请通过本章学习,回答下列问题:
[1]抗体和免疫球蛋白的定义?
[2]抗体的基本结构?
[3]抗体的功能?
[4]描述各类免疫球蛋白的特性?
第一节 抗体的结构
一、抗体和免疫球蛋白的定义
1. 抗体(antibody, Ab):抗原刺激B细胞,增殖分化为浆细胞,产生免疫球蛋白,可以特异性结合抗原
2. 免疫球蛋白(immunoglobulin, Ig):具有抗体活性或结构与抗体相似的球蛋白
二、抗体的基本结构
单体为“Y”字形结构,由两条相同的完全相同的重链和两条完全相同的轻链通过二硫键链接而成。
1. 重链和轻链:
(1)重链(H链):分子量大,由450或550个氨基酸残基组成
根据五种不同的重链μ、γ、α、δ和ε,将抗体分为五类(IgM、IgG、IgA、IgD和IgE
(2)轻链(L链):分子量小,由214个氨基酸残基组成
根据两种轻链κ和λ,可将抗体分为两型(κ型和λ型),生物体内两型比例κ:λ=2:1
2. 可变区和恒定区:
(1)可变区(V区):抗体分子中靠近N端一侧约110个氨基酸区域
不同抗体间相比较,此区域氨基酸组成和排列顺序变化较大,相似度较低
包括VH和VL
(2)恒定区(C区):抗体分子中靠近C端一侧其余的氨基酸区域(包括H链和L链)
不同抗体间相比较,此区域氨基酸组成和排列顺序变化较小,相似度较高
包括CH1、CH2、CH3、CH4和VL
(3)互补决定区(CDR)/高变区(HVR):可变区中重链和轻链上的各三个小区域
氨基酸组成和排列顺序变化极大,不同抗体几乎各不相同
此区是抗体与抗原表位直接互补结合的部位
3. 铰链区:位于Ch1和CH2之间 ,含丰富的脯氨酸,易弯曲,可改变抗体“Y”形臂距离和角度
三、抗体的辅助成分
1. J链:124个氨基酸组成的酸性糖蛋白,浆细胞合成,可将单体连接称为多聚体
2. 分泌片:分泌型IgA特有,黏膜上皮细胞合成,缠绕在分泌型IgA上,保护其免受蛋白水解酶破坏
四、抗体的水解片段
1. 木瓜蛋白酶水解片段:水解部位在铰链区近N端一侧,可将抗体水解为两个Fab段和一个Fc段
2. 胃蛋白酶水解片段:水解部位在铰链区近C端一侧,可将抗体水解为一个F(ab')2片段
第二节 抗体的功能
一、识别抗原
V区结合抗原,V区中的CDR区是与抗原表位直接结合和接触的部位,每个抗体单体可以结合两个表位
二、激活补体
V区结合抗原后,抗体构象改变,CH2和CH3区上的补体结合位点暴露,结合并激活补体,发挥补体效应
三、结合Fc受体
1. 调理作用:抗体通过Fab段结合抗原,通过Fc段与吞噬细胞表面FcR结合,增强吞噬细胞对抗原的吞噬作用
2. ADCC作用:抗体通过Fab段结合抗原,通过Fc段与NK细胞表面FcR结合,介导NK细胞对靶细胞的杀伤作用
3. 介导Ⅰ型超敏反应:IgE类抗体通过Fab段结合过敏原,通过Fc段与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面FcR结合,介导其释放生物活性物质,引起过敏反应
四、穿过胎盘和黏膜
1. IgG类抗体通过Fc段结合胎盘滋养层细胞上的Fc受体,并被转运到滋养层细胞内,进入胎儿体内,保护胎儿
2. SIgA通过与黏膜上皮细胞上的多聚免疫球蛋白受体(pIgR) 结合,转运至黏膜腔道表面,发挥防御作用
第三节 各类抗体的特性与功能
1. IgG:①含量最高,约占血清总Ig的75%~80%
②分四个亚类(IgG1、IgG2、IgG3、IgG4)
③半衰期长(20~23天)
④亲和力高,是再次免疫应答的主要抗体
⑤功能最全,可激活补体、穿越胎盘,具有调理作用和ADCC作用,可与SPA结合用于纯化
⑥体内抗感染的主力军
2. IgM:①含量较高,约占血清总Ig的5%~10%
②五聚体,分子量最大,也称巨球蛋白
③个体发育过程中最早出现,免疫应答时最早出现
④亲和力不高,是初次免疫应答的主要抗体
⑤功能不全,可激活补体,且作用强于IgG
⑥单体的IgM存在于B细胞膜上(mIgM),作为B细胞抗原受体(BCR)之一,特异性识别抗原
⑦体内抗感染的先头部队,可用于感染早起诊断
3. IgA:①含量较高,约占血清总Ig的10%~15%
②两型:血清型为单体;分泌型为二聚体
③外分泌液中的主要抗体,参与黏膜局部免疫,黏膜表面和母乳中含量较高
④体内抗感染的边防军
4. IgD:①含量
②半衰期短
③模型的mIgD,存在于B细胞膜上,作为BCR之一,只在成熟且未活化的B细胞表面存在
5. IgE:①含量最低
②具有高度的亲细胞性
③与肥大细胞和嗜碱性粒细胞结合,参与Ⅰ型超敏反应的发生
④可能与抗寄生虫感染有关
第四节 人工制备抗体
多克隆抗体、单克隆抗体、基因功能抗体

