章蛋白質(zhì)的功能與進(jìn)化教學(xué)用

一、蛋白質(zhì)功能的多樣性(自學(xué))

二、血紅蛋白的結(jié)構(gòu)

三、血紅蛋白的功能：轉(zhuǎn)運(yùn)氧

四、血紅蛋白分子病

五、免疫球蛋白

六、氨基酸序列與生物學(xué)功能

教學(xué)內(nèi)容二、血紅蛋白的結(jié)構(gòu)光合作用→大氣變化→氧氣不斷增加→生物進(jìn)化到以氧為基礎(chǔ)的代謝。進(jìn)化中出現(xiàn)了兩種重要的氧結(jié)合蛋白：肌紅蛋白、血紅蛋白肌紅蛋白適合氧的貯存、血紅蛋白適合氧的運(yùn)輸(一)血紅素

(二)珠蛋白的三級(jí)結(jié)構(gòu)

(三)與O2結(jié)合的機(jī)制

(四)血紅蛋白的四級(jí)結(jié)構(gòu)二、血紅蛋白的結(jié)構(gòu)肌紅蛋白和血紅蛋白的輔基(一)血紅素原卟啉Ⅸ血紅素，原卟啉Ⅸ與還原型Fe2+的絡(luò)合物(二)珠蛋白的三級(jí)結(jié)構(gòu)肌紅蛋白（Mb）：

單體蛋白,一條多肽鏈和一個(gè)血紅素輔基構(gòu)成,Mr17000,153個(gè)氨基酸殘基。Mb的脫輔基蛋白質(zhì)稱為珠蛋白（globin）。Mb主鏈：8個(gè)α螺旋區(qū)段，分別命名為A、B、C…H；相應(yīng)的非螺旋區(qū)段(也稱拐彎)為NA(N-末端區(qū)段)、AB、BC…FG、GH、HC（C-末端區(qū)段）。氨基酸殘基兩種表示法：HisF8,即從N端開(kāi)始His93(二)珠蛋白的三級(jí)結(jié)構(gòu)血紅素結(jié)合部位除內(nèi)襯一層疏水殘基外，還有兩個(gè)His殘基，HisE7和HisF8，它們?cè)谘踅Y(jié)合中起關(guān)鍵的作用。(二)珠蛋白的三級(jí)結(jié)構(gòu)HisF8,為近端組氨酸，其咪唑N成為血紅素Fe(Ⅱ)的第5配體。當(dāng)肌紅蛋白與氧結(jié)合變成氧合肌紅蛋白（oxymyoglobin，MbO2）時(shí),Fe(Ⅱ)的第6配位被O2占據(jù)。(二)珠蛋白的三級(jí)結(jié)構(gòu)HisE7,為遠(yuǎn)端組氨醯(distalHis)，在血紅素基與氧結(jié)合的一側(cè),離血紅素稍遠(yuǎn)，不與Fe(Ⅱ)成鍵，與O2分子緊密接觸，使O2軸不能垂直于環(huán)平面，約有60°的傾斜，因此氧結(jié)合部位是一個(gè)空間位阻區(qū)域。(三)與O2結(jié)合的機(jī)制水中游離的血紅素也能與氧結(jié)合，但血紅素Fe(Ⅱ)被氧化成高鐵血紅素Fe(Ⅲ)。肌紅蛋白的疏水空穴中，可以避免與水接觸，使血紅素Fe(Ⅱ)不易被氧化。當(dāng)與O2結(jié)合時(shí)發(fā)生暫時(shí)性電子重排，去氧后鐵仍處于亞鐵態(tài)。血紅素-血紅素作用增強(qiáng)Fe(Ⅱ)的氧化,珠蛋白氧結(jié)合部位的空間位阻使兩個(gè)血紅素基團(tuán)不能靠足夠近,不易發(fā)生這種相互作用?？臻g位阻也降低血紅素對(duì)CO的親和力，游離的血紅素結(jié)合CO比結(jié)合O2的能力強(qiáng)25000倍，而珠蛋白中血紅素對(duì)CO的親和力僅為對(duì)O2的250倍。肌紅蛋白和血紅蛋白憑借位阻降低了對(duì)CO的親和力，有效地防止代謝過(guò)程中產(chǎn)生的少量CO的毒害?？諝庵蠧O含量達(dá)0.06%～0.08%即有中毒危險(xiǎn),達(dá)0.1%則使人窒息死亡。Fe(Ⅱ)離子向卟啉環(huán)上方突出0.06nmFe(Ⅱ)離子僅向卟啉環(huán)上方突出0.02nm，同時(shí)牽引F螺旋移動(dòng)，引起肌紅蛋白構(gòu)象變化。2個(gè)α亞基和2個(gè)β亞基雜四聚體,近球形(6.4nm×5.5×5.0nm)，也可看成由兩個(gè)原聚體(αβ)構(gòu)成的對(duì)稱二聚體。(四)血紅蛋白(Hb)的四級(jí)結(jié)構(gòu)去血紅素的α亞基和β亞基也屬于珠蛋白家族，α-珠蛋白(141個(gè)殘基)和β珠強(qiáng)白(146個(gè)殘基)。Hb含4個(gè)血紅素，能結(jié)合4個(gè)O2。Hb中作為氧結(jié)合部位的空穴與Mb中的極相似,它們都有兩個(gè)關(guān)鍵的His殘基(E7和F8)和兩個(gè)疏水殘基(PheCDl和LeuF4)。(四)血紅蛋白(Hb)的四級(jí)結(jié)構(gòu)和Mb一樣，Hb上的氧結(jié)合部位也能可逆地與O2結(jié)合而不使Fe(Ⅱ)氧化，并且也降低了血紅素與CO的親和力。Hb的四級(jí)結(jié)構(gòu)帶來(lái)Mb沒(méi)有的兩個(gè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：(四)血紅蛋白(Hb)的四級(jí)結(jié)構(gòu)β2亞基締合出現(xiàn)一個(gè)中央空穴，為BPG結(jié)合部位。α1α2β1特點(diǎn)一：裝配接觸：藍(lán)色部分滑動(dòng)接觸：黃色部分特點(diǎn)二：出現(xiàn)亞基之間相互作用區(qū)域，特別是α和β之間的接觸界面。α和β接觸有兩種：Hb半分子（α1β1和α2β2）中α和β的接觸為裝配接觸；半分子之間的α和β接觸（α1和β2、α2和β1）

