免疫球蛋白的结构与功能区 Ig的血清型 免疫球蛋白的生物学活性 抗体的人工制备
一、免疫球蛋白的基本结构
四条对称的多肽链（重链和轻链）构成的单体

H链、L链 可变区和恒定区

铰链区
可变区又分为：
超变区（HVR） 或互补决定区（CDR） 骨架区（FR）

连接链 ( joining chain, J链 ) :连接单体Ig分子使其成为多聚体，由浆细胞合成，
激活补体（Activation of complement ） 调理作用（Opsonization） ：抗体与细菌或其他颗粒性抗原结合 后，通过Fc段与吞噬细胞表面相应受体的结合，促进吞噬细胞的 吞噬作用。 抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用 （Antibody-dependent cellmediated cytotoxicity, ADCC ）：抗体与肿瘤细胞、病毒感染细胞 表面的抗原结合，通过Fc段与NK细胞表面相应受体结合，可触 发对靶细胞的杀伤作用。

1987 Tonegawa S发现抗体形成多样性的遗传基础
Five concepts

antitoxin 抗毒素
antisera 抗血清
antibody 抗体 gamma globulin（ γ 球蛋 白,丙种球蛋白） immunoglobulin （Ig）

免疫球蛋白
抗体（antibody,Ab）
免疫球蛋白的结构 Ig的血清型 免疫球蛋白的生物学活性 抗体的人工制备
免疫球蛋白的生物学活性
1、中和作用 Neutralization
免疫球蛋白的生物学活性
2、激活补体发挥溶细胞作用
免疫球蛋白的生物学活性
免疫球蛋白的生物学活性
免疫球蛋白的生物学活性


识别、中和抗原（Recognition of antigen ）
富含半胱氨酸的多肽链。 分泌片(secretory piece,SP ): 是分泌型IgA上的一个辅助成分，为糖肽链，由粘 膜上皮细胞合成和分泌，具有保护IgA的铰链区免受蛋白水解酶降解的作用。
二、免疫球蛋白的功能区
1、约110个AA残基组成，由链内二硫键形成环状结构； H链——VH、CH1、CH2、CH3/CH4 L链——VL、CL 互补决定区（CDR） 绞链区
F(ab’)2
Fc Peptides
免疫球蛋白的结构 Ig的异质性 免疫球蛋白的生物学活性 抗体的人工制备
Ig的血清型 (Serotype )
用血清学方法测定和分析Ig的抗原性质
一、同种型（isotype）：同一种属内所有个体共有的Ig抗原特异 性，可在异种体内诱导产生相应抗体。 1、类：根据同种系所有个体的Ig重链C区的抗原性分为五类： IgM()、IgG()、IgA()、IgD()、IgE() 2、亚类：同一类Ig内重链抗原性及二硫键的数目： IgG1～4； IgA1～2； IgM1～2 3、型：根据Ig轻链C区的抗原性分：链和链 4、亚型： 链、 链多种亚型。 二、同种异型（allotype）：是指同一种属不同个体间的Ig分子抗 原性的不同，主要反映在Ig分子上的C区上一个或数个氨基酸的 差异，这种差异是由不同个体的遗传基因决定的。 三、独特型（idiotype）：同一个体不同B细胞克隆所产生的免疫 球蛋白分子可变区有不同的抗原特异性。
CH1、CL:具有Ig同 种异型的遗传标志 VH和VL ： 抗原结合 功能域
绞链区：适应V 区同抗原的结合
补体结合区
免 疫 球 蛋 白 的 功 能 区 域 CH2：补体结 合功能域
CH3/CH4：受体 结合功能域
抗原-抗体的结合
功能区的功能
（1）VL、VH—Ag结合区 （2）CH 和CL上具有部分同种异型的遗传标志 （3） IgG的CH2和IgM的CH3—补体结合区 （4） IgG的CH3—与多种细胞Fc受体结合 （5） IgE 的CH3及CH4参与I型变态反应
五类免疫球蛋白
单体：IgG、IgD、IgE、血清型IgA 二聚体：分泌型IgA 五聚体：IgM
五类免疫球蛋白的特性
IgG：半衰期最长，血清中含量最高，唯一通过胎盘的Ig；具 有激活补体、调理吞噬、ADCC作用； IgM：分子量最大（五聚体结构），出现早消失快，胎儿唯一 能合成Ig；激活补体作用强，无调理吞噬、ADCC作用。可用于 感染的早期诊断； IgA：包括分泌型和血清型；分泌型IgA（SIgA）存在于呼吸 道、消化道、泌尿生殖道分泌液及初乳、泪液、唾液中，具有 抗粘膜局部感染作用； IgE：普通人体内含量低，过敏体质或寄生虫感染者体内含量 增高，介导I型超敏反应，亲细胞型抗体； IgD: 含量低，功能不明确
用于纯化：葡萄球菌蛋白 A （SPA）与人的IgG的Fc段结合。

Fc
Fab
免疫球蛋白的水解片段
Proteolytic cleavage by Pepsin (胃蛋白酶)
Pepsin Ig

Pepsin
F(ab´)2+pFc´
Ag binding valent=2
水解意义—— Ig经酶解或抗毒素去除 Fc段后，不仅可浓缩纯化， 提高疗效，还可明显减少超 敏反应的发生。
（6）铰链区—有张合作用，适于的水解片段
Proteolytic cleavage by Papain (木瓜蛋白酶)
Papain
Papain
Ig

2Fab＋Fc
Fab：fragment of antigen binding Fc ： fragment crystallizable

机体免疫系统受抗原刺激后产生的一类能与相应
抗原发生特异性结合的球蛋白。

抗体存在于血清、淋巴液、外分泌液中。 抗体介导的免疫称为体液免疫。

1968 年和1972 年世界卫生组织（ WHO ）和国际免疫学 会联合会（IUIS）的专门委员会先后决定：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，Ig ） 免疫球蛋白分为分泌型（secreted Ig，SIg）和膜型 （membrane Ig，mIg）。
免疫球蛋白 Immunoglobulin，Ig
研究Ig的科学家获诺贝尔奖的情况

1972 Edelman GM & Porter RR 阐明Ig化学结构 1984 丹麦Niels K.Jerne 提出天然抗体选择学说和免 疫网络学说；Kohler G & Milstein C发明利用杂交瘤 制备单克隆抗体