋巴细胞等物质，是机体排除异体物质的保护性反应。没有抗原的刺激，机体不能产生抗体；没有抗原物质，也无法检测抗体的存在；利用抗体可以检测抗原物质。 二、抗原的性质及种类 （一）抗原的性质 1．异种异体物质机体能对进入体内的异种、异体的大分子物质产生抗体，该物质与机体的种类关系愈远，其抗原性就愈强，机体的免疫反应也更强。例如鸭血清蛋白对鸡的免疫原性较弱，而对家兔则能引起较强的免疫反应。 同种异体物质也可具有抗原性，同种不同个体之间，同一类型的细胞和组织，其抗原性也有差异，例如人的红细胞有ABO血型抗原及Rh型抗原。人类白细胞和其它组织的细胞膜上也具有组织相容性复合物的抗原物质（Man Histocompatibility complex, MHC）。 自身抗原：机体对本身所具有的物质不产生免疫反应。但在某些条件下，使机体某种物质、细胞或组织成分具有抗原性时，也可导致机体产生免疫反应。此具有抗原性的自身物质称自身抗原（Autoantigen），所产生的抗体称为自身抗体（Autoantibody）。如自身组织变性，机体组织或细胞在各种理化因素作用下，引起化学组成的分子排列和构型改变，形成新的抗原决定簇，例如服用安替比林、匹拉米洞等药所致白细胞减少，就是由于所服用药物改变了白细胞的一部分表面化学结构，形成新的抗原决定簇，激活免疫活性细胞产生白细胞抗体（自身抗体），导致白细胞减少症。在外伤、感染和炎症时，可能使隐蔽性抗原如精子、甲状腺球蛋白等释放，引起机体产生免疫反应。 并非异物都是抗原，例如砂尘和一些非生物性高分子聚合物，仅能激发细胞吞噬反应而不能使机体产生抗体或致敏淋巴细胞。 2．大分子胶体凡具有抗原性的物质，分子愈大，抗原性愈强（如细菌、蛋白质）。一般认为抗原分子量愈大，其表面积相应较大，接触免疫细胞机会增多，在体内停留时间较长，不易排除，因而对机体刺激作用也强。一般具有免疫原性的物质，其分子量常在10000以上。对于蛋白质组成的抗原，其分子量小于5000~10000免疫原性很弱或完全没有。但某些低分子量多肽、如胰岛素（分子量5734），升血糖激素（分子量3800），血管紧张素（分子量1031），对某些实验动物还是具有一定的免疫原性。分子量小的物质团聚成的多聚体或吸附于其它胶体（载体）表面，形成大分子表面结构时，如和蛋白质结合，即具有大分子胶体特性，可使小分子物质获得或增强抗原性，如细菌的多糖成分、青霉素等化学药物。 3．抗原的特异性各种抗原物质的化学组成虽然很复杂，但能刺激机体产生抗体并与抗体反应相结合的化学组成，仅仅是抗原物质表面的一些具有活性的化学基因－化学结构及空间构型，称为抗原物质决定簇（基）（Antigenic determinant）。各种抗原物质各有其特异的抗原决定簇，但不同的抗原物质常含有共同的抗原成分，称为类属抗原。在分类上相近的种类之间的同一类蛋白质抗原，可表现出类属抗原关系。多种物质结构的相似性，决定这些物质抗原上的类属关系，而分子结构的差异性，决定各种物质的抗原特异性。 抗原的特异性是临床诊断、预防、治疗的基础。各种特异诊断抗体的制备依靠特异性抗原物质的获得；在不易获得特异性抗原的条件下，可利用类属抗原代替。但在鉴别抗原时，应注意区分类属抗原，以免误诊。 一般认为，环状构型要比直线排列的分子免疫原性强，聚合状态的比单体强。具有大分子量的异物，无论具有何种构型，基本上具有免疫原性。但明胶和核酸免疫原性很弱或无。 免疫原的抗原决定簇是否暴露，抗原决定簇之间的距离是否适当，对于免疫原性强弱亦有很大影响。凡暴露的抗原决定簇的数目多，间距大，免疫原性也就较强。能与抗体分子结合的抗原决定簇的总数，称为抗原的结合价。简单的半抗原一般只能与一个抗体分子结合，是单价抗原。根据抗原分子大小推算，有100个氨基酸的多肽，约有14～20个不重叠的抗原决定簇，即有14～20个抗原结合价。 （二）抗原的种类