，滑動(dòng)接觸一、蛋白質(zhì)功能的多樣性(自學(xué))

二、血紅蛋白的結(jié)構(gòu)

三、血紅蛋白的功能：轉(zhuǎn)運(yùn)氧

四、血紅蛋白分子病

五、免疫球蛋白

六、氨基酸序列與生物學(xué)功能

教學(xué)內(nèi)容(一)肌紅蛋白是氧的貯庫(kù)

(二)血紅蛋白氧合的協(xié)同性和別構(gòu)效應(yīng)

(三)血紅蛋白的兩種構(gòu)象狀態(tài)：R態(tài)和T態(tài)

(四)血紅蛋白協(xié)同性氧結(jié)合的定量分析

(五)BPG調(diào)節(jié)Hb對(duì)O2的親和力

(六)H＋和CO2調(diào)節(jié)Hb對(duì)O2的親和力：Bohr效應(yīng)

三、血紅蛋白的功能：轉(zhuǎn)運(yùn)氧(一)肌紅蛋白是氧的貯庫(kù)Mb與O2結(jié)合的化學(xué)計(jì)量關(guān)系：氧解離平衡常數(shù)：[MbO2]與[Mb]之比與[O2]成正比或(一)肌紅蛋白是氧的貯庫(kù)氧分?jǐn)?shù)飽和度Y或根據(jù)Henry定律，溶于液體的任一氣體的濃度與液體上面的該氣體分壓成正比：另一種表達(dá)Mb與O2的結(jié)合的化學(xué)計(jì)量關(guān)系：P(O2)：可被調(diào)節(jié)和測(cè)量，單位kPa（1kPa=7.5torr或mmHg）Y：分光光度法測(cè)量氧結(jié)合曲線或氧解離曲線當(dāng)Y=1時(shí)，飽和當(dāng)Y

