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抗体(Antibody,Ab)基本结构和作用
chain,J链)
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。
IgM和SIgA结构示意图
(二) 功能区
用X射线衍射分析法发现,Ig多肽链是由若干折叠 成球形结构组成的一种立体构型。 每一球形结构是肽链的一个亚单位,约110个氨基 酸组成,具有一定的生理功能,故称功能区(或结构域)。 在功能区中氨基酸序列有高度同源性。 L链有VL、CL两个功能区; IgG、IgA、IgD的重链有VH、CH1、CH2、CH3共四个功 能区;IgM、IgE重链则有VH、CH1、CH2、CH3、CH4五个功 能区。
(一)Ig的基本结构
Ig的基本结构是由二硫键连接起来的四条多肽链
组成的一个Ig的单体分子。
N端
C端
(一)Ig的基本结构
1、重链和轻链
重链约有450~570个氨基酸残基。 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、二硫键的数目和他们 的位置、所含的种类和数量不 同,其抗原性也不相同。
delta
epsilon
相应的Ig种类 IgM IgG IgA IgD IgE
五种Ig的结构示意图
1、重链和轻链
轻链约有212个氨基酸残基,有 (Kappa)和 (Lambda) 2型。
每个Ig分子的两条轻链总是同型的。 人血清中的κ:λ约为2:1。 每条轻链含有两个链内二硫键内二硫所组成
的环肽。
2、可变区与恒定区
Ig的氨基端(N-末端)轻链的1/2(约含108~111个氨基 酸残基)与重链的1/5或1/4区段(约含118个氨基酸残基) 的氨基酸组成及排列顺序多变称为可变区(variable region,V区)。
2、可变区与恒定区
而羧基端(C端)轻链的1/2与重链的3/4(或IgE的4/5)区域 (约从119位氨基酸至C末端),氨基酸的组成和排列比较 恒定,为恒定区(C区)。
抗体(Antibody, Ab)基本结构和作用
抗体(antibody,Ab)
是在抗原和免疫系统相互作用下由B细胞产 生的能与相应抗原发生特异性结合的免疫 球蛋白(immunoglobulin, Ig)。
1964年WHO决定将具有活性及化学结构与抗 体相似的球蛋白统称为免疫球蛋白。
Ig
一、免疫球蛋白的结构
(三)水解片段
用胃蛋白酶水解IgG分子,可裂解为大小二个片段。 即Fab双体称为F(ab’)2,功能与Fab段相似。 小段类似Fc,可被继续水解成小分子多肽,称为pFc',
不再具备任何活性。
Ig的水解片段
二、Ig的抗原特异性
Ig的特征是具有与相应抗原结合的抗体活性,但它也 有免疫原性。
Ig的功能区
(二)功能区
VH、VL共同构成抗原结合部位; IgG的CH1能结合补体C4b,CH2能结合补体C1q,CH2加CH3有结
合吞噬细胞的作用,与免疫调理作用有关,还与IgG通过胎 盘的特性有关;
IgE的CH4可同肥大细胞结合,参与I型超敏反应。 CH1与CH2之间的区域为绞链区,含大量脯氨酸,对木瓜酶及
1、重链和轻链
根据H链抗原性的差异可将其分为五类,不
同的重链分别以希腊字母 (gamma)、
(alpha)、 (mu)、 (delta)和
(epsilon)表示,不同H链与L链组成完整Ig
的分子分别称之为IgG、IgA、IgM、IgD、
I重gE链五类类型 。 μ mu
γ
gamma
α
alpha
δ
ε
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。
2、可变区与恒定区
2、可变区与恒定区
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 更高的变异程度,这些区域称为高变区(HVR)。
胃蛋白酶敏感。有弹性,可自由展开至180度,可使Fab段合 拢或分开,有利与抗原结合或易使补体结合点暴露。
Ig的绞链区及功能
(三)水解片段
木瓜酶水解IgG分子,可裂解产生两个相同的Fab片段 和一个Fc片段。
抗原结合片段:含一条完整的L链和重链近N端的1/2, 能与抗原特异性结合。
可结晶片段:含两条H链C端1/2多肽链,有活化补体 等生物学效应。
在V区中非HVR部位的氨基酸组成和排列相对比较保守, 称为骨架区(fuamework rugion,FR)。
Ig的互补决定区与抗原表位结合示意图
轻链的基本折叠
轻链的免疫球蛋白的功能区共有一种基本的折叠模式,几个多肽链的直形片 段多和肽结链构排域列(为功两能层区,)彼的此长方轴向平相行反。,轻在链两有层二之个间功有能许区多:疏水VL和氨C基L。酸在。每两个层功中能的区一中层 具有四个片段(白色箭头),另一层有三个片段(黑色箭头),两者由一个二硫键 (个红高色变)区相都连有。一个VL功残能基区编的号折示叠出使。高变区成为三个分离但又紧密位于一起的环。每
2、可变区与恒定区
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(CDR)。
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。
J链
3、J链和分泌成分
(2)分泌成分(secretory component,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。