免疫球蛋白的试题及答案

第四章免疫球蛋白 名词解释： 1．抗体(antibody) 2．Fab(fragment antigen binding) 3．Fc(fragment crytallizable) 4．免疫球蛋白(Immunoglobulin Ig) 5．超变区(hypervariable region，HVR) 6．可变区(variable region，V区) 7．单克隆抗体（Monoclonal antibody， mAb） 8．ADCC(Antibody –dependent cell-mediatedcytotoxicity) 9．调理作用(opsonization) 10．J链（joining chain） 11．分泌片（secretory piece） 12．Ig功能区（Ig domain） 13．Ig折叠（Ig folding） 14．CDR(complementary-determining region) 问答题 1．简述抗体与免疫球蛋白的区别和联系。 2．试述免疫球蛋白的主要生物学功能。 3．简述免疫球蛋白的结构、功能区及其功能。 4．简述单克隆抗体技术的基本原理。 参考答案 名词解释 1．抗体(Antibody) ：是B 细胞特异性识别Ag后，增殖分化成 为浆细胞，所合成分泌的一类能与相应抗原特异性结合的、具有免疫 功能的球蛋白。 2．Fab(Fragment antigen binding)：即抗原结合片段，每个Fab 段由一条完整的轻链和重链的VH和CH1功能区构成，可以与抗原表位 发生特异性结合。 3．Fc片段(fragment crytallizable)：即可结晶片段，相当于IgG的CH2和CH3功能区，无抗原结合活性，是抗体分子与效应分子和 细胞相互作用的部位。 4. 免疫球蛋白(Immunoglobulin，Ig)：是指具有抗体活性或化 学结构与抗体相似的球蛋白。可分为分泌型和膜型两类。 5．高变区（hypervariable region ，HVR）：在Ig分子VL和VH 内，某些区域的氨基酸组成、排列顺序与构型更易变化，这些区域为 超变区。 6．可变区（V区）：在Ig多肽链氨基端(N端)，L链1/2与H链1/4 区域内，氨基酸的种类、排列顺序与构型变化很大，故称为可变区。 7．单克隆抗体(Monoclonal antibody ，mAb)：是由识别一个抗 原决定簇的B淋巴细胞杂交瘤分裂而成的单一克隆细胞所产生的高度 均一、高度专一性的抗体。 8．ADCC(Antibody –dependent cell-mediatedcytotoxicity)：即抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用。是指表达Fc受体细胞通过识别 抗体的Fc段直接杀伤被抗体包被的靶细胞。NK细胞是介导ADCC的主要 细胞。

