独特型
第四节 免疫球蛋白特性与功 能
不同抗体分子理化特性有所不 同
一、IgG

1 IgG是介导体液免疫的主要抗体，血清中含量最高，占血清 Ig总量的3/4，半衰期最长(21天左右)； 2 单体形式存在于血清中 3 结合补体，激活补体的传统途径； 4 唯一通过胎盘的Ig，介导新生儿抗感染免疫（六个月）； 5 结合巨噬细胞、中性粒细胞、NK细胞，ADCC效应；
2、一个Fab只能结合一个抗原决定
簇，所以是单价抗体，仍具有抗 体活性。Fc为可结晶片段，在低 温或低离子强度下可形成结晶， 固而得名，它在水解后无抗体活 性。
胃蛋白酶将抗体铰
链区近C端水解得到 1个F(ab’)2段和1个 pFc’段 F(ab’)2具有双价抗 体活性，pFc’会继 续被胃蛋白酶水解 成小片段
白，因此具有蛋白质的通性。
不耐酸碱
对温度敏感
加入中性盐可以使其沉淀
可被多种蛋白酶水解
抗体的化学本质

1939年，Tiselius和Kabat通过对血清蛋 白自由电泳，将血清中蛋白分为四个部 分，α、β、γ和白蛋白四个部分

通过实验发现，抗体活性存在于α至γ这 一广泛区域内，主要存在于γ区，人们 也曾将γ球蛋白等同于抗体。
铰链区位于CH1和CH2之间，这一区域大约含有
30个氨基酸残基，富含脯氨酸和半胱氨酸残基。
该区域可与补体系统的C1q结合，激活补体系
统
4.2.1 轻链
轻链简称L链，由213-214个氨基酸组成，它们
的羧基端与重链以二硫键结合 轻链也有可变区和恒定区，各占轻链的二分之 一 VH和VL大致相同，共同构成了抗原的结合部 位 VL也由三个高变区骨架区组成，加上重链的三 个高变区，一起组成了抗体分子的抗原结合部 位
Ig分子结合抗原前后的构象变化
BACK
水解片段

免疫球蛋白的结构和功能是通过研究它的酶解
片段而得到的


抗体的铰链区容易木瓜蛋白酶和胃蛋白酶水解
木瓜蛋白酶水解的是铰链区的近N端

胃蛋白酶水解的是铰链区的近C端
N 端
C端
(一)木瓜蛋白酶水解：
1、酶解位点位于H链间二硫键近
N端。将抗体水解成2个相同的 Fab断和一个Fc片段
第一节
抗体概述
抗体（antibody，Ab）： 免疫系统在抗原刺激下，由B淋巴细胞或记 忆B细胞分化成的浆细胞所产生的、可与相 应抗原发生特异性结合的免疫球蛋白。
包括IgG、IgM、IgA、IgD、 IgE
曾有抗毒素、杀菌素、溶菌素、凝集素、 沉淀素、溶血素、红斑狼疮因子、类风湿 因子等名称。
1.1抗体、免疫球蛋白和γ球蛋白概念区分 现代免疫学将抗体与免疫球蛋白概念等同。 抗体是生物学和功能上的名称 免疫球蛋白指的是结构和化学本质
抗体都是免疫球蛋白，但并非所有的免疫
球蛋白是抗体 某些蛋白其结构虽与抗体相似，尽管也称 作免疫球蛋白，却没有抗体活性
理化性质
免疫球蛋白的化学本质是多链糖蛋
4.5 抗体的生物学功能
一、可变区的功能
1.识别、结合特异性抗原。
2.中和效应。如中和毒素和病毒、 清除病原体等。 3.抗体抗原检测
C区的功能
激活补体系统 (IgG,IgM) IgM、IgG+ Ag 补体经典途径 IgA、IgE+IgG4） 补体旁路途径

恒定区
恒定区简称C区，约占重链的四分之三
恒定区在氨基酸种类、数量、排序等方面都比
较稳定，因此得名。 Ig重链有三个恒定区，CH1、CH2、CH3 每个恒定区内各有一个链内二硫键，在CH2上 还含有一个糖基
IgA、IgD与IgG一样只有三个恒定区，IgM、IgE
则比它们多了一个CH4区
4.3.3 抗体的免疫原性
Ig 是蛋白质，因此一种动物的 Ig 对另
一种动物具有抗原性。抗 Ig 抗体识别的 Ig
抗原决定簇（ epitope ）主要有三种：同种
型、同种异型和独特型抗原决定簇。
1.同种型（isotypic epitope）
同一种属所有个体的 Ig 分子共有的抗原决定
簇。不同种动物之间则不同，这种表位称为 同种型。
抗体（antibody, Ab）
免疫球蛋白(Immunoglobulin, Ig)： 是具有抗体活性或化学结构与抗体相似的 球蛋白 抗体 免疫球蛋白的种类： 膜型（membrane immunoglobulin, mIg） — B细胞膜上的抗原受体； 分泌型(secreted immunoglobulin, sIg) — 分泌进入体液,介导体液免疫应答。 非抗体
异种抗体：微生物抗体 同种抗体：血型抗体 自身抗体：抗甲状腺抗体
异嗜性抗体：针对异嗜性抗原产生的抗体
不同种属生物间存在的共同抗原
根据有无抗原刺激

