免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)-2018臨床執(zhí)業(yè)醫(yī)師考試醫(yī)學(xué)免疫學(xué)考試輔導(dǎo)

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　　Ab是B細(xì)胞接受Ag刺激后增殖分化為漿細(xì)胞所產(chǎn)生的，主要存在于血清等體液中，通過(guò)與相應(yīng)Ag特異性結(jié)合發(fā)揮免疫功能的糖蛋白(球蛋白)。

　　Ig是指具有Ab活性或化學(xué)結(jié)構(gòu)與Ab相似的球蛋白

　　Ig可分為：分泌型Ig(sIg )，主要存在于血清或組織液中，具有Ab的各種功能(Ab);

　　膜型Ig(mIg)，是B細(xì)胞膜上的Ag受體(BCR)。

　　一、Ig的基本結(jié)構(gòu)

　　Ig 基本結(jié)構(gòu)是一個(gè)由兩條相同的重鏈和兩條相同輕鏈經(jīng)二硫鍵相連的“Y”字型四肽鏈結(jié)構(gòu)。

　　(一 )重鏈和輕鏈

　　1.重鏈(H鏈)分子量約為50～75kD，由450～550個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成。

　　(1)有5種氨基酸組成和排列順序不同(故抗原性也不同)的H鏈：

　　Ig重鏈將Ig分為5類(同種型)：

　　IgG, IgA, IgM, IgD, IgE

　　(γ、 α、 μ、 δ、 ε)

　　(五類Ig 鏈內(nèi)和鏈間二硫鍵的數(shù)目和位置、寡糖的數(shù)量、結(jié)構(gòu)域的數(shù)目、鉸鏈區(qū)的長(zhǎng)短不同)。

　　(2)γ 鏈 有 4 種： γ1， γ2， γ3，γ4

　　將IgG分為4個(gè)亞類：IgG1, IgG2, IgG3, IgG4(根據(jù)鉸鏈區(qū)氨基酸組成和重鏈二硫鍵的數(shù)目、位置不同分)。

　　(3)α鏈有 α1、α2兩種，故IgA有兩個(gè)亞類： IgA1、IgA2 。因此，IgG和IgA又分為若干亞類。

　　2. 輕鏈(L鏈)約為25kDa，由214個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成。

　　(1)有兩種： κ鏈和λ鏈

　　將Ig分為兩型: κ型和λ型。各類Ig都可以有兩條相同的κ鏈或λ鏈，兩型Ig功能上并無(wú)差異。

　　Ig κ型/λ型，正常人約為 2∶1，小 鼠 為 20∶1。

　　(2)根據(jù)λ鏈恒定區(qū)個(gè)別氨基酸的差異，λ型Ig分為四個(gè)亞型 λ1、λ2、λ3、λ4

　　(二)可變區(qū)和恒定區(qū)(V區(qū)和C區(qū))

　　1.可變區(qū) ：由H、L鏈N端110個(gè)左右氨基酸殘基組成。此處針對(duì)不同Ag的Ig的氨基酸序列變化很大，故稱為V區(qū)，占H、L鏈的1/4和1/2。

　　H鏈和L鏈的V區(qū)分別稱為VH和VL。而兩鏈靠近C端的其余氨基酸序列很少變化，稱為恒定區(qū),占H、L鏈的3/4和1/2。

　　可變區(qū)又可分為高變區(qū)和骨架區(qū)。

　　(1)高變區(qū)(,HVRVH和VL各有3個(gè)氨基酸組成和排列順序高度變化的區(qū)段，稱為高變區(qū)。

　　因其與抗原表位呈互補(bǔ)結(jié)合，又稱互補(bǔ)決定區(qū)(CDR)。

　　H鏈和L鏈各有三個(gè)CDR，分別命名為：HCDR1、HCDR2、HCDR3 、

　　LCDR1、LCDR2、LCDR3。

　　它們共同形成了Ig的“抗原結(jié)合部位”，CDR3變化程度最高，是與Ag表位結(jié)合的關(guān)鍵部位。

　　針對(duì)不同Ag的Ab的CDR氨基酸序列、空間構(gòu)型不同，故決定了Ab結(jié)合Ag的特異性。

　　(2)骨架區(qū) (FR)V區(qū)中CDR之外的其他區(qū)段變化較小，稱為骨架區(qū)。

　　分別用FR1、FR2、FR3、FR4表示。H、L鏈各有4個(gè)FR。

　　2. 恒定區(qū)(C區(qū))

　　L鏈的C端其余1/2、H鏈的C端約3/4～4/5同類Ig氨基酸數(shù)量、種類、排列順序及含糖量都比較穩(wěn)定，稱為CH和CL。

　　針對(duì)不同Ag的同一類Ig的這部分是相同的(但因物種而異!)，其抗原性相同，但V區(qū)各異。

　　前面所述Ig重鏈有五種，主要是指恒定區(qū)有5種變化，故有5種重鏈，5類Ig!