基因工程抗体

基因工程抗体及其进展 【摘要】着对分子生物学研究和抗体分子结构功能的深入研究,利用细胞工程和遗传工程对抗体分子进行改建并赋予其新的功能,进而开发了新的抗体应用领域,使单克隆抗体技术又向前发展了一步。基因工程抗体是按人类设计所重新组装的新型抗体分子,可保留或增加天然抗体的特异性和主要生物学活性,去除或减少无关结构,从而可克服单克隆抗体在临床应用方面的缺陷。细胞工程产生的鼠源单克隆抗体及基因工程产生的人源单克隆抗体。抗体产生的技术革命为抗体治疗开辟了广阔的前景。 【关键字词】基因工程抗体人源化抗体小分子抗体广阔的前景 基因工程抗体以其独特的优点(免疫原性低、可按人的意愿加以改造等) 正逐渐取代动物源性单抗。随着基因工程和蛋白质工程等生物技术在抗体研制领域的广泛应用, 适应不同需要的基因工程抗体的种类日趋多样化, 构建日趋合理化, 在体内的生物学效应也日臻完善, 使之较天然单抗的治疗效果更好, 范围更广, 并在初步临床试用中展示了光辉的前景。分子生物学技术的发展，推动了免疫球蛋白遗传学的研究。抗体的研究从原来的血清学方法、氨基酸水平分析发展到大免疫球蛋白基因结构、表达及调控DNA水平的研究，揭示了抗体多样性、等位基因排斥现象、抗体的分泌型和膜结合型形式、H链类别转换以及亲和力成熟机制等多种生物学现象。自1975年Milstein和k?hler等人研制出单克隆抗体以来，抗体技术得到了广泛的应用和发展，但在生物研究和临床疾病的治疗中却遇到了一定的困难。异源性鼠抗体在人体内诱生免疫应答，产生抗小鼠抗体；人单克隆杂交瘤制备困难，生产量少，稳定性差；获得特异性类别抗体比较困难。随着对抗体基因的研究和DNA分子重组技术的应用，通过基因改造获得特异性抗体成为可能。1989年Huse等首次构建了抗体基因库，从而使抗体的研究从细胞水平进入到分子水平，并推动了第3代抗体—基因工程抗体技术的发展。至此，抗体的产生技术经历了三个阶段：经典免疫方法产生的异源多克隆抗体；细胞工程产生的鼠源单克隆抗体及基因工程产生的人源单克隆抗体。抗体产生的技术革命为抗体治疗开辟了广阔的前景。 1、基因工程抗体概述及分类 基因工程抗体又称重组抗体, 是指利用重组DNA 及蛋白质工程技术对编码抗体的基因按不同需要进行加工改造和重新装配, 经转染适当的受体细胞所表达的抗体分子。目前报道的基因工程抗体很多, 分类方法不一, 大体可以分为三类。 1．1 完整的抗体分子该类抗体类似于天然抗体分子, 但经改造后更接近于人的免疫球蛋白, 可在一定程度上降低HAMA。 1．1．1. 嵌合抗体(ch imeric an t ibody) 由在基因水平上连接的小鼠抗体V 区及人抗 体C 区组成。这种抗体含75%～ 80% 人抗体, 20% 鼠抗体, 保留了原来鼠源单抗的特异性, 但对人体仍具一定的免疫原性。 1．1．2. 人源化抗体(human ized an t ibody)又称重构型抗体、改型抗体( reshaped an t ibody)或CDR 移植抗体(CDR graf t ing an t ibody) : 通过置换三个发夹状环的鼠抗体超变区(又称互补决定区, CDR) , 使构成抗原结合部位的轻重链各3 个CDR 区是鼠源的, 其余

第四章 免疫球蛋白剖析

第四章免疫球蛋白 第一节基本概念 1、抗体：B淋巴细胞在有效的抗原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功能的免疫球蛋白，这类免疫球蛋白称为抗体。 1937年，Tiselius用电泳方法将血清蛋白分为白蛋白、α1、α2、β及γ球蛋白等组分，其后又证明抗体的活性部分是在γ球蛋白部分。因此，相当长一段时间内，抗体又被称为γ球蛋白（丙种球蛋白）。实际上，抗体的活性除γ球蛋白外，还存在于α和β球蛋白处。 20世纪40年代初期，Tiselius和Kabat用肺炎球菌多糖免疫家兔，证实了抗体活性与血清丙种球蛋白组分相关。肺炎球菌多糖免疫家兔后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，将除去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。 2、免疫球蛋白：具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白统称为免疫球蛋白(immunoglobulin，Ig)。 区别： 抗体都是免疫球蛋白，而免疫球蛋白并不都是抗体。如骨髓瘤蛋白，巨球蛋白血症、冷球蛋白血症等患者血清中存在的异常免疫球蛋白结构与抗体相似，但无抗体活性。 免疫球蛋白可分为分泌型（secreted Ig,SIg）和膜型（membrane Ig, mIg）。 前者主要存在于血清及其他体液或外分泌液中，具有抗体的各种功能；后 者是B细胞表面的抗原识别受体。 第二节免疫球蛋白结构