=0.5時(shí),p(O2)=K=P50或P0.5P50的定義：肌紅蛋白被氧半飽和時(shí)的氧分壓用氧分壓和氧分?jǐn)?shù)飽和度作圖：Mb的氧結(jié)合曲線是一等軸雙曲線氧結(jié)合曲線或氧解離曲線Mb的P50為0.27kPa肌肉毛細(xì)血管中氧濃度約為3kPa；細(xì)胞內(nèi)表面約為1.33kPa（Mb80%被飽和）；線粒體中為0~1.33kPa（Mb25%被飽和）；

結(jié)論：大多數(shù)情況，Mb是高度氧合的，氧的貯存庫(kù)，有利于細(xì)胞內(nèi)的O2從質(zhì)膜向線粒體運(yùn)轉(zhuǎn)Hb，四聚體，通過(guò)亞基-亞基相互作用調(diào)節(jié)它的氧合能力→引出別構(gòu)效應(yīng)概念別構(gòu)效應(yīng)(allostericeffect)：又稱為變構(gòu)效應(yīng)。多亞基蛋白質(zhì)一般有多個(gè)配體結(jié)合部位。一個(gè)配體與蛋白質(zhì)上的一個(gè)結(jié)合部位的結(jié)合影響同一蛋白質(zhì)上其他結(jié)合部位的親和力稱別構(gòu)效應(yīng)。具有別構(gòu)效應(yīng)的蛋白質(zhì)稱為別構(gòu)蛋白質(zhì),如血紅蛋白。別構(gòu)（或變構(gòu)），原指蛋白質(zhì)分子不止含有正常配體結(jié)合部位(如活性部位)，尚有別的配體如調(diào)節(jié)物或效應(yīng)物結(jié)合部位——調(diào)節(jié)部位或別構(gòu)部位。別構(gòu)蛋白質(zhì)的調(diào)節(jié)物可以是激活劑或抑制劑。（二）血紅蛋白氧合的協(xié)同性和別構(gòu)效應(yīng)別構(gòu)效應(yīng)：有同促[別夠]效應(yīng)和異促[別夠]效應(yīng)兩種情形同促[別構(gòu)]效應(yīng)：調(diào)節(jié)物和正常配體是同一種分子，發(fā)生相互作用的部位是同種的，一個(gè)配體的結(jié)合影響同種配體與其余同種空位的結(jié)合能力，一般使親和力加強(qiáng)——具有協(xié)同性或正協(xié)同性。正協(xié)同[同促]效應(yīng)表現(xiàn)為S形配體結(jié)合曲線，正協(xié)同結(jié)合使蛋白質(zhì)對(duì)配體濃度的應(yīng)答更為敏感。負(fù)協(xié)同[同促]效應(yīng)，它不呈現(xiàn)S形曲線。（二）血紅蛋白氧合的協(xié)同性和別構(gòu)效應(yīng)異促效應(yīng)：調(diào)節(jié)物是正常配體以外的分子，發(fā)生作用的部位不是同種的，即正常配體的結(jié)合行為受到另一種配體(調(diào)節(jié)物)與另一種部位(別構(gòu)部位)結(jié)合的影響。血紅蛋白有正常配體結(jié)合部位和調(diào)節(jié)物結(jié)合部位,既有同促效應(yīng)又有異促效應(yīng)。O2

