抗體的結(jié)構(gòu)與功能

關(guān)于抗體的結(jié)構(gòu)與功能第1頁(yè)，講稿共25頁(yè)，2023年5月2日，星期三

1.抗體（Ab）功能性概念

定義：機(jī)體免疫細(xì)胞被抗原激活后，由分化成熟的終末B細(xì)胞--漿細(xì)胞合成、分泌的一類能與相應(yīng)抗原特異性結(jié)合的具有免疫功能的糖蛋白。

抗體主要存在血清中，也存在于如呼吸道粘膜液、腸粘膜液、唾液以及乳汁等其它體液中。

2.免疫球蛋白（Ig）結(jié)構(gòu)性概念

定義：具有抗體活性或化學(xué)結(jié)構(gòu)與抗體分子相似的球蛋白。

兩個(gè)基本概念第2頁(yè)，講稿共25頁(yè)，2023年5月2日，星期三Ig與Ab的關(guān)系所有的Ab都是Ig，但I(xiàn)g并非都有抗體活性。IgAb第3頁(yè)，講稿共25頁(yè)，2023年5月2日，星期三免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)第4頁(yè)，講稿共25頁(yè)，2023年5月2日，星期三一、免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)四肽鏈結(jié)構(gòu)

，鏈間二硫鍵連接形成Ig分子單體。兩條較長(zhǎng)重鏈（H）和兩條較短輕鏈（L）。每條重鏈和輕鏈分為氨基端（N端）和羧基端（C端）。

免疫球蛋白（

IgG）的結(jié)構(gòu)模式圖

第5頁(yè)，講稿共25頁(yè)，2023年5月2日，星期三（一）重鏈和輕鏈1.重鏈（H鏈）

約450～550氨基酸類：Ig根據(jù)重鏈恒定區(qū)抗原性不同分為

IgM、IgG、IgA、IgDIgE五類2.輕鏈（L鏈）約214個(gè)氨基酸型：根據(jù)輕鏈恒定區(qū)抗原性不同，分為和型。每個(gè)Ig分子的兩條輕鏈完全相同。天然Ig分子中，重鏈同類，輕鏈同型

許多脊椎動(dòng)物中只存在IgG第6頁(yè)，講稿共25頁(yè)，2023年5月2日，星期三根據(jù)氨基酸排列順序的不同分為：可變區(qū)（V區(qū)）：氨基酸組成、排列順序變化較大。恒定區(qū)（C區(qū)）：氨基酸數(shù)量、種類、排列順序及含糖量都比較穩(wěn)定。（二）可變區(qū)與恒定區(qū)第7頁(yè)，講稿共25頁(yè)，2023年5月2日，星期三1.可變區(qū)（V區(qū)）

N端重鏈1/4和輕鏈1/2組成，排列順序與構(gòu)型變化很大。決定與抗原結(jié)合的特異性.可變區(qū)可分為超變區(qū)（hHVR）和骨架區(qū)（FR）。第8頁(yè)，講稿共25頁(yè)，2023年5月2日，星期三在V區(qū)中，某些特定位置的氨基酸殘基的組成和排列順序高度可變，稱為HVR。超變區(qū)共同組成Ig的抗原識(shí)別部位，形成與抗原決定基互補(bǔ)的表位，也稱互補(bǔ)決定區(qū)。又是Ig分子獨(dú)特型決定簇主要存在的部位。VL區(qū)和VH區(qū)各存在3個(gè)超變區(qū)（HVR1-3)骨架區(qū)（FR）FR1~4

V區(qū)HVR以外的部位，AA替換頻率較低的部分，穩(wěn)定HVR的結(jié)構(gòu)。超變區(qū)超變區(qū)（

HVR）/互補(bǔ)決定區(qū)（

CDR）

第9頁(yè)，講稿共25頁(yè)，2023年5月2日，星期三第10頁(yè)，講稿共25頁(yè)，2023年5月2日，星期三位于C端，占輕鏈1/2和重鏈3/4或4/5。在同一種屬中，同一類重鏈和同一類輕鏈C區(qū)AA的種類、排列順序及構(gòu)型相對(duì)穩(wěn)定。

