抗體的結(jié)構(gòu)與功能

1、抗體的結(jié)構(gòu)與功能抗體的結(jié)構(gòu)與功能 小組成員：徐敏博、胡元林、李明、覃華棟 1.1.抗體（抗體（ Ab）功能性概念功能性概念 定義：機體免疫細胞被抗原激活后，由分化成熟定義：機體免疫細胞被抗原激活后，由分化成熟的終末的終末B細胞細胞-漿細胞合成、分泌的一類能與相應(yīng)抗原漿細胞合成、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。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。及乳汁等其它體液中。 2.2.免疫球蛋白（免疫球蛋白（ Ig）結(jié)構(gòu)性概念結(jié)構(gòu)性概念 定義：

2、定義：具有抗體活性或化學(xué)結(jié)構(gòu)與抗體分子相似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。的球蛋白。 兩個基本概念兩個基本概念I(lǐng)g與與Ab的的關(guān)系關(guān)系 所有的所有的Ab都是都是Ig，但，但Ig并非都有抗體活性。并非都有抗體活性。IgAbn四肽鏈結(jié)構(gòu)四肽鏈結(jié)構(gòu) ，鏈間二硫，鏈間二硫鍵連接形成鍵連接形成IgIg分子單體。分子單體。n兩條較長重鏈（兩條較長重鏈（H H）和兩和兩條較短輕鏈（條較短輕鏈（L L）。n每條重鏈和輕鏈分為氨每條重鏈和輕鏈分為氨基端（基端（N N端）和羧基端端）和羧基端（C C端）。端）。 免疫球蛋白（免疫球蛋白（ IgG） 的結(jié)構(gòu)模式圖的結(jié)構(gòu)模式圖 （一）重鏈和輕鏈（一）重鏈

3、和輕鏈1.重鏈（重鏈（H鏈）鏈） 約約450450550550氨基酸氨基酸 類：類：IgIg根據(jù)重鏈恒定區(qū)抗原性不同根據(jù)重鏈恒定區(qū)抗原性不同分為分為 IgMIgM、IgGIgG、 IgAIgA、 IgDIgD IgEIgE五類五類2.輕鏈（輕鏈（ L鏈）鏈） 約約214個氨基酸個氨基酸 型：根據(jù)輕鏈恒定區(qū)抗原性不同，型：根據(jù)輕鏈恒定區(qū)抗原性不同，分為分為 和和 型。型。每個每個Ig分子的兩條輕分子的兩條輕鏈完全相同。鏈完全相同。天然天然Ig分子中，重鏈同類，輕鏈同型分子中，重鏈同類，輕鏈同型 許多脊椎動物中只存在許多脊椎動物中只存在IgGn根據(jù)氨基酸排列順序的不同分為：根據(jù)氨基酸排列順序的不同

4、分為： 可變區(qū)（可變區(qū)（V V區(qū)）：區(qū)）：氨基酸組成、排列順序變化氨基酸組成、排列順序變化 較大。較大。 恒定區(qū)（恒定區(qū)（C C區(qū)）：氨基酸數(shù)量、種類、排列順區(qū)）：氨基酸數(shù)量、種類、排列順 序及含糖量都比較穩(wěn)定。序及含糖量都比較穩(wěn)定。（二）可變區(qū)與恒定區(qū)（二）可變區(qū)與恒定區(qū)1. 可變區(qū)（可變區(qū)（ V區(qū)）區(qū)） N N端重鏈端重鏈1/41/4和輕鏈和輕鏈1/2 1/2 組組成，排列順序與構(gòu)型變化很大。成，排列順序與構(gòu)型變化很大。決定與抗原結(jié)合的特異性決定與抗原結(jié)合的特異性. . 可變區(qū)可分為超變區(qū)（可變區(qū)可分為超變區(qū)（h h HVRHVR）和骨架區(qū)（和骨架區(qū)（FRFR）。）。 在在V V區(qū)中，某些

5、特定位置的氨基酸殘基區(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，稱為的組成和排列順序高度可變，稱為HVRHVR。超變區(qū)共同組成超變區(qū)共同組成Ig Ig 的抗原識別部位，的抗原識別部位，形成與抗原決定基互補的表位，也稱形成與抗原決定基互補的表位，也稱互補決定區(qū)?；パa決定區(qū)。又是又是IgIg分子獨特型決定分子獨特型決定簇主要存在的部位。簇主要存在的部位。nVLVL區(qū)和區(qū)和VHVH區(qū)各存在區(qū)各存在3 3個超變區(qū)（個超變區(qū)（HVR1-3) HVR1-3) 骨架區(qū)骨架區(qū)（FR） FR1FR14 4 V V區(qū)區(qū)HVRHVR以外的以外的部位，部位，AAAA替換頻率較低的部分，替換頻率較低的部分，