天然抗体
没有人工免疫 没有外源抗原刺激 天然存在

免疫抗体
根据与抗原是否产生可见反应
完全抗体： 二价或多价抗体，与抗原结合，产生可见反应。？ 不完全抗体： 只有一个抗原结合部位。 能与颗粒抗原结合但不能产生可见凝集性反应，功 能上为单价。
N端
单体
C端
重 链（heavy chain，H链）

重链，大约由 446 个 aa 组成，结合有不 同含量的糖，属糖蛋白。 IgG 重链含有一 个可变区和3个恒定区

在 Y 形的转折处还存在一个铰链区，因为 像门的合页部位，因此而得名。
可变区，简称V区，H链的V区成为VH，位于氨基 端，约占整个重链的四分之一 抗体的特异性由V区决定 V区的氨基酸种类与排序会随着抗体的特异性不 同而不同 在VH内部，有三个区域的氨基酸序列极易发生 变化，称为高变区或者超变区，因与抗原结合 部位互补又叫互补决定区CDR，位置分别在3135,50-65，95-102位，其余区域变化较小，统 称骨架区。
Fab段：抗原结合片段（fragment
of antigen binding，Fab），相当于抗体分子的两个臂，由 一个完整的轻链和重链的VH和CH1结构域组成。 Fc段：可结晶段（fragment crystallizable，Fc） 相当于Ig的CH2和CH3结构域，是Ig与效应分子 或者细胞相互作用的部位。
每条L链和 H链的高变区 相互作用形成 一个单一的抗 原结合位点。 每个IgG分 子有2个抗原 结合位点，在 功能上称为双 价抗体。
以IgG为例，各功能区的功能如下：
1.VH和VL：结合抗原的部位。
2.CH1和CL：遗传标志所在。
3.CH2 ：有补体结合点，参与活化补体。
4.CH3：可与细胞表面的Fc受体结合。
与抗体有关的诺贝尔奖获得者
von Bering 血清治疗
Ehrlich & Metchnikoff 抗体生成
Edelman & Poter 抗体分子结构
Yalow 放射免疫测定
Koler,Milstein & Jerne 单克隆抗体
Tonegawa Ig基因结构
X射线晶体衍射显示抗体分子立体结构
同种型表位在重链恒定区
2.同种异型
原因：遗传背景不同 同一种属不同个体间，同一类型的Ig分子具有的不同 的抗原决定簇。 位于轻链CL和重链CH的恒定区。
3.独特型
独特型是指每个Ig分子的V区肽链所具有的抗 原特异性标志。 独特位：超变区的变化性决定
两面性 抗体 抗原 血清
第四章 抗体
antibody Ab
内容
1、抗体的概述
2、抗体的结构 3、抗体类型与免疫原性 4、免疫球蛋白特性与功能
主要内容：
抗体的概念
抗体的结构，各功能区的功能 抗体的抗原性 抗体的生物学功能

重点：抗体的结构、功能区、免疫学功能。 难点：抗体的抗原性、功能区、高变区 (CDR) 、McAb、中和抗体等概念。 目的要求：掌握抗体的概念、抗体的结构、 抗体功能区、抗体的免疫学功能。




6 其Fc段与葡萄球菌A蛋白（SPA）结合，可以纯化抗体
7 抗感染的主要抗体（抗菌、抗病毒、中和毒素)；同时也是 血清学诊断和疫苗免疫后监测的主要抗体。
二、 IgM
IgM： 1 五聚体形式存在血液中 2 分子量最大（巨球蛋白），不能穿过血管壁和胎盘 3 个体发育中合成最早的Ig。 4 IgM是抗原刺激后出现最早的抗体，可用于传染病的 早期诊断。 5 调理吞噬和凝集作用比IgG强？ 6 结合和激活补体的能力最强 单体IgM：
补体，导致携带抗原的靶细胞的裂解； 1972年美国Gerald Maurice Edelman和英国Rodney Robert Porter由于在抗体结构上的突出贡献被授予诺 贝尔医学及生理学奖； 1984年丹麦免疫学家Niels K.Jerne、德国免疫学家 Kohler和美国著名生物化学价Cesar Milstein在发现生 产单克隆抗体的原理而共同获得诺贝尔生理学或医学 奖； 1987年利根川进在基因水平上对抗体多样性形成的机 制进行了探索，证实了免疫球蛋白的基因结构，在免 疫球蛋白研究领域取得了突破性进展。


抗体分子巨大， 含有 1000 个以上
的 aa 残基。但各
类抗体都具有相
似的基本结构。
即所有抗体都由 1
个或多个单体组
成。
一、Ig的基本结构（以IgG为例）
（一）轻链和重链
1.重链(heavy chain, H链) 2.轻链(light chain, L链) 3.二硫键
L链 H链
抗体是 对称分 子

Ab的发现
1890年，Behring 在免 疫白喉毒素的动物血清 中发现了能够中华白喉 毒素的物质，并利用这 种动物血清治疗白喉病 患者，从而挽救了成千 上万的白喉患儿,白喉病 患者死亡率从60%降到 26%。Behring本人也获 得了1901年第一届诺贝 尔奖。