一、免疫球蛋白的基本结构 （一）重链和轻链 免疫球蛋白分子是由两条相同的重链（heavy chain，H链）和两条相同的轻链（light chain，L链）通过链间二硫键连接而成的四肽链结构。X 射线晶体结构分析发现，IgG分子由3个相同大小的节段组成。 1. 重链 分子量约为50～75kD，由450～550个氨基酸残基组成。免疫球蛋白重链恒定区由于氨基酸的组成和排列顺序不同，故其抗原性也不同。据此，可将免疫球蛋白分为五类，即IgM、IgD、IgG、IgA和IgE，其相应的重链分别为μ链、δ链、γ链、α链和ε链。不同的同种型具有不同的特征，包括链内二硫键的数目和位置、连接寡糖的数量、功能区的数目以及铰链区的长度等。同一类Ig根据其铰链区氨基酸组成和重链二硫键的数目和位置的差别，又可分为不同的亚类。如IgG可分为IgG1～IgG4；IgA可分为IgA1和IgA2。IgM、IgD和IgE尚未发现有亚类。 2.轻链 免疫球蛋白轻链的分子量约25 kD，由214个氨基酸残基构成。轻链可分为两型，即κ(kappa)型和λ(lambda)型，一个天然Ig分子上两条轻链的型别总是相同的,两型轻链的功能无差异。不同种属中，两型轻链的比例不同，正常人血清免疫球蛋白κ:λ约为2:1，而在小鼠则为20:1。κ:λ比例的异常可能反映免疫系统的异常，例如人类免疫球蛋白λ链过多，提示可能有产生λ链的B细胞肿瘤。根据λ链恒定区个别氨基酸的差异，又可分为λ1、λ2、λ3和λ 4 四个亚型。 （二）可变区和恒定区 通过分析不同免疫球蛋白重链和轻链的氨基酸序列，发现重链和轻链靠近N端的约110个氨基酸的序列变化很大，称为可变区（variable

免疫球蛋白的结构

第一节免疫球蛋白的结构（The Structure of Immunoglobulin) B淋巴细胞在抗原刺激下增殖分化为浆细胞，产生能与相应抗原发生特异性结合的免疫蛋白，这类免疫球蛋白被称为抗体（antibody, Ab）。 1937年，Tiselius用电泳方法将血清蛋白分为白蛋白、α1、α2、β及γ球蛋白等组分，其后又证明抗体的活性部分是在γ球蛋白部分。因此，相当长一段时间内，抗体又被称为γ球蛋白（丙种球蛋白）。 实际上，抗体的活性除γ球蛋白外，还存在于α和β球蛋白处。1968年和1972年的两次国际会议上，将具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白统一命名为免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）。 Ig是化学结构的概念，它包括正常的抗体球蛋白和一些未证实抗体活性的免疫球蛋白，如骨髓瘤病人血清中的M蛋白及尿中的本周氏（Bence Jones, BJ）蛋白等。 免疫球蛋白可分为分泌型（secreted Ig,SIg）和膜型（membrane Ig, mIg）。前者主要存在于血清及其他体液或外分泌液中，具有抗体的各种功能；后者是B细胞表面的抗原识别受体。 ☆☆相关素材☆☆ 图片正常人血清电泳分离图 一免疫球蛋白的基本结构 The basical structure of immunoglobulin 免疫球蛋白分子是由两条相同的重链（heavy chain，H链）和两条相同的轻链（light chain，L链）通过链间二硫键连接而成的四肽链结构。 X射线晶体结构分析发现，IgG分子由3个相同大小的节段组成，位于上端的两个臂由易弯曲的铰链区（hinge region）连接到主干上形成一个"Y"形分子，称为Ig分子的单体，是构成免疫球蛋白分子的基本单位。