L:CLH:CH1-CH42.恒定區(qū)（C區(qū)）第11頁(yè)，講稿共25頁(yè)，2023年5月2日，星期三第12頁(yè)，講稿共25頁(yè)，2023年5月2日，星期三鉸鏈區(qū)：位于CH1和CH2之間，含豐富的脯氨酸，易伸展彎曲，有利于IgV區(qū)與抗原互補(bǔ)性結(jié)合；有利于暴露補(bǔ)體結(jié)合位點(diǎn)；對(duì)蛋白酶敏感。（三）鉸鏈區(qū)第13頁(yè)，講稿共25頁(yè)，2023年5月2日，星期三Fab段Fc段暴露的C1q結(jié)合位點(diǎn)IgG分子結(jié)合抗原前后的構(gòu)象變化C1q結(jié)合位點(diǎn)被屏障結(jié)合抗原之前結(jié)合抗原之后

CH1

CH2“T”“Y”第14頁(yè)，講稿共25頁(yè)，2023年5月2日，星期三Ig分子的H鏈和L鏈可通過(guò)鏈內(nèi)二硫鍵折疊成若干個(gè)球形結(jié)構(gòu)，每一個(gè)球形結(jié)構(gòu)由110個(gè)氨基酸組成，具有一定的生理功能，稱為功能區(qū)。1.分類輕鏈:VL，CL（2個(gè)）重鏈:VH，CH1，CH2，CH3(IgG、IgA

和IgD)，

多一個(gè)CH4（IgM和IgE）（四）功能區(qū)

第15頁(yè)，講稿共25頁(yè)，2023年5月2日，星期三

2．功能區(qū)的作用(1)VH和VL—（超變區(qū)，互補(bǔ)決定區(qū)）抗原結(jié)合部位。(2)CH1～3和CL—具有同種異型的遺傳標(biāo)記。(3)CH2(IgG)、CH3(IgM)—補(bǔ)體C1q結(jié)合部位，參與活化補(bǔ)體。

(4)CH2～CH3—具有介導(dǎo)IgG通過(guò)胎盤的特性。(5)CH3（IgG）和CH4（IgE）—具有結(jié)合包括單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、粒細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞等細(xì)胞的Fc段受體的功能。第16頁(yè)，講稿共25頁(yè)，2023年5月2日，星期三第17頁(yè)，講稿共25頁(yè)，2023年5月2日，星期三二、免疫球蛋白的生物學(xué)活性

（一）識(shí)別并特異性結(jié)合抗原——V區(qū)的功能1.抗體分子：?jiǎn)误w（IgG,IgE)---2價(jià)二聚體(分泌型IgA)---4價(jià)五聚體(IgM)---10價(jià)（5價(jià)）

Ig與Ag的結(jié)合具有高度特異性，必需是超變區(qū)與抗原的空間構(gòu)象完全吻合。2.意義①

抗毒素中和外毒素毒性作用；抗病毒抗體對(duì)病毒的中和作用。②

發(fā)生各種體外抗原抗體反應(yīng)（凝集、沉淀現(xiàn)象），是免疫學(xué)診斷的基礎(chǔ)。③mIg識(shí)別并結(jié)合抗原，誘導(dǎo)免疫應(yīng)答。第18頁(yè)，講稿共25頁(yè)，2023年5月2日，星期三（二）激活補(bǔ)體系統(tǒng)——C區(qū)的功能

1.IgG1~IgG3和IgM分別通過(guò)CH2和CH3激活補(bǔ)體經(jīng)典途徑；2.IgA、IgG4、IgE形成聚合物后活化補(bǔ)體替代途徑。第19頁(yè)，講稿共25頁(yè)，2023年5月2日，星期三（三）結(jié)合Fc受體——c區(qū)的功能

主要通過(guò)IgG/IgE的CH3/CH4功能域與位于不同細(xì)胞上的FcR/FcR結(jié)合，介導(dǎo)不同的生物學(xué)效應(yīng).

第20頁(yè)，講稿共25頁(yè)，2023年5月2日，星期三調(diào)理作用概念：指抗體、補(bǔ)體等調(diào)理素促進(jìn)吞噬細(xì)胞吞噬細(xì)菌等顆粒性抗原的作用，包括抗體的調(diào)理作用和補(bǔ)體的聯(lián)合調(diào)理作用。IgG+抗原(顆粒性)FcγR（巨噬細(xì)胞）促吞噬細(xì)胞吞噬；第21頁(yè)，講稿共25頁(yè)，2023年5月2日，星期三2.ADCC（抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用（antibodydependentcell-mediatedcytotoxicity）IgG+抗原(靶細(xì)胞)FcγR（NK細(xì)胞）

殺傷靶細(xì)胞第22頁(yè)，講稿共25頁(yè)，2023年5月2日，星期三(四)穿過(guò)胎盤和粘膜穿過(guò)胎盤：IgG、自然被動(dòng)免疫、新生兒抗感染。（IgG是唯一