Ig的結(jié)構(gòu)與功能

1、免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)與功能 THE STRUCTURE AND FUNCTION OF IMMUNOGLOBULINS - ANTIBODIES,生科院 2001研 耿慧,概述,免役球蛋白（immunoglobulin，Ig）是機(jī)體受抗原刺激后，由淋巴細(xì)胞特別是漿細(xì)胞合成的一類具有抗體活性的球蛋白。免疫球蛋白可分為分泌型（secreted Ig,SIg）和膜型（membrane Ig, mIg）。前者主要存在于血清及其他體液或外分泌液中，具有抗體的各種功能；后者是B細(xì)胞表面的抗原識(shí)別受體。人的Ig有五類，分別以IgG，IgA，IgM，IgD，IgE表示。,第一節(jié) 免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)概況,一、Ig分子

2、的基本結(jié)構(gòu)-四鏈結(jié)構(gòu)單位,二、免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)區(qū)和功能區(qū),輕鏈（light chain,L) 重鏈（heavy chain,H） 可變區(qū) (variable region,V) 恒定區(qū)（constant region,C） 功能區(qū)L鏈可變區(qū)（VL）L鏈恒定區(qū)（CL） 鉸鏈區(qū)（hinge region)）,三、Ig分子的酶解碎片,胃蛋白酶酶解片斷,木瓜蛋白酶酶解片斷,四、Ig中糖的結(jié)合,Ig中的聚糖類型 Ig中的聚糖數(shù)目和連接位置,人各類Ig的糖含量(g/100g),第二節(jié) 免疫球蛋白的空間結(jié)構(gòu),一、Mcg輕鏈二聚體的空間結(jié)構(gòu),二、Fc區(qū)的空間結(jié)構(gòu),三、抗原結(jié)合部位構(gòu)造,第三節(jié) 免疫球蛋白的功能

3、,一、與抗原特異性結(jié)合 抗體分子在結(jié)合抗原時(shí)，其Fab片段的V區(qū)與抗原決定簇的立體結(jié)構(gòu)（構(gòu)象）必須吻合，特別與高變區(qū)的氨基酸殘基直接有關(guān)，所以抗原抗體的結(jié)合具有高度特異性。,二、激活補(bǔ)體C1q 補(bǔ)體C1q與游離Ig分子結(jié)合非常微弱，而與免疫復(fù)合物中的IgG或IgM（經(jīng)典途徑）或凝集Ig（替代途徑）結(jié)合則很強(qiáng)。C1q與IgGFc段的CH2功能區(qū)起反應(yīng)，其結(jié)合位點(diǎn)在3個(gè)氨基酸側(cè)鏈上。所有IgG亞類的單獨(dú)Fc片段對(duì)C1q具同樣的親和性；但完整蛋白則主要是IgG1和IgG3才能結(jié)合C1q結(jié)合的影響有關(guān)。,三、親細(xì)胞性 IgG分子能與細(xì)胞表面的Fc受體結(jié)合。這些受體均屬Ig超族成員，主要有FcR（CD6

4、4）、FcR（CD32）和FcR（CD16）。FcR在單核細(xì)胞表面很豐富，中性粒細(xì)胞受適當(dāng)細(xì)胞因子調(diào)節(jié)以后也可表達(dá)此受體；FcR為一高親和性受體，與IgG1和IgG3有很強(qiáng)的結(jié)合性，與IgG4也可作用，但與IgG2則不能結(jié)合。FcR和FcR受體在很多細(xì)胞上都存在，包括中性粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞和血小板，與IgG1和IgG3有低親和相互作用,四、通過胎盤 透過細(xì)胞膜人的IgG可通過胎盤傳遞至胎兒的血液循環(huán)，這不是被動(dòng)的擴(kuò)散，而是由IgG的Fc段選擇性地與胎盤微血管發(fā)生可逆結(jié)合透過；這種特性僅為?鏈所特有，其他類Ig不具備這種能力。IgA通過與分泌成分的結(jié)合可以從粘膜下轉(zhuǎn)運(yùn)至外分泌液中，例如轉(zhuǎn)運(yùn)至腸

5、道和乳汁中。,第四節(jié) 免疫球蛋白與疾病,一、Ig 與變態(tài)反應(yīng)性疾病 變態(tài)反應(yīng)的發(fā)生機(jī)制不一,其中的速發(fā)型主要由IgE參與.IgE的主要生物學(xué)功能是具有親細(xì)胞性.肌體經(jīng)抗原刺激后產(chǎn)生的IgE可于靶細(xì)胞上IgE的Fc受體結(jié)合,是靶細(xì)胞致敏,當(dāng)殖民的靶細(xì)胞在次受到過敏原刺激后,過敏原與相鄰兩IgE的Fab端發(fā)生橋聯(lián),可激活細(xì)胞內(nèi)一系列生化反應(yīng)導(dǎo)致脫顆粒,并釋放出組織胺等.,二、 Ig 與漿細(xì)胞疾病 漿細(xì)胞是B淋巴細(xì)胞增殖分化的最終細(xì)胞,它具有分泌Ig功能.漿細(xì)胞疾病有多發(fā)性骨髓瘤,巨球蛋白血癥和重鏈癥等. 多發(fā)性骨髓瘤是漿細(xì)胞的一種惡性腫瘤,它是單細(xì)胞株在無抗原刺激下的無限增生所致. 巨球蛋白血癥是

6、一種B淋巴細(xì)胞腫瘤增殖,史血中單克隆IgM增多的疾病. 重鏈病是生成一不完整的重鏈分子,無輕鏈存在.,三、 Ig 與免疫缺陷性疾病 免疫缺陷性疾病是由于免疫系統(tǒng)的先天發(fā)育不全或后天受到損傷而是免疫功能抵下,缺損或異常,在臨床上表現(xiàn)為反復(fù)感染.,第五節(jié) 免疫球蛋白的糖鏈與糖鏈異常引起的自身免疫疾病,一、免役球蛋白的糖鏈 Ig是體液免疫的主力軍，體內(nèi)的抗體也屬此類，它們可特異識(shí)別并結(jié)合抗原異物，對(duì)機(jī)體起防御和保護(hù)作用。Ig包括IgG、IgM、IgA、IgD和IgE五類。各類Ig均是糖蛋白。其中以IgG含糖最少，為2%3%，IgA為8%，其它各型為7%15%。寡糖鏈可連接在Ig的Fab、Fc及絞鏈區(qū)。 1.IgG的糖鏈及其作用 2.IgA的糖鏈及其作用,二、自身免疫疾病中Ig糖鏈的異常,自身免疫疾病是一類由于機(jī)體原有自身抗原結(jié)構(gòu)改變或其它因素異常，被免疫系統(tǒng)視為“異己”而產(chǎn)生的免疫損傷性疾病。常見的有類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、IgA型腎病、甲狀腺炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡及AIDS等。這類疾病的病因及發(fā)病機(jī)制多半還不清楚。近年對(duì)Ig糖鏈異常