免疫球蛋白的化学组成及结构

Question

免疫球蛋白的化学组成及结构

Answer 1

　具有抗体活性的动物蛋白,是由淋巴细胞（B细胞）产生的一种糖蛋白.主要存在于血浆中,也见于其他体液、组织和一些分泌液中.人血浆内的免疫球蛋白大多数存在于丙种球蛋白（γ-球蛋白）中.可分为五类,即免疫球蛋白G（IgG）、免疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白M（IgM）、免疫球蛋白D（IgD）和免疫球蛋白E（IgE）,IgG,IgA和IgM还有亚类.IgG,IgD,IgE均为单体,分泌液中IgA（SIgA）是双体,IgM是五聚体.其中IgG是最主要的免疫球蛋白,约占人血浆丙种球蛋白的70%,分子量约15万,含糖2～3%.尽管免疫球蛋白千变万化,但都有类似的结构.抗体分子是由两对长短不同的多肽链所组成,四条链通过链间二硫键构成Y型基本结构（H2L2）.IgG分子由4条肽链组成.其中分子量为2.5万（23kD）的肽链,称轻链（L链）,分子量为5万的肽链（50～60kD）,称重链（H链）.轻链与重链之间通过二硫键（—S—S—）相连接.
　　H和L链上都有可变区,同类重链和同型轻链的近N端约110个氨基酸序列的变化很大,其他部分的氨基酸序列相对恒定,据此可将轻链和重链区分为可变区(V)和恒定区(C).VH和VI.各有3个区域的氨基酸组成和排列顺序高度变化,称为高变区(HVR)或互补决定区(CDR),分别为CDRl、CDR2和CDR3.CDR以外区域的氨基酸组成和排列顺序相对不易变化,称为骨架区(FR).VH和VI.各有113和107个氨基酸残基,组成4个FR(分别为FRl、FR2、FR3和FR4)和3个CDRs.VH和VI-中的各氨基酸可编号,一些保守的氨基酸都有其固定的编号位置,将不同序列和已编号的序列进行对比以后,在某个位置上多出来氨基酸编号为A、B、C等,如27A、27B、27C、106A等.VH和VL的3个CDR共同组成Ig的抗原结合部位,识别及结合抗原,并决定抗体识别的特异性.
　　免疫球蛋白轻、重链可变区氨基酸顺序的编号
　　重链和轻链的C区分别称为CH和CL,不同型别(x或入)CI.的长度基本一致．但不同类别IgCH的长度不一,有的包括CHl～CH3,有的为CHl～CH4.同一种属生物体内针对不同抗原的同一类别Ig的C区氨基酸组成和排列顺序比较恒定,其抗原性是相同的,但V区各有不同.C区与抗体的效应功能相关,可激活补体,介导穿过胎盘和黏膜屏障,结合细胞表面的Fc受体从而介导调理作用、ADCC作用和I型超敏反应.
　　在Ig分子伸出的两臂和主干之间(CHl与CH2之间)还有个可弯曲的区域,称为铰链区.该区含有丰富的脯氨酸,因此易伸展弯曲,能改变两个结合抗原的Y形臂之间的距离,两臂之间的角度可自0到90变化,这样有利于两臂同时结合两个不同的抗原表位.虽然IgD、IgG、IgA有绞链区,而IgM和IgE没有,但这并不说明它们完全不能弯曲,实际上还有相对的弯曲性.各类抗体的铰链区的长度及氨基酸的顺序也有不同；人IgD的可伸展的距离最大,IgG4和两种IgA的弯曲度则有限.
　　所有的抗体是Ig,但Ig并不都是抗体.Ig的两个重要特征是特异性和多样性.它们是机体受抗原（如病原体）刺激后产生的,其主要作用是与抗原起免疫反应,生成抗原-抗体复合物,从而阻断病原体对机体的危害,使病原体失去致病作用.另一方面,免疫球蛋白有时也有致病作用.临床上的过敏症状如花粉引起的支气管痉挛,青霉素导致全身过敏反应,皮肤荨麻疹（俗称风疹块）等都是由免疫球蛋白制剂能增强人体抗病毒的能力,可作药用.如注射人血清或人胎盘中提取的丙种球蛋白制剂可防治麻疹、传染性肝炎等传染病.Ig是一个多藣有分子：（1）可结合抗原；（2）可作为抗原诱发抗体的产生；（3）可激发一系列如补体激活、吞吐噬调理、信号传导等次级反应.各种特异性Ig已被广泛应用于临床疾病的预防、治疗和诊断.例如,IgM是体液免疫应答首先产生的Ig.SIgA是机体黏膜防御感染的重要因素.IgE是同速发型过敏反应发生有关的Ig.IgD以膜结合形式存在于B细胞,在B细胞分化发育中起重调节有作用.