抗体和抗体的结构详解之欧阳家百创编

抗体和抗体的结构详解 欧阳家百（2021.03.07） 2014-10-21 00:00 来源：丁香园点击次数： 3476 关键词：抗体 结构 抗体,也叫免疫球蛋白 (Ig),是一种能特异性结合抗原的糖蛋白,而抗原是在易感染动物体内引发抗体产生的物质。在体内,抗体是由于外源性分子的侵袭而产生的。抗体以一个或者多个 Y 字形单体存在,每个 Y 字形单体由 4 条多肽链组成,包含两条相同的重链和两条相同的轻链。轻链和重链是根据它们的分子量大小来命名的。Y 字形结构的顶端是可变区,为抗原结合部位。 任何一个抗体的轻链都可以分为κ或λ型(基于小分子多肽结构上的差异),每一个抗体的重链则决定了它的类或型。抗体结构 重链

哺乳动物Ig的重链一共有五种,分别用希腊字母α、δ、ε、γ和μ 来命名,相对应组成的抗体就称为 IgA、IgD、IgE、IgG和IgM五种抗体。不同的重链在大小和组成上有所区别,α和γ包含大约 450 个氨基酸,而μ 和ε则有大约 550 个氨基酸。 每个重链有两个区:恒定区和可变区。所有同一型的抗体其恒定区都是相同的,不同型的抗体之间则存在差异。重链γ、α和δ的恒定区的组成为 3 个前后串联的Ig结构域,并有一个铰链区增加它的灵活性;重链μ 和ε的恒定区则由 4 个Ig结构域组成。不同 B 细胞产生的抗体其重链的可变区不同,但同一种 B 细胞或细胞克隆产生的抗体其可变区则是相同的,每一个重链的可变区都是大约 110 个氨基酸长度,并组成一个单独的Ig结构域。 轻链 哺乳动物只有两种轻链:λ型和κ型,每条轻链有两个前后相连的结构域:一个恒定区和一个可变区。轻链的长度大约为 211~217 个氨基酸, 每个抗体包含的两条轻链总是相同的,对哺乳动物来说每一个抗体中的轻链只有一个型:κ或λ型。在一些低等的脊椎动物中,像软骨鱼类 (软骨鱼)和硬骨鱼类体内也会发现其他型的轻链如ι(iota) 型。 Fab和Fc段 Fc 段可以直接结合酶或荧光染料来标记抗体,是在 ELISA 过程中抗体铆钉在板上的部位,也是在免疫沉淀、免疫印迹和免疫组化中识别并结合二抗的部位。抗体可以被蛋白水解酶如木瓜蛋白酶水解成 2 个 F(ab) 段和一个 Fc 段,或者被胃蛋白酶从铰链区断开,水解成一个 F(ab)2 段和一个 Fc 段。IgG抗体片段有时是非常有用的,由于缺少 Fc 段,F(ab) 段即不会和抗原发生沉淀,也不会在活体研究中被免疫细胞捕获。因为分子片段较小,且缺乏交联功能(由于 Fc 段的缺失),Fab 段通常用于功能性研究中的放射性标记,Fc 段则主要用做组化染色中的阻断剂。 抗体同

抗体的基本结构

免疫球蛋白

具有抗体活性的血清蛋白称为免疫球蛋白，又称为抗体。是由机体的B淋巴细胞在抗原的刺激下分化、分裂而成的一组特殊球蛋白。人和动物的免疫血清中的免疫球蛋白极不均一，其组成、结构、大小、电荷、生物学活性等都有很大差异，约占机体全部血清蛋白的20～25％。目前已在人、小鼠等血清中先后分纯得到5类免疫球蛋白，1968年，世界卫生组织统一命名为免疫球蛋白G（IgG）、免疫球蛋白M（IgM）、免疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白D（IgD）、免疫球蛋白E（IgE）。 Porter等对血清IgG抗体的研究证明，Ig单体分子的基本结构是由四条肽链组成的。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 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。每条轻链含有两个链内二硫键所组成的环肽。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链由于氨基酸的排列顺序、二硫键的数目和们置、含糖的种类和数量不同，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个环肽，μ和ε链含有5个环肽。重链（heavy chain,H链）由450～570个氨基酸残基组成，分子量约为50～70kD。不同的H链因氨基酸的排列顺序、二硫键的数目和位置、含糖的种类和数量不同，其抗原性也不相同，可将其分为μ链、γ链、α链、δ链、ε链五类，这些H链与L链（κ链或λ链）组成的完整Ig分子分别称为IgM（μ）、IgG（γ）、IgA （α）、IgD（δ）和IgE（ε 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（C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、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（framework region）。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 region,CDR）。VL和VH的HVR1、HVR2和HVR3又可分别称为CDR1、CDR2和CDR3，