　　C區(qū)不與Ag結(jié)合，主要和Ab的效應(yīng)有關(guān)。

　　L鏈的C區(qū)用CL表示;

　　H鏈的C區(qū)用CH表示，且分為CH1、CH2、CH3(IgG、IgA、IgD)、CH4(IgM、IgE)。

　　總結(jié)：針對(duì)不同抗原的IgG， C區(qū)相同， V區(qū)不同 ;

　　針對(duì)同一抗原的抗體，有不同類別，如IgG、IgM、IgA，它們 V區(qū)相同， (H鏈)C區(qū)不同。

　　(三)鉸鏈區(qū)

　　是Ig H 鏈CH1和CH2之間的區(qū)域。脯氨酸含量較多，肽鏈比較舒展，容易彎曲，使Ab的兩個(gè)Ag結(jié)合部位能與不同距離的Ag表位結(jié)合。該區(qū)也是各種蛋白酶的敏感部位。

　　鉸鏈區(qū)較短的Ig：IgG1、IgG2、IgG4、 IgA

　　鉸鏈區(qū)較長(zhǎng)的Ig：IgG3、IgD

　　無(wú) 鉸 鏈 區(qū) 的Ig：IgM、IgE

　　(四)Ig的結(jié)構(gòu)域(功能區(qū))

　　Ig四條多肽鏈的V區(qū)、C區(qū)都有約110個(gè)氨基酸殘基折疊的球形結(jié)構(gòu)域，而每個(gè)結(jié)構(gòu)域具有其相應(yīng)的功能，又稱功能區(qū)。

　　每個(gè)結(jié)構(gòu)域都是二硫鍵連接的兩個(gè)反向平行的β片層(β桶或β三明治)，稱為Ig折疊。 有該結(jié)構(gòu)的分子，被統(tǒng)稱為“Ig超家族”(IgSF)。

　　IgG、IgA和IgD H鏈有4個(gè)結(jié)構(gòu)域： VH、CH1、CH2、CH3。

　　IgM、IgE H鏈有5個(gè)域結(jié)構(gòu)：VH、CH1、CH2、CH3、CH4。

　　Ig L鏈有2個(gè)結(jié)構(gòu)域： VL、VH 。

　　二、Ig的其他成分

　　1.連接鏈(J 鏈)是由漿細(xì)胞合成的富含半胱氨酸的多肽鏈(含糖10%)。起連接IgM五聚體和SIgA雙體的作用。

　　IgG、IgD、IgE為單體的Ig，無(wú)J鏈。

　　2.分泌片(SP Or SC)

　　是粘膜上皮細(xì)胞合成的60～70kD的多肽鏈(含糖6%)，在上皮細(xì)胞內(nèi)與J鏈連接的IgA雙體結(jié)合，組成SIgA。

　　介導(dǎo)SIgA的轉(zhuǎn)運(yùn)(通過(guò)粘膜上皮細(xì)胞)，并保護(hù)其不受蛋白酶的水解。

　　三、Ig的水解片段

　　(一)木瓜蛋白酶

　　水解為：2個(gè)Fab片段，為單價(jià)，與Ag結(jié)合后不能形成凝集反應(yīng)和沉淀反應(yīng)。

　　1個(gè)Fc片段，是IgG的CH2和CH3功能區(qū)，無(wú)Ag結(jié)合活性，是Ab分子與補(bǔ)體和細(xì)胞結(jié)合的部位。

　　(二)胃蛋白酶

　　水解為： 1個(gè)F(ab’)2片段和pFc’殘片。

　　F(ab’)2仍為二價(jià)抗體，與抗原結(jié)合可發(fā)生凝集和沉淀反應(yīng)，且避免了Fc段免疫原性可能引起的副作用(如過(guò)敏)。

　　pFc’殘片生物學(xué)作用完全喪失。

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