可被認(rèn)為是Hb的正常配體又是同促調(diào)節(jié)物，BPG是異促調(diào)節(jié)物。（二）血紅蛋白氧合的協(xié)同性和別構(gòu)效應(yīng)(三)血紅蛋白的兩種構(gòu)象狀態(tài)：R態(tài)和T態(tài)Hb有兩種可結(jié)合氧的互變的構(gòu)象狀態(tài)，T態(tài)、R態(tài)。T態(tài)，去氧Hb主要構(gòu)象；R態(tài)，氧合Hb主要構(gòu)象。(三)血紅蛋白的兩種構(gòu)象狀態(tài)：R態(tài)和T態(tài)8個(gè)鹽橋Bothα-andβ-subunitshaveTyrasthepenultimateC-terminalresidue(Tyr140＝TyrHC2;Tyr145＝TyrHC2，respectively)。酪氨酸-OH與ValFG5(ValFG5isα93andβ98，respectively)形成氫鍵；缺氧時(shí)T態(tài)的被穩(wěn)定：(三)血紅蛋白的兩種構(gòu)象狀態(tài)：R態(tài)和T態(tài)TheshiftinhelixFuponoxygenationleadstoruptureofthisTyrHC2:ValFG5hydrogenbond.Further,eightsaltbridgeslinkingthepolypeptidechainsarebrokenashemoglobingoesfromthedeoxytotheoxyformHb半分的彼此滑動(dòng)、旋轉(zhuǎn)，使β亞基之間的空穴變窄，致使BPG，進(jìn)入R狀態(tài)，O2被結(jié)合有氧時(shí)，O2與T態(tài)Hb結(jié)合→：1910，HillA對(duì)血紅蛋白與O2的協(xié)同性結(jié)合作過(guò)定量分析。暫設(shè)O2與Bb的結(jié)合是一種“全或無(wú)”的現(xiàn)象。(四)血紅蛋白協(xié)同性氧結(jié)合的定量分析則解離平衡常數(shù):Hb的氧分?jǐn)?shù)飽和度：或兩邊取負(fù)對(duì)數(shù)：Hill方程對(duì)作圖，Hill作圖根據(jù)方程，Hill圖應(yīng)有個(gè)n的斜率。但測(cè)得的斜率反映的不是氧結(jié)合部位的數(shù)目，而是部位之間相互作用的程度。故Hill圖的斜率用nH表示，即Hill系數(shù)，是協(xié)同程度的量度。(四)血紅蛋白協(xié)同性氧結(jié)合的定量分析若n=1，配體結(jié)合非協(xié)同，如肌紅蛋白。若nH＞1，正協(xié)同，血紅蛋白。若nH=n，即nH達(dá)到理論極限，配體結(jié)合完全協(xié)同。但實(shí)測(cè)nH總小于蛋白質(zhì)中的配體結(jié)合部位數(shù)。若nH＜1，負(fù)協(xié)同，也即一個(gè)配體的結(jié)合導(dǎo)致后續(xù)配體更難結(jié)合，但例子很少。(四)血紅蛋白協(xié)同性氧結(jié)合的定量分析Hb的nH＝2.8，在nH

＝1和nH＝4兩極端之間，表明Hb和O2的結(jié)合是高度協(xié)同的，但不完全協(xié)同，因n個(gè)O2在一瞬間結(jié)合到同一Hb分子的概率幾乎等于零.(四)血紅蛋白協(xié)同性氧結(jié)合的定量分析第一個(gè)亞基和氧結(jié)合情況第四個(gè)亞基和氧結(jié)合情況Hb：肺泡中Y=0.97，肌肉毛細(xì)血管中Y=0.25。釋放的氧的△Y=0.72。