基因工程抗体

基因工程抗体综述 前言：抗体的实验研究始于上世纪末，1888年Emile及Alexander Yersin由白喉杆菌的培养上清分离到可溶性毒素，后者注入动物内可引起典型的白喉发病症状。Von Behring及同事Kitasato(北里)报告，以白喉或破伤风毒素免疫动物后，其血清中可产生一种中和毒素的物质，该物质能阻止毒素引发的疾病，来自实验动物的抗血清用于感染的患儿，获得明显的治疗效果，尤其是在发病的早期。于是将能中和毒素的物质称为抗毒素(antitoxin)，随后引入抗体一词，泛指抗毒素一类的物质，而将引起相应抗体产生的物质称为抗原（antigen）。1896年Gruber和Durham发现了凝集素。1897年Draus发现可与相应抗原形成沉淀反应的抗体，称为沉淀素。于是认识到毒素及细菌之外的众多蛋白质均可诱导相应抗体的生成，是一种广义的免疫现象。 直至本世纪30年代，“抗体”一词才得以通用，1939年，Tiselius和Kabat采用电泳方法证实抗体的活性存在于泳动速度最慢的血清组分，称为丙种球蛋白（gammaglobulin）。免疫后的抗血清的电泳图形中，gamma球蛋白明显升高，抗血清经相应抗原吸收后再电泳，其gamma球蛋白又恢复到正常血清图形相同。在之后相当长的一段时期内，人们曾将抗体与gamma球蛋白作为同义词相互用。但事实上，具有抗体活性的球蛋白并不都泳动至gamma组分，反之在gamma组分的球蛋白并不都具有抗体活性。在1968年和1972年世界卫生组织和国际免疫学会联合会所属专门委员会决定，将具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白统称为免疫球蛋白（immunoglobulin），由此可见，抗体是一个生物学和功能的概念，可理解为能与相应抗原特异结合的具有免疫功能的球蛋白，免疫球蛋白则是一个结构概念，除抗体外，它尚包括正常个体中天然存在的免疫球蛋白及病理情况下（如骨髓瘤，巨球蛋白血症及冷球蛋白血症等）患者血清中的免疫球蛋白及其亚单位等，因此，抗体是免疫球蛋白，但免疫球蛋白不一定都具有抗体活性，至少目前尚不了解这此天然的或病理的球蛋白的免疫功能。一：抗体产生技术 自上世纪末，以抗原免疫动物获得抗血清这一途径一直是获得抗体的经典方法。1975年Kohler及Milstein建立了B淋巴细胞杂交瘤技术，这是抗体产生的重大技术革命。该技术的普及使得众多科学家通过细胞工程可以在体外定向地制备各种单隆抗体。由于单抗特异性强，性质均一，易于大量生产，在生命科学研究及医学实践方面作出了杰出的贡献，并形成产业，成为生物技术的重要支柱之一。然而，单抗多为鼠源性，采用类似的原理制备人源单抗迟迟未获进展，极大地限制了单抗作为治疗制剂在人体内的应用。为克服鼠源单抗的异源性反应，80年代中期人们开始尝试基因工程方法改造鼠源单抗，即所谓单抗的“人源化（humanized antibody）”，包括鼠Ig的V区与人Ig的C区拼接而成的嵌合抗体，或将鼠IgV 区的CDR区移植到人Ig的V区拼接成的改型抗体[3]。同时，考虑到完整抗体的分子过大，不利于发挥“药物”的作用，从而采用基因工程方法使之“小型化”，如单链抗体（single chain antibody），为VH与VL直接相连，分子量仅为完整抗体的1/6。以基因操作的方式制备抗体却始于1989年底英国剑桥Winter小组与Scripps研究所Lerner小组创造性的工作，他们采用PCR方法克隆抗体全部的可变区基因（reptoire）并装于原核表达载体中，以标记抗原即可筛选到相应抗体，当时称为组合抗体库技术。90年代初期，这一技术有了进一步的发展，即将抗体基因（VH或Fd）与单链噬菌体的外壳蛋白合并表达于噬菌体表面，以固相化的抗原吸附相对应的噬菌体抗体，经多次“吹附－洗脱－扩增”即可筛选得所需抗体。这是抗体产生的又一次重大技术革命，首先该技术将抗体的基因型及表型密切连系起来，每轮操作可使特异性抗体富集102-103。噬菌体抗体库技术不仅摆脱了细胞融合等繁琐的操作，而且可不经免疫制备抗体，为制备人源抗体开辟了新途径。这一点已为实验所证实，然而由一个未经免疫的初级抗体库中筛选出理想的抗体肯定不是一件轻松的事情，由于人体不能随意免疫，转人Ig基因小鼠的尝试80年代后期即有进行，免疫后约4%的抗体为人源。新近这一技术有

