第二节、抗体分子
抗体是具有共同结构和功能形式的一大类糖蛋白。抗体分 成五类：IgG、IgM、IgA、IgE和IgD（见表2-1）。 一、IgG类抗体有两个相同的抗原结合位点 含有抗原结合位点的两个区域被称作 Fab 片段，涉及到免 疫调节的蛋白区称作 Fc 片段，在 Fab 和 Fc 片段之间的部分称 作铰链区。 重链分子量为5.5kDlt；轻链分子量为2.5kDlt。 二、不同类型抗体的区别 IgG、IgM、IgA、IgE和IgD因重链形式不同而有所区别。 它们的重链分别称作γ、μ、α、ε和δ。 重链的不同使这些蛋白具有不同形式的免疫功能，并且在 完成反应成熟的不同阶段发挥作用。这些差异主要是由于 Fc 片段上的蛋白序列不同所致。 轻链只有两种：κ、λ。
一、免疫原性
许多外源分子、病毒或细胞单纯注射在实验动物体内能 引起强的抗体反应，而一些物质却不能，对于这些情况， 常可通过修饰抗原或改变宿主而使免疫系统反应增加。 好的免疫原分子必须具备以下条件： 1、抗原结合于原始B细胞表面抗体分子对于抗体反应是 绝对必要的。这个结合决定了产生抗体的特异性。因为表 面抗体分子上的抗原决定位点与分泌抗体的结合位点是一 致的。 2、它必须能促进B细胞与辅助T细胞间的信息交换。这 要求在两个细胞间有物理连接。即有一个位点被II级蛋白 及T细胞受体所识别。 3、通常它必须可被降解。
体液介导的适应性免疫反应：体液反应引发产生可结合外 来抗原的循环抗体，由B淋巴细胞产生，由辅助T淋巴细胞 介导是抗体技术的基础。 细胞介导的适应性免疫反应：毒性T淋巴细胞结合于外来
或感染的细胞，随后将这些细胞裂解，辅助T细胞参与该反 应。 二、免疫系统能特异性地对无数种分子反应。 免疫系统持续地受无数抗原刺激。免疫系统的一个主要形 式是它能合成大量的抗体及细胞表面受体。各个带有不同抗 原结合位点的抗体和T细胞受体与外来分子的结合提供了免 疫反应特异性的基础。
九、这些重组及其它机制产生了无数的抗原结合位点。 十、等位基因排斥确保在任一 B 细胞中只有重新排列的一 个轻链和一个重链被表达。产生不同重链和轻链的基因重组 不总是产生一个功能基因，在 B 细胞分化过程中，轻链重排 开始于 κ 区内。然后，若二倍体基因中的一个首先重排，产 生一个功能性等位基因，另一个拷贝则进行重组。若二个重 组都产生非功能性等位基因，那么重组就要λ位点开始体， 一个未知的机制就制止进一步重组。将抗原性结合位点固定 ，直到细胞死亡。这个机制叫等位基因排斥。它可以解释为 什么 B 淋巴细胞分泌的只有一种抗原结合位点的抗体和抗体 只有一种类型的轻链。 十一、其它：重组被用于生产各种类和亚类的抗体。
三、抗体轻链的分子结构 比较轻链的氨基酸结构发现，轻链有一个恒定区和一个可 变区。轻链由220个氨基酸组成，分为两个区，每个区由大 约110个氨基酸组成。-NH2末端那半部分是异源性的，称为 可变区（V）；羧基末端那部分称为恒定区（C）。 恒定区有两种类型：一种是决定κ轻链的，另一种是决定 λ 轻链的。 κ 轻链基因位于第 6 染色体上，而 λ 轻链的基因则 位于第16染色体上。 四、抗体重链的分子结构 重链的序列也存在可变区和恒定区（图2-1）。IgG重链含 有一个可变区和三个恒定区，每区含 110个氨基酸，其它重 链含有附加的恒定区。 IgG重链序列也显示γ链有四种亚类，即：IgG1、IgG2a、 IgG2b和IgG3。鼠重链多肽编码区在第12染色体上。
五、重链和轻链的可变区形成抗原结合位点 一个重链的可变区和一个轻链的可变区结合形成一个抗原 结合位点。可变区的异质性提供了动物有效进行免疫反应所 需的无数结合位点的基础。序列异质性并不是由整个可变区 的每一部分决定的，而是集中在与抗原接触的位点上。多数 可变性决定于每一个链的三个短区，它们形成轻链的三个超 变区和重链的三个超变区。这些超变区形成抗原抗体结合的 接触残基的主体，同时这些超变区位于扩展进入抗原反应区 的短环上。由于它们是实际的抗原结合位点，故被认为是互 补决定区。 六、功能性κ、λ轻链和重链基因的一个明显特征是在所有 细胞中这些基因转录后的选择性剪接是不同的（见图 2 ）。 200个V区，4个功能性J区。 七、形成 λ 轻链 pre-mRNA 外显子也要重排（图 3 ）。 V-JC-J-C。 八、形成功能性重链基因需要 pre-mRNA 外显子的重排（ 图4）。50—100种可变区，12个D区，4个J区。
三、个别淋巴细胞识别个别抗原 一个细胞识别一个抗原，因为单一淋巴细胞上的所有抗 原受体是相同的。 在成熟淋巴细胞表面的所有受体都是糖蛋白，体细胞基 因重组、突变及基因转录后加工等使受体产生107个以上的 结合位点。抗原特异性通过确保只有一个类型的受体在一 个细胞内被合成的过程来维持。 虽然B细胞表面抗体和T细胞表面受体都具有类似的结构 ，但它们是由不同的基因家族编码的，其表达具有细胞型 的特异性。B细胞上的表面抗体能结合可溶性抗原，而T细 胞受体仅仅识别在其它细胞表面展示的抗原
四、免疫系统能将外来微生物和分子与自身成分区别开来。 五、系统记忆每一次与外来抗原的遭遇
免疫反应遇到同一抗原时一次比一次强，具有特异性。免 疫记忆可以延续动物终生。
六、免疫反应的许多性质是通过克隆选择确定的
一种抗原活化一种淋巴细胞。当淋巴细胞表面受体结合 抗原时，B淋巴细胞就被活化，分泌抗体被刺激而增殖（急 剧分裂克隆）。 七、一个有效免疫系统的成熟是由广泛的细胞间信息交换来 调节的。
淋巴细胞杂交瘤与单克隆抗体技术
1960年，法国的Barski等首先发现，两种不同类型的细 胞在混合培养的过程中会自发融合形成融合细胞。与此同 时，日本的Okada也发现紫外线灭活的仙台病毒(Sandai virus)可以诱发艾氏腹水瘤细胞相互融合，在此基础上用灭 活的仙台病毒诱导产生了第一个种间的杂交细胞。 1976年Kohler和Milstein创建了一个方法，他们将分泌一 种特异性抗体的B细胞和体外持续生长的浆细胞瘤融合，产 生的杂交细胞克隆表达了抗体生成的正常B细胞和浆细胞瘤 细胞的免疫球蛋白基因，同时也具有在体外无限增殖的能 力。为此创造了杂交瘤(hybridoma)这个名词，以描述一个 正常抗体生成细胞和一个浆细胞瘤细胞的融合产物。由于 他们的重要科学贡献，Kohler和Milstein在1984年荣获了诺 贝尔医学生理奖。