第三章
免疫球蛋白
Ig Immunoglobulin
1. 抗体（Antibody，Ab）：指B淋巴细胞 受
抗原刺激后活化、增殖、分化成为浆细胞
后产生的能与相应抗原发生特异性结合的
球蛋白。

体液免疫 - 抗体介导的免疫应答

2. 免疫球蛋白（Immunoglobulin，Ig）：
指具有抗体活性或化学结构与抗体相似
（1）V区：V、J基因编码
CDR1、CDR2 CDR3 85 V基因片段
三、免疫球蛋白类型转换 概念：又称同种型转换（S/S转换），指B细胞接 受抗原刺激后，首先合成IgM,在多种因素的影响 下，可以转变成合成IgG,IgA或者IgE的B细胞。

2．IgM

（1）分子量最大，存在于血流中 （2）胚胎期唯一可以合成的Ig （3）免疫应答中最早出现的Ig,半衰期5天 （4）具有强大的调理、激活补体及杀菌作用 血型抗体主要为IgM 单体IgM：B细胞最早出现的重要表面标志
3.IgA


血清型IgA：单体，存在于血清中
分泌型IgA：双体、三体及多体
3.各功能区的作用：
（1）VL、VH：与抗原特异结合的部位
（2）CL、CH1：Ig同种异型的的遗传标记
（3）CH2：补体结合位点所在，IgG可借CH2区 主动通过胎盘由母体传给胎儿。 （4）CH3/CH4：具有与多种细胞结合的功能。 （5）铰链区： Ag和Ab结合后，铰链区发生构型变
化，使存在于CH2区补体结合位点暴露，使补体得

II 决定簇互补区（互补决定区）： complementarity—determining region，CDR VL、VH的超变区受链内二硫键作用而折叠成特定 的空间构型，供抗原决定簇互补结合，故将超变 区又称为互补决定区。
III
独特型决定簇（idiotype determinants)
Ig超变区结构是该Ig分子所独特具有的遗传 标记结构，故又称为独特型决定簇。

I 超变区（HVR，hypervariable region Cleft ）：指 在V区（轻链和重链）内氨基酸组成及序列变化最 为剧烈的特定部位。
非HVR区-FR骨架区：Ig超变区之外的部位，其 氨基酸序列、组成相对保守，称为骨架区。作用： 稳定CDR结构，以利IgCDR与抗原决定簇精细特 异地结合）
1.Ig重链VDJ基因重排及C基因 （1）V区：V、D、J基因编码 V基因：CDR1、CDR2 （119） D基因及V-D：大部分CDR3 （30） D-J基因：CDR3其余部分及骨架区（6） （2）C区：C基因编码 （9） 之前有S区 是重组酶识别部位，在类别转换中有重 要 作用
2 .Ig轻链VJ基因重排及C基因
3.独特型（idiotype ,Id)：同一个体内不同B细胞克隆产
生的Ig V区的抗原特异性各不相同，其超变区各自具备 的独特抗原决定簇结构，称为抗体的独特型。 独特型决定簇主要存在于Ig的超变区。由若干表位组
成（idiotope), 后者可以刺激异种、同种异体，甚至同一
个体内产生相应的抗体－抗独特型抗体
噬菌体表面呈现的小分子抗体
图示 人鼠嵌合抗体的制备
图示 鼠单抗可变区的人源化（CDR移植）

1.多克隆抗体(PcAb):
多数天然抗原具有多种抗原决定簇,注入机体
后可刺激多个B细胞克隆发生免疫应答,产生多
种相应抗体,这种由多个克隆细胞产生的多种抗
体混合物,即为多克隆抗体.
2.单克隆抗体(McAb):

由一个细胞克隆产生的只作用于某一 种Ag决定簇的均一抗体,称为单克隆抗体.

3.基因工程抗体(GeAb):
第二节、免疫球蛋白的抗原性
1.同种型：指同一物种内所有个体共有的Ig的抗原特 异性结构。同种型抗原决定簇存在于Ig的CH、CL 区。
根据CH抗原特异性的差异，分5类 ，亚类
根据CL抗原特异性差异，分2型， 亚型 2.同种异型：指同一物种内不同个体间的Ig在抗原性 上的差异。同种异型抗原决定簇存在于Ig的CH1、 CL区的特定部位。
以结合。也利于抗体分子超变区与抗原决定簇吻合，
三、Ig 分类及分型
（1）根据重链氨基酸组成、序列及结构的差
异，将Ig分为五类，即
IgM (µ ) 、IgG(γ)、IgA(α)、IgD(δ)、IgE(ε)
（2）根据轻链氨基酸组成、序列及结构的差
异，可将轻链分为两型：κ 和λ 型
每一Ig单体分子两条重链必须同类，两条轻
单链抗体，最小识别单位，双价小分
子抗体、双特异性抗体）
2 噬菌体抗体：是将克隆的Ab V区基因与一种丝 状噬菌体DNA上的基因精确连接，转染细菌后在
其膜表面表达Fab或单链抗体（ScFv）-噬菌体外
壳蛋白的融合蛋白
3 胞内抗体：借助基因工程手段，获得仅在细胞
内表达，并仅作用于胞内靶分子的抗体或其片段。
特点：发生类别转换的B细胞V区不变，只有重
链的C区发生类或亚类的变化
机理：发生在C基因的5’端的S区。可能是通过缺
失模式或RNA剪切实现的。
免疫球蛋白的等位基因排除现象
已知一个成熟的B细胞仅能表达一类重链和一型轻
链，而其他类型重链和轻链基因均处于阻遏状态，
不能表达。
对于特定的B细胞。其两条染色体上编码重链或轻
链必须同型。
四、IgG的水解片段
1． 木瓜蛋白酶（papain）水解片段 酶解部位：重链间二硫键近氨基端 形成片段：两个相同单价抗原结合片段（Fab） 一个可结晶片段（Fc） 功能：Fab—保留与抗原特异结合的功能，但是 单价的 Fc—保留重链的抗原性及相应功能区的 生物活性