△Y:血紅蛋白輸氧效率的指標(biāo)。協(xié)同性將增加△Y值。如果是肌紅蛋白：從肺泡輸氧到肌肉，雖然p(O2)有相的改變，但△Y不到0.1，表明Mb不適合于擔(dān)當(dāng)從肺部到組織轉(zhuǎn)運(yùn)氧的角色.肺泡中的p(O2)約為13kPa；肌肉毛細(xì)血管中p(O2)約3kPa。Hb適合運(yùn)輸氧的原因：(五)BPG調(diào)節(jié)Hb對(duì)O2的親和力BPG，Hb的負(fù)異促效應(yīng)物或稱別構(gòu)抑制劑。BPG與Hb作用是異促別構(gòu)調(diào)節(jié)的實(shí)例。正常紅細(xì)胞約含4.5mmol/LBPG，和Hb等摩爾數(shù)，BPG部位在亞基形成的中央孔穴。高負(fù)電荷BPG把兩β鏈交聯(lián)在一起。Hb分離提取后，仍結(jié)合相當(dāng)量的BPG，很難完全被除去。α1α2β1β2Lysβ82（EF6）Hisβ2（NA2）Hisβ143（H21）Valβ1（NA1）Valβ1（NA1）Hisβ143（H21）Hisβ2（NA2）Lysβ82（EF6）(五)BPG調(diào)節(jié)Hb對(duì)O2的親和力BPG和β鏈之間的離子鍵有助于穩(wěn)定T態(tài)的Hb構(gòu)象，促進(jìn)氧的釋放。變?yōu)镽態(tài)時(shí)，Hb中央孔穴變小,容納不了BPG，因O2的結(jié)合引起Hb構(gòu)象變化，擾亂了BPG的結(jié)合部位。O2和BPG與Hb的結(jié)合互相排斥。BPG：肌肉組織代謝產(chǎn)生。α1α2β1β2Lysβ82（EF6）Hisβ2（NA2）Hisβ143（H21）Valβ1（NA1）Valβ1（NA1）Hisβ143（H21）Hisβ2（NA2）Lysβ82（EF6）Y△Y△Y△Y4.5mmol/L7.5mmol/L完全脫BPG的Hb對(duì)O2的親和力很高，能在4kPap(O2)下為O2所飽和，幾乎不釋放氧，氧結(jié)合曲線呈雙曲線形式。BPG對(duì)Hb樣合曲線的影響Y△Y△Y△Y4.5mmol/L7.5mmol/L肺部p(O2)大于13kPa，Hb幾乎全被O2飽和，BPG與氧合關(guān)系不大。外周組織p(O2)低(<4kPa)，如無(wú)BPG，就會(huì)減少Hb對(duì)組織的氧供應(yīng)。有BPG(4.5mmol/L)的存在，Hb對(duì)O2的親和力低，氧結(jié)合曲線呈現(xiàn)正常的S形曲線，供給組織的氧量(卸氧量)約為血液所能攜帶的最大氧量的40%(△Y)。BPG對(duì)Hb樣合曲線的影響Y△Y△Y△Y4.5mmol/L7.5mmol/L常人在短時(shí)間內(nèi)由海平面升到海拔4500m高山時(shí)，紅細(xì)胞中的BPG濃度幾小時(shí)后就開(kāi)始上升，兩天內(nèi)可由4.5mmol/L增到7.5mmol/L.釋氧從30%提高約40%BPG對(duì)Hb樣合曲線的影響CO2和H+組織呼吸產(chǎn)生的兩個(gè)終產(chǎn)物。CO2水中的溶解度很小，容易形成氣泡。紅細(xì)胞含豐富的碳酸酐酶，催化CO2和水生成HCO3-和H+。呼吸產(chǎn)生的CO2約70%～80%以HCO3-的形式轉(zhuǎn)運(yùn)到肺部.CO2水合增加了組織中的H+濃度。CO2也能和Hb氨基末端

α-NH2共價(jià)結(jié)合生成氨基甲酸Hb(Hb-NHCOO-),約20%CO2以此形式轉(zhuǎn)運(yùn)到肺部；同時(shí)也產(chǎn)生H+，進(jìn)一步降低組織中pH。Hb與O2結(jié)合和與H+(或CO2)結(jié)合是相拮抗的.[H+]↑將提高O2釋放。(六)H+和CO2調(diào)節(jié)Hb對(duì)O2的親和力:Bohr效應(yīng)(六)H+和CO2調(diào)節(jié)Hb對(duì)O2的親和力:Bohr效應(yīng)Bohr效應(yīng)：當(dāng)H+濃度增加時(shí)，Hb氧分?jǐn)?shù)飽和度曲線右移。pH對(duì)Hb氧親和力的影響，因丹麥生理學(xué)家BohrG發(fā)現(xiàn)而得名。pH對(duì)Hb氧分?jǐn)?shù)飽和度曲線的影響：肺中血液pH7.6，組織中pH7.2，氧結(jié)合實(shí)驗(yàn)常在pH7.4下進(jìn)行血液流經(jīng)組織時(shí)，這里的pH較低，[CO2]較高，使組織能比單純p(O2)降低獲得更多的氧，而氧的釋放又促使Hb與H+和CO2的結(jié)合，以補(bǔ)償由于組織呼吸引起的pH降低，起著緩沖血液pH的作用。血液流經(jīng)肺部時(shí),這里p(O2)高，有利于血紅蛋白與氧的結(jié)合，促進(jìn)H+和CO2的釋放，同時(shí)CO2呼出又有利于氧合Hb的生成。Bohr效應(yīng)的生理意義：(一)鐮狀細(xì)胞貧血病

