抗体的基本结构[1].docx

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1、免疫球蛋白书目1. 三2. 英文参考3. 簸4. 免疫球蛋白分子的基本结构1. 轻械和玳链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. -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. 结令FC受体4. 通过胎盘6. 免疫球蛋白分子的抗原性1. 同种利2. 同种异型3. 独特利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. 免疫球柒门超家族的特点8. 各类免疫球蛋白的生物学活性1. IgG2. IgA3. IgM4. IgD5. IgE9. 免疫球蛋白基因的结构和抗体多样性1. 一链基因的结构和肃排2. Ig轻链范因的结

2、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管白称为免蚪锻白，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，约占机体全部血清能白的2025%。目前已在人、小鼠等血消中先后分纯得到5类免疫球蛋白，1968年，世界卫生组织统命名为免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM),免疫球蛋白A(IgA)、免疫球能白D(IgD)、免疫球蛋白E(IgE)。免疫球膏白分子的基本结构Porter等对血清IgG

3、抗体的探讨证明，Ig单体分子的基本结构是由四条肽能蛆成的。即由二条相同的分子量较小的肽链称为轻傩和二条相同的分子最较大的肽烧称为重锌组成的.轻械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额基或短基的方向是一样的，分别命名为氨基端(N端)和段基端(C端)。1+1WRJuJ纣:HWr图2-3免疫球蛋白分广的基本结构示意图轻健和工催由于骨概瘤蛋白(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1.链，很简单从患者血液和尿液中分别纯化这种蛋白，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供

4、应了良好的材料。1 .轻鞋(IightChainj1.)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。每条轻鞋含有两个链内二硫键所蛆成的环肽。1.链共有两型：kappa()与Iambda(),同一个自然Ig分子上1.链的型总是相同的。正常人血清中的:约为2：1。2 .重链(heavychain,H链)重链大小约为轻链的2倍，含450550个负基酸残基，分手量约为55或75kD每条H链含方45个健内二硫键所蛆成的环肽C不同的H链由于氨基酸的排列依次、二硫健的数目和们置、含糖的种类和数M不同，其抗原性也不相同，依据H捱抗原性的差异可将其分为5类：IU链、Y链、链、&链和

5、&链，不同H链与1.(K或鞋)组成完整Ig的分子分别称之为IgM、IgG、IgA、IgD和IgEo丫、和b链上含有4个环肽，和链含有5个环肽C重链(heavyChain,H链)由450570个刎基酸残基组成，分子盘约为5070kD.不同的H链因甄基酸的排列依次、二硫键的数目和位置、含糖的种类和数Jft不同，其抗原性也不相同，可将其分为口链、Y健、链、6链、链五类，这些H链与1.链(K链或链)组成的完整Ig分子分别称为IgM()IgG()xIgA()%IgD(6)和IgE(可变区和恒定区通过对不同骨制蛋白或本周蛋白H链或1.链的筑基酸序列比较分析，发觉其氨基端(N-末端)氨基酸序列变更很大，称此

6、区为可变区(V),而陵基末端(C-末端)则相对稳定，变更很小，称此区为恒定区(CK)o1.可变区(Variab1.eregionNK)位于1.链靠近N端的1/2(约含108I1.1.个氨基酸残基)和H链靠近N端的1/5或1/4(约含118个瑟基酸残基)。每个V区中均有个由链内二硫键连接形成的肽环，每个肽环约含6775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区中瑟基酸的种类、排列依次下变万化，故可形成很多种具有不同结合抗原特异性的抗体。1.镂和H链的V区分别称为V1.和VHo在V1.和VH中某些同部区域的氨基酸蛆成和排列依次具有更高的变体程度，这些区域称

7、为高变区(hypervariab1.cregion,HVR)。在V区中非HVR部位的刎基酸组面和排列相对比较保守，称为骨架区(frameworkregion)oV1.中的高变区行三个，通常分别位于第2434、5065、95102位氨基酸.V1.和VH的这三个HVR分别称为HVR1、HVR2和HVR3。经X线结晶衍射的探讨分析证明，高变区的确为抗体与抗原结合的位置，因而称为确定簇互补区(comp1.ementarity-determiningregion,CDR)oV1.和VH的HVR1、HVR2和HVR3又可分别称为CDRKCDR2和CDR3,一般的CDR3具有更高的高变程度。高变区也是Ig分

8、子独特型确定解(idiotypicdeterminants)主要存在的部位。在大多数状况下H链在与抗原结合中起更重要的作用。图2-4与抗原表位结合高变区（HVR）示意图（G表示相对保守的甘钝酸）2.恒定区（constantregion,Cp）位于1.偿靠近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位城基酸至C末端）。H捱每个功能区约含110多个氨基酸残基，含有一个由二铳键连接的5060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屈动物Ig同型1.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