2． 胃蛋白酶（pepsin）水解片段
二、Ig的功能区及其功能
1.定义：Ig的H链、L链每隔110个氨基酸由链内二 硫键连接构成一个能行使特定功能的球形结构， 称为Ig的功能区（domain，结构域）。 2.功能分区：

（1）L链：VL、CL
（2）H链：VH、CH1、CH2、CH3（CH4）
（3）铰链区：位于CH1、CH2之间，富含大量脯 氨酸和二硫键，不易形成α螺旋，对蛋白酶处理 很敏感。
Ig的其它结构：

1.J链（Joining chain）：由浆细胞合成的 酸性糖蛋白。 作用：在Ig羧基端连接Ig单体成为双体 （SIgA）或五聚体（IgM），起稳定多聚 体结构及参与体内运转的作用。


2.分泌片（secretory piece，SP）：由粘
膜上皮细胞合成的糖蛋白。
作用：保护SIgA抵抗外分泌液蛋白酶的降 解。利于SIgA分泌到粘膜表面。
酶解部位：重链间二硫键近羧基端 形成片段：双价的抗原结合片段F(ab’)2 pFc’
功能：F(ab’)2—具有与抗原特异结合的功能，
而且是双价的
pFc’—无任何生物活性的小分子多肽
碎片
3． Ig水解片段研究意义： （1）阐明Ig的结构及生物活性
（2）经酶降解的Ig，不仅可浓缩制备，而
且可提高疗效，减少超敏反应的发生。
（1）存在于乳汁、唾液及外分泌液中
（2）局部免疫、激活补体（替代途径）、ADCC
4．IgD （1）为B细胞的分化受体 （2）防止免疫耐受的发生

5．IgE： （1）正常时含量极低（0.002%） （2）两类Fc受体—高亲和力受体：与I型超敏 反应有关 低亲和力受体：与ADCC有关
分类：个体独特型/公有独特型，
Ab2α /Ab2 β /Ab2 γ/ Ab2 ε
第三节 免疫球蛋白基因的遗传 控制
一 、Ig的基因定位及结构 L chain : : No.2 chromosome : NO. 22 chromosome H chain: NO.14 Chromosome
二 、Ig的基因控制
链的两个等位基因中，仅其中之一可以得到表达。
此称为等位基因排除现象
四、抗体多样性机制
1.
多基因控制
2.V-D-J及V-J连接的多样性
3.体细胞的基因突变
4.H
、L链的随机组合
第四节 五类免疫球蛋白的特点与功能
1．IgG
血清含量最高（75%） 出生后3个月开始合成，半衰期长21天左右 唯一通过胎盘的Ig 抗感染、参与自身免疫、超敏反应
第五节 免疫球蛋白超家族 IgSF
一、组成 与Ig结构相似，遗传基因同源，主要 以膜蛋白形式存在于细胞表面，有识别和传递 信号功能，将此类蛋白称为免疫球蛋白超家族。
二、结构特点
由胞外区、跨膜区和胞内区组成
胞外区可以含有1个或数个Ig样结构域，每个V
区/C区外形相似，90-100个aa 残基组成
第六节、抗体的制备
的球蛋白。 包括：抗体 化学结构与抗体相同但是无抗体 活性的异常免疫球蛋白
第一节 免疫球蛋白的结构
一、免疫球蛋白的基本结构
—对称的四肽链模型

（1）2条长链，重链（Heavy chain，H
链）：含450-550aa

（2）2条短链，轻链（Light chain，L
链）：含214aa
（3）2个端 N端,C端 （4）2个区 可变区（variable region，V区）：近 氨基端（N端）L链的1/2和H链的1/4或1/5 恒定区（constant region，C区）：近羧 基端L链的1/2和H链的3/4或4/5 （5）2种二硫键 H-H H-L
由基因重组技术制备的抗体,称为基因工程 抗体.其原理是：借助DNA重组和蛋白质工程 技术，按照人们的意愿，在基因水平上，Ig分 子进行切割，拼接或修饰，重新组装成新型抗 体分子。
目前出现的主要种类：
1、对鼠源性抗体的改造
•人-鼠嵌和抗体 •人源化抗体（CDR移植抗体等） •小分子抗体 ：由Fab、Fv组成的抗体片段，仅为 IgG的1/3—1/12 （Fab片段，单域抗体，