抗体的结构与功能

免疫球蛋白的结构与功能 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）。 （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（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（variable region,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。 2．恒定区（constant region,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

抗体的基本结构

1.适应症 2.用量用法 12.相关文献 具有抗体活性得血清蛋白称为免疫球蛋白，又称为抗体。就是由机体得B淋巴细胞在抗原得刺激下分化、分裂而成得一组特殊球蛋白。人与动物得免疫血清中得免疫球蛋白极不均一，其组成、结构、大小、电荷、生物学活性等都有很大差异，约占机体全部血清蛋白得20～25％。目前已在人、小鼠等血清中先后分纯得到5类免疫球蛋白，1968年，世界卫生组织统一命名为免疫球蛋白G（IgG）、免疫球蛋白M（IgM）、免疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白D（IgD）、免疫球蛋白E（IgE）。 免疫球蛋白分子得基本结构 Porter等对血清IgG抗体得研究证明，Ig单体分子得基本结构就是由四条肽链组成得。即由二条相同得分子量较小得肽链称为轻链与二条相同得分子量较大得肽链称为重链组成得。轻链与重链就是由二硫键连接形成一个四肽链分子称为Ig分子得单体，就是构成免疫球蛋白分子得基本结构。Ig单体中四条肽链两端游离得氨基或羧基得方向就是一致得，分别命名为氨基端（N端）与羧基端（C端）。 图2-3 免疫球蛋白分子得基本结构示意图 轻链与重链 由于骨髓瘤蛋白（M蛋白）就是均一性球蛋白分子，并证明本周蛋白（BJ）就是Ig分子得L链，很容易从患者血液与尿液中分离纯化这种蛋白，并可对来自不同患者得标本进行比较分析，从而为Ig分子氨基酸序列分析提供了良好得材料。