6、穩(wěn)定穩(wěn)定HVRHVR的結(jié)構(gòu)。的結(jié)構(gòu)。超變區(qū)超變區(qū)超變區(qū)超變區(qū)（ HVR）/互補決定區(qū)互補決定區(qū)（ CDR） 位于位于C C端，占輕鏈端，占輕鏈1/21/2和和重鏈重鏈3/43/4或或4/54/5。 在同一種屬中，同一類在同一種屬中，同一類重鏈和同一類輕鏈重鏈和同一類輕鏈C C區(qū)區(qū) AAAA的的種類、排列順序及構(gòu)型相對種類、排列順序及構(gòu)型相對穩(wěn)定。穩(wěn)定。 L: CL L: CL H: CH1-H: CH1-CH4CH42. 恒定區(qū)（恒定區(qū)（ C區(qū)）區(qū)）鉸鏈區(qū)：鉸鏈區(qū)：位于位于CH1CH1和和CH2CH2之間，含豐富的之間，含豐富的脯氨酸，易伸展彎曲，脯氨酸，易伸展彎曲，有利于有利于Ig Ig V

7、 V區(qū)與抗原互區(qū)與抗原互補性結(jié)合；有利于暴補性結(jié)合；有利于暴露補體結(jié)合位點；對露補體結(jié)合位點；對蛋白酶敏感。蛋白酶敏感。（三）鉸鏈區(qū)（三）鉸鏈區(qū)FabFab段段FcFc段段暴露暴露的的C1qC1q結(jié)合結(jié)合位點位點IgGIgG分子結(jié)合抗原前后的構(gòu)象變化分子結(jié)合抗原前后的構(gòu)象變化C1q C1q 結(jié)合位結(jié)合位點被屏點被屏障障結(jié)合抗原之前結(jié)合抗原之前結(jié)合抗原之后結(jié)合抗原之后 C CH1H1 C CH2H2“T”“T”“Y”Y”1.分類分類 2 2功能區(qū)的作用功能區(qū)的作用5)CH35)CH3（IgGIgG）和）和CH4CH4（IgEIgE） 具有結(jié)具有結(jié)合包括單核細胞、巨噬細胞、粒細胞、合包括單核細胞、

8、巨噬細胞、粒細胞、B B細胞、細胞、NKNK細胞等細胞的細胞等細胞的FcFc段受體的功能。段受體的功能。二、免疫球蛋白的生物學(xué)活性二、免疫球蛋白的生物學(xué)活性 （一）識別并特異性結(jié)合抗原（一）識別并特異性結(jié)合抗原V區(qū)的功能區(qū)的功能1.抗體分子：抗體分子： 單體（單體（IgG, IgE) - 2價價 二聚體二聚體(分泌型分泌型IgA) - 4價價 五聚體五聚體(IgM) - 10價（價（5價）價） Ig與與Ag的結(jié)合具有高度特異性，必需是超變區(qū)與抗的結(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。原的空間構(gòu)象完全吻合。2. 意義意義 抗毒素中和外毒素抗毒素中和外毒素 毒性作用；抗病毒抗體

9、對病毒的中和作用。毒性作用；抗病毒抗體對病毒的中和作用。 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)。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)。 mIg識別并結(jié)合抗原，誘導(dǎo)免疫應(yīng)答。識別并結(jié)合抗原，誘導(dǎo)免疫應(yīng)答。（二二）激活補體系統(tǒng)激活補體系統(tǒng)C C區(qū)的功能區(qū)的功能 1. IgG1IgG3和和IgM分別通過分別通過CH2和和CH3激活補體經(jīng)激活補體經(jīng) 典途徑；典途徑； 2. IgA、IgG4、IgE形成聚合物后活化補體替代途徑。形成聚合物后活化補體替代途徑。（三）結(jié)合（三）結(jié)合FcFc受體受體c c區(qū)的功能區(qū)的功能 主要通過主要通過IgG/IgEIgG

10、/IgE的的CH3/CH4CH3/CH4功能域與位于不同細功能域與位于不同細胞上的胞上的FcFc R/FcR/Fc R R結(jié)合，介導(dǎo)不同的生物學(xué)效應(yīng)結(jié)合，介導(dǎo)不同的生物學(xué)效應(yīng). . 1. 調(diào)理作用調(diào)理作用概念：概念：指抗體、補體等調(diào)指抗體、補體等調(diào)理素促進吞噬細胞吞噬細理素促進吞噬細胞吞噬細菌等顆粒性抗原的作用，菌等顆粒性抗原的作用，包括包括抗體的調(diào)理作用抗體的調(diào)理作用和補和補體的聯(lián)合調(diào)理作用。體的聯(lián)合調(diào)理作用。IgG + 抗原抗原(顆粒性顆粒性) FcR（巨噬細胞）（巨噬細胞） 促吞噬細胞吞噬；促吞噬細胞吞噬；2. ADCC （抗體依賴的細胞介導(dǎo)的細胞毒作用（抗體依賴的細胞介導(dǎo)的細胞毒作用（antibody dependent cell-mediated cytotoxicity）IgG + 抗原抗原(靶細胞靶細胞) Fc R（NK 細胞）細胞） 殺傷殺傷靶細胞靶細胞(四四) 穿過胎盤和粘膜穿過胎盤和粘膜穿過胎盤：穿過胎盤：IgG、自然被動免疫、新生兒抗感染。、自然被動免疫、新生兒抗感染。（Ig