抗体的结构与功能

关于抗体的结构与功能第1页，共25页，2023年，2月20日，星期四

1.抗体（Ab）功能性概念

定义：机体免疫细胞被抗原激活后，由分化成熟的终末B细胞--浆细胞合成、分泌的一类能与相应抗原特异性结合的具有免疫功能的糖蛋白。

抗体主要存在血清中，也存在于如呼吸道粘膜液、肠粘膜液、唾液以及乳汁等其它体液中。

2.免疫球蛋白（Ig）结构性概念

定义：具有抗体活性或化学结构与抗体分子相似的球蛋白。

两个基本概念第2页，共25页，2023年，2月20日，星期四Ig与Ab的关系所有的Ab都是Ig，但Ig并非都有抗体活性。IgAb第3页，共25页，2023年，2月20日，星期四免疫球蛋白的结构第4页，共25页，2023年，2月20日，星期四一、免疫球蛋白的基本结构四肽链结构

，链间二硫键连接形成Ig分子单体。两条较长重链（H）和两条较短轻链（L）。每条重链和轻链分为氨基端（N端）和羧基端（C端）。

免疫球蛋白（

IgG）的结构模式图

第5页，共25页，2023年，2月20日，星期四（一）重链和轻链1.重链（H链）

约450～550氨基酸类：Ig根据重链恒定区抗原性不同分为

IgM、IgG、IgA、IgDIgE五类2.轻链（L链）约214个氨基酸型：根据轻链恒定区抗原性不同，分为和型。每个Ig分子的两条轻链完全相同。天然Ig分子中，重链同类，轻链同型

许多脊椎动物中只存在IgG第6页，共25页，2023年，2月20日，星期四根据氨基酸排列顺序的不同分为：可变区（V区）：氨基酸组成、排列顺序变化较大。恒定区（C区）：氨基酸数量、种类、排列顺序及含糖量都比较稳定。（二）可变区与恒定区第7页，共25页，2023年，2月20日，星期四1.可变区（V区）

N端重链1/4和轻链1/2组成，排列顺序与构型变化很大。决定与抗原结合的特异性.可变区可分为超变区（hHVR）和骨架区（FR）。第8页，共25页，2023年，2月20日，星期四在V区中，某些特定位置的氨基酸残基的组成和排列顺序高度可变，称为HVR。超变区共同组成Ig的抗原识别部位，形成与抗原决定基互补的表位，也称互补决定区。又是Ig分子独特型决定簇主要存在的部位。VL区和VH区各存在3个超变区（HVR1-3)骨架区（FR）FR1~4

V区HVR以外的部位，AA替换频率较低的部分，稳定HVR的结构。超变区超变区（

HVR）/互补决定区（

CDR）

第9页，共25页，2023年，2月20日，星期四第10页，共25页，2023年，2月20日，星期四位于C端，占轻链1/2和重链3/4或4/5。在同一种属中，同一类重链和同一类轻链C区AA的种类、排列顺序及构型相对稳定。

L:CLH:CH1-CH42.恒定区（C区）第11页，共25页，2023年，2月20日，星期四第12页，共25页，2023年，2月20日，星期四铰链区：位于CH1和CH2之间，含丰富的脯氨酸，易伸展弯曲，有利于IgV区与抗原互补性结合；有利于暴露补体结合位点；对蛋白酶敏感。（三）铰链区第13页，共25页，2023年，2月20日，星期四Fab段Fc段暴露的C1q结合位点IgG分子结合抗原前后的构象变化C1q结合位点被屏障结合抗原之前结合抗原之后

CH1

CH2“T”“Y”第14页，共25页，2023年，2月20日，星期四Ig分子的H链和L链可通过链内二硫键折叠成若干个球形结构，每一个球形结构由110个氨基酸组成，具有一定的生理功能，称为功能区。1.分类轻链:VL，CL（2个）重链:VH，CH1，CH2，CH3(IgG、IgA

和IgD)，

多一个CH4（IgM和IgE）（四）功能区

第15页，共25页，2023年，2月20日，星期四

2．功能区的作用(1)VH和VL—（超变区，互补决定区）抗原结合部位。(2)CH1～3和CL—具有同种异型的遗传标记。(3)CH2(IgG)、CH3(IgM)—补体C1q结合部位，参与活化补体。

(4)CH2～CH3—具有介导IgG通过胎盘的特性。(5)CH3（IgG）和CH4（IgE）—具有结合包括单核细胞、巨噬细胞、粒细胞、B细胞、NK细胞等细胞的Fc段受体的功能。第16页，共25页，2023年，2月20日，星期四第17页，共25页，2023年，2月20日，星期四二、免疫球蛋白的生物学活性

（一）识别并特异性结合抗原——V区的功能1.抗体分子：单体（IgG,IgE)---2价二聚体(分泌型IgA)---4价五聚体(IgM)---10价（5价）

Ig与Ag的结合具有高度特异性，必需是超变区与抗原的空间构象完全吻合。2.意义①

抗毒素中和外毒素毒性作用；抗病毒抗体对病毒的中和作用。②

发生各种体外抗原抗体反应（凝集、沉淀现象），是免疫学诊断的基础。③mIg识别并结合抗原，诱导免疫应答。第18页，共25页，2023年，2月20日，星期四（二）激活补体系统——C区的功能

1.IgG1~IgG3和IgM分别通过CH2和CH3激活补体经典途径；2.IgA、IgG4、IgE形成聚合物后活化补体替代途径。第19页，共25页，2023年，2月20日，星期四（三）结合Fc受体——c区的功能

主要通过IgG/IgE的CH3/CH4功能域与位于不同细胞上的FcR/FcR结合，介导不同的生物学效应.

第20页，共25页，2023年，2月20日，星期四调理作用概念：指抗体、补体等调理素促进吞噬细胞吞噬细菌等颗粒性抗原的作用，包括抗体的调理作用和补体的联合调理作用。IgG+抗原(颗粒性)FcγR（巨噬细胞）促吞噬细胞吞噬；第21页，共25页，2023年，2月20日，星期四2.ADCC（抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（antibodydependentcell-mediatedcytotoxicity）IgG+抗原(靶细胞)FcγR（NK细胞）

杀伤靶细胞第22页，共25页，2023年，2月20日，星期四(四)穿过胎盘和粘膜穿过胎盘：IgG、自然被动免疫、新生儿抗感染。（IgG是唯一