9、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其次体（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。这是制备其次抗体，应用荧光、陶、同位毒等标记抗体的重要基础。功能区Ig分子的H琏与1.模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个织基酸组成。在功能区中氨基酸序列有高度同源性。1. 1.能功能区分为1.链可变区（V1.）和1.链恒定区（C1.）两功能区。2. H功能区IgG.IgA和IgD的H链各方一个可变区（VH）和三个恒定区（CH1、CH2和CH3）共四个功能区。IgM和IgE的

10、H链各方一个可变区（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CHI、CH2和CH3可分别用ChC2和C3来表示。Ig1.燧和H徒中V区或C区每个功能区各形成一个免疫球蛋白折叠（immunog1.obu1.info1.d,Igfo1.d）,每个Ig折登含有两个大致平行、由二硫连接的片层结构（betap1.eatedsheets）,每个片层结构由3至5股反平行的多肽链组成C可变区中的高变区在Ig折在的侧形成高变区环（hypervariab1.e1

11、.oops）,是与抗原结合的位置.3. 功能区的作用（1） V1.和VH是与抗原结合的部位，其中HVR（CDR）是V区中与抗原确定簇（或表位）互补结合的部位。VH和V1.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) C1.和CH上具有部分同种异型的遗传标记。(3) CH2:IgGCH具有补体CG结合点,能活化补体的经典活化途径。理隹JgG借助CH2部分可通过胎盘主动侬到胎体内。(4) CH3:IgGCH3具有结合单核细胞、巨噬细胞、粒细胞、B细胞

12、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C2和C3功能区与结合肥大细胞和嗜碱性粒细三FCRI有关。4.钱链区(hingeregion)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。钱域区位于CHI和CH2之间。不同H较链区含氨基酸数目不等，a1.、a2、K2和4链的较链区较短，只有10多个瑟基酸残基；丫3和鞋的饺鞋区较长，约含60多个数基酸残基，其中3较链区含有14个地囹酸残基。较徒区包括H链间二硫罐，该区富含肺周酸,不形成a-螺成,易发生伸展与肯定程度的转动，当V1.、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

13、两个抗原确定簇发生互补。由于CH2和CH3构型变更，显示出活化补体、结合组织细胞等生物学活性。皱链区对木瓜蛋白醐、目蛋白髓敏感,当用这些蛋白醐水解免疫球蛋白分子时常此区发生裂解IgM和IgE缺乏较链区。J健和分泌成分1 .J琏(joiningchain)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个半胱纸酸残基，通过二硫键连接到健或疑的枝基端的半胱氨酸。J链可能在Ig二聚体、五聚体或多聚体的组成以与在体内转运中的具有肯定的作用。2 .分泌成分(SeCretoryCornPonent,SC)又称分泌片(secretoryPieCe)

14、,是分泌型IgA上的一个协助成分，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的存在对于反抗处分遏液中蛋直由解悔的降解具有重要作用。单体、双体1 .单体由一对1.链和一对H锌组成的基本结构，inIgG.IgD.IgE血清型IgA。2 .双体由J锌连接的两个单体，如分泌型IgA(secretoryIgA,SIgA)二聚体(或多聚体)IgA结合抗原的亲合力(avidity)要比单体IgA商。图2-5分泌型IgA结构示意图3 .五聚体由J锌和二硫键连接五个单体,如IgM.施Cys414(C3)和Cys575(C端的尾部)对于IgM的多聚化极为重要

15、。在J链存在下，通过两个邻近单体IgM链Cys之间以与J链与邻链Cys575之间形成二薇健蛆成五聚体。由粘膜穴浆细胞所合成和分泌的IgM五聚体，与粘膜上皮细胞表面PIgR(POIy-IgrCCCPtOr,pIgR)结合，穿过粘膜上皮细胞到粘膜表面成为分泌型IgM(secretoryIgM),解片段1 .本瓜蛋白酶的水解片段Porter等最早用木瓜蛋白醐(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：G较健区H链能间二硫键近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，fragmentofantigenbinding),每个Fab段由一条完整的1.链和一条约为1/2的H能组成，Fab段分子量为54kDo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CFab中约1/2H链部分称为Fd段，约含225个锐基酸残基，包括VH、CH1.和部分较琏区C个FC段(可结晶段，fFagmentcrysta1.1.izab1.e),由连接H链二硫键和近拨基端两条约1/2的H链所组成，分子量约50kDoIg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的局部产生示意图图2-7IgM