(二)α-和β-地中海貧血四、血紅蛋白分子病血紅蛋白病(hemoglobinopathy)，α或β鏈發(fā)生了變化，例如鐮狀細(xì)胞貧血病等；地中海貧血(thalassemia)，缺少了α或β鏈，例如α-和β-地中海貧血病。Hb分子病可分為兩類：(一)

鐮狀細(xì)胞貧血病GluVal非洲的某些地區(qū)發(fā)病率非常高。Hb量?jī)H為正常人(15~16g/100mL)的一半，紅細(xì)胞數(shù)目也是正常人的一半左右.Val側(cè)鏈：“粘性”突起與Phe

β85、Leuβ88形成的互補(bǔ)口袋借疏水作用形成纖維狀結(jié)晶，使紅細(xì)胞彎成鐮刀狀，不易通過(guò)毛細(xì)血管，因而血流變慢，導(dǎo)致組織缺血受傷，影響器官正常功能鐮狀細(xì)胞貧血病發(fā)病機(jī)制：缺失一個(gè)或多個(gè)編碼血紅蛋白鏈的基因;所有基因都可能存在,但一個(gè)或多個(gè)基因發(fā)生無(wú)義突變,結(jié)果產(chǎn)生縮短了的蛋白鏈,或發(fā)生移碼突變,致使合成的鏈含不正確的氨基酸序列;所有基因都可能存在,但突變發(fā)生在編碼區(qū)之外,導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄被阻斷或前體mRNA的不正確加工。(二)α-和β-地中海貧血產(chǎn)生途徑:(二)α-和β-地中海貧血β-地中海貧血：β-珠蛋白基因丟失或不能表達(dá)，此缺損的純合子個(gè)體將產(chǎn)生嚴(yán)重的癥狀?；颊卟荒苤圃歃骆?，必須依賴胎γ鏈的繼續(xù)產(chǎn)生以形成有功能的血紅蛋白(Hb

F)。γ鏈的產(chǎn)生可以繼續(xù)到童年，但多數(shù)不到成熟就夭折了.雜合子患者癥狀較輕，這種人有一個(gè)β基因仍是正常的，β-地中海貧血性狀。(二)α-和β-地中海貧血α-地中海貧血:在每個(gè)染色體上有兩個(gè)鄰接的拷貝(α1和α2)，它們的蛋白質(zhì)產(chǎn)物只差一個(gè)氨基酸殘基，并且都是有功能的，因此一個(gè)人可以有4、3、2、1或0個(gè)α基因拷貝。含4個(gè)拷貝是正常的，僅含1個(gè)拷貝的可能表現(xiàn)出輕微的癥狀，即α-地中悔貧血性狀。

0個(gè)拷貝則是致命性的，稱為α-地中海貧血。α-珠蛋白鏈的水平低下時(shí)，將形成同四聚體:β4或γ4等。同四聚體能結(jié)合O2，但無(wú)協(xié)同性或無(wú)別構(gòu)效應(yīng)，因此不能發(fā)揮正常的功能。(一)免疫系統(tǒng)(自學(xué))