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。每条轻链含有两个链内二硫键所组成得环肽。L链共有两型：kappa(κ)与lambda(λ)，同一个天然Ig分子上L链得型总就是相同得。正常人血清中得κ：λ约为2：1。 2．重链（heavychain,H链）重链大小约为轻链得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得环肽。不同得H链由于氨基酸得排列顺序、二硫键得数目与们置、含糖得种类与数量不同，其抗原性也不相同，根据H链抗原性得差异可将其分为5类：μ链、γ链、α链、δ链与ε链，不同H链与L链（κ或λ链）组成完整Ig得分子分别称之为IgM、IgG、IgA、IgD与IgE。γ、α与δ链上含有4个环肽，μ与ε链含有5个环肽。重链（heavy chain,H链）由450～570个氨基酸残基组成，分子量约为50～70kD。不同得H链因氨基酸得排列顺序、二硫键得数目与位置、含糖得种类与数量不同，其抗原性也不相同，可将其分为μ链、γ链、α链、δ链、ε链五类，这些H链与L链（κ链或λ链）组成得完整Ig分子分别称为IgM（μ）、IgG（γ）、IgA（α）、IgD（δ）与IgE（ε 可变区与恒定区 通过对不同骨髓蛋白或本周蛋白H链或L链得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（C区）。 1．可变区（variableregion,V区）位于L链靠近N端得1/2（约含108～111个氨基酸残基）与H链靠近N端得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得肽环，每个肽环约含67～75个氨基酸残基。V区氨基酸得组成与排列随抗体结合抗原得特异性不同有较大得变异。由于V区中氨基酸得种类、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得抗体。 L链与H链得V区分别称为VL与VH。在VL与VH中某些局部区域得氨基酸组成与排列顺序具有更高得变休程度，这些区域称为高变区（hypervariable region,HVR）。在V区中非HVR部位得氨基酸组面与排列相对比较保守，称为骨架区（framework region）。VL中得高变区有三个，通常分别位于第24～34、50～65、95～102位氨基酸。VL与VH得这三个HVR分别称为HVR1、HVR2与HVR3。经X线结晶衍射得研究分析证明，高变区确实为抗体与抗原结合得位置，因而称为决定簇互补区（plementarity-determining region,CDR）。VL 与VH得HVR1、HVR2与HVR3又可分别称为CDR1、CDR2与CDR3，一般得CDR3具有更高得高变程度。高变区也就是Ig分子独特型决定簇（idiotypic determinants）主要存在得部位。在大多数情况下H链在与抗原结合中起更重要得作用。

抗体的结构与功能

来源：医学全在线更新：2007-12-3 医学论坛 该文章转载自医学全在线：https://www.sodocs.net/doc/9c18203873.html,/edu/200712/18959.shtml 免疫球蛋白的结构与功能 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（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（variable region,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。

免疫球蛋白的结构

第一节免疫球蛋白的结构 (The Structure of Immunoglobulin) B淋巴细胞在抗原刺激下增殖分化为浆细胞，产生能与相应抗原发生特异性结合的免疫蛋 白，这类免疫球蛋白被称为抗体( an tibody, Ab )。 1937年，Tiselius 用电泳方法将血清蛋白分为白蛋白、a 1、a 2、B及丫球蛋白等组分，其后又证明抗体的活性部分是在丫球蛋白部分。因此，相当长一段时间内，抗体又被称为丫 球蛋白(丙种球蛋白)。 实际上，抗体的活性除丫球蛋白外，还存在于a和B球蛋白处。1968年和1972年的两次 国际会议上，将具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白统一命名为免疫球蛋白(immunoglobulin , Ig )。 Ig是化学结构的概念，它包括正常的抗体球蛋白和一些未证实抗体活性的免疫球蛋白，如骨髓瘤病人血清中的M蛋白及尿中的本周氏(Be nee Jon es, BJ )蛋白等。 免疫球蛋白可分为分泌型(secreted lg,Slg )和膜型(membrane Ig, mIg )。前者主要存在于血清及其他体液或外分泌液中，具有抗体的各种功能；后者是B细胞表面的抗原识别 受体。 ☆☆相关素材☆☆ 图片正常人血清电泳分离图 I 丨总血清 -------- igG -------- IgA --------- IgM 一电泳迁移率十 (igES极少、不能定曲表示) 正常人血清电泳分离图 一免疫球蛋白的基本结构The basical structure of immunoglobulin 免疫球蛋白分子是由两条相同的重链( heavy chain , H链)和两条相同的轻链(light chain , L链)通过链间二硫键连接而成的四肽链结构。 X射线晶体结构分析发现，IgG分子由3个相同大小的节段组成，位于上端的两个臂由易弯曲的铰链区(hinge region )连接到主干上形成一个 "Y"形分子，称为Ig分子的单体, 是构成免疫球蛋白分子的基本单位。

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（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（variable region,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。