(二)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)和類別

(三)基于抗體一抗原相互作用的生化分析方法五、免疫球蛋白(一)免疫系統(tǒng)(自學(xué))Thetablesummarizesthefunctionsofthevariousleukocytesoftheimmunesystem體液免疫細(xì)胞免疫抗原抗體抗原決定簇（表位）MoleculesofMr<5,000aregenerallynotantigenic(二)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)和類別免疫球蛋白(抗體),可溶性血清糖蛋白，血清中最豐富的蛋白質(zhì)之一?？贵w具有兩個(gè)顯著的特點(diǎn)：高度的特異性;龐大的多樣性。特異性：一種特定的抗體只能與引起它產(chǎn)生的相應(yīng)抗原發(fā)生反應(yīng)。多樣性：抗體可以和成千上萬(wàn)種抗原(天然的和人工的)起反應(yīng)。Y形結(jié)構(gòu)；4條鏈：二重、二輕?？贵w分子(IgG)二價(jià)；抗原分子可以是多價(jià)的。價(jià)數(shù)：抗原與抗體結(jié)合部位數(shù)目。當(dāng)抗體和抗原接近等物質(zhì)的量(稱為等價(jià)帶)濃度時(shí)，將發(fā)生最大的交聯(lián)，產(chǎn)生最大量的免疫沉淀或沉淀素體外沉淀反應(yīng)廣泛用于研究抗原-抗體反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)免疫學(xué)的基礎(chǔ)。免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)免疫球蛋白的類別按照重鏈的類型分為:類別重鏈輕鏈IgGγ

κ或λIgAα

κ或λIgMμ

κ或λIgDδ

κ或λIgEε

κ或λEachclasshasacharacteristictypeofheavychain,denotedα、δ、ε、γandμforIgA,IgD,IgE,IgG,andIgM,respectively；Twotypesoflightchain,κandλ,occurinallclassesofimmunoglobulins.IgG記憶B細(xì)胞引發(fā)的再次免疫反應(yīng)的主要抗體，可以通過(guò)胎盤。

IgA唾液、淚液、乳汁等分泌物的主要抗體，可單體、二聚體或三聚體。IgM初次免疫反應(yīng)早期產(chǎn)生的，可以以單體形式與膜結(jié)合，或形成5聚體。IgD主要存在于B細(xì)胞表面，功能不詳。IgE與過(guò)敏源結(jié)合誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生組胺和其他活性胺，使血管擴(kuò)張，滲透性增大，引起炎癥反應(yīng)。免疫球蛋白的類別JchainHevaychainLightchainIgM(三)基于抗體一抗原相互作用的生化分析方法Polyclonalantibodies

arethoseproducedbymanydifferentBlymphocytesrespondingtooneantigen,suchasaproteininjectedintoananimal.CellsinthepopulationofBlymphocytesproduceantibodiesthatbindspecific,differentepitopeswithintheantigen.Thus,polyclonalpreparationscontainamixtureofantibodiesthatrecognizedifferentpartsoftheprotein.Monoclonalantibodies,

incontrast,aresynthesizedbyapopulationofidenticalBcells(aclone)grownincellculture.Theseantibodiesarehomogeneous,allrecognizingthesameepitope.單克隆抗體的制備用選定的抗原免疫小鼠，取出脾臟，制備B淋巴細(xì)胞。培養(yǎng)小鼠的骨髓瘤細(xì)胞。B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合。轉(zhuǎn)移到只有雜交瘤細(xì)胞才能生長(zhǎng)的培養(yǎng)基上,培養(yǎng)選擇雜交瘤細(xì)胞。用ELISA篩選產(chǎn)生特定單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞。用小鼠腹水或培養(yǎng)箱培養(yǎng)選出的雜交瘤細(xì)胞。純化所需的單克隆抗體。酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定Coatsurfacewithsample(antigens).如HIVBlockunoccupiedsiteswithnonspecificprotein.如酪蛋白或牛血清白蛋白Incubatewithprimaryantibodyagainstspecificantigen.如抗HIV外殼蛋白的兔IGIncubatewithantibody-enzymecomplexthatbindsprimaryantibody.如辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)羊抗兔的抗抗體,即羊抗兔IgG或第二抗體Addsubstrate.如辣根故氧化物酶，加3,3′,5,5′-四甲基聯(lián)苯胺Formationofcoloredproductindicatespresenceofspecificantigen.如是四甲基聯(lián)苯胺則產(chǎn)物黃色，450nm有最大光吸收，量與待測(cè)抗原或抗體量成正比也稱Western印跡，操作上類似用于核酸分析的Southern印