免疫球蛋白的结构.docx
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1、精品文档第一节免疫球蛋白的结构( The Structure of Immunoglobulin)B 淋巴细胞在抗原刺激下增殖分化为浆细胞,产生能与相应抗原发生特异性结合的免疫蛋白,这类免疫球蛋白被称为抗体(antibody, Ab)。1937 年, Tiselius用电泳方法将血清蛋白分为白蛋白、1、2、及球蛋白等组分,其后又证明抗体的活性部分是在球蛋白部分。因此,相当长一段时间内,抗体又被称为球蛋白(丙种球蛋白)。实际上,抗体的活性除球蛋白外,还存在于和球蛋白处。1968 年和 1972 年的两次国际会议上,将具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白统一命名为免疫球蛋白( immunogl
2、obulin ,Ig )。Ig 是化学结构的概念,它包括正常的抗体球蛋白和一些未证实抗体活性的免疫球蛋白,如骨髓瘤病人血清中的M蛋白及尿中的本周氏(Bence Jones, BJ)蛋白等。免疫球蛋白可分为分泌型(secreted Ig,SIg)和膜型( membrane Ig, mIg)。前者主要存在于血清及其他体液或外分泌液中,具有抗体的各种功能;后者是 B 细胞表面的抗原识别受体。相关素材图片正常人血清电泳分离图一 免疫球蛋白的基本结构The basical structure of immunoglobulin免疫球蛋白分子是由两条相同的重链(heavy chain ,H 链)和两条相同
3、的轻链(lightchain , L 链)通过链间二硫键连接而成的四肽链结构。X 射线晶体结构分析发现,IgG 分子由 3 个相同大小的节段组成,位于上端的两个臂由易弯曲的铰链区( hinge region )连接到主干上形成一个 Y 形分子,称为 Ig 分子的单体,是构成免疫球蛋白分子的基本单位。1 欢迎下载精品文档相关素材图片免疫球蛋白分子的基本结构图片 IgG 分子结构示意图(一)重链和轻链免疫球蛋白重链的分子量约为 50 75kD,由 450550 个氨基酸残基组成。 免疫球蛋白重链恒定区由于氨基酸的组成和排列顺序不同,故其抗原性也不同。据此,可将免疫球蛋白分为五类,或称为免疫球蛋白的
4、同种型( isotype ),即 IgM、 IgD 、 IgG 、IgA 和 IgE ,其相应的重链分别为链、链、链、链和链。不同的同种型具有不同的特征,包括链内二硫键的数目和位置、连接寡糖的数量、功能区 (functional domain)的数目以及铰链区的长度等。同一类 Ig 根据其铰链区氨基酸组成和重链二硫键的数目和位置的差别,又可分为不同的亚类。如 IgG 可分为 IgG1IgG4 ; IgA 可分为 IgA1 和 IgA2 。IgM、 IgD 和 IgE 尚未发现有亚类。 免疫球蛋白轻链的分子量约 25 kD ,由 214 个氨基酸残基构成。轻链。2 欢迎下载精品文档可分为两型,即
5、 (kappa) 型和 (lambda) 型,一个天然 Ig 分子上两条轻链的型别总是相同的。五类 Ig 中每类 Ig 都可以有链或链,两型轻链的功能无差异。不同种属中,两型轻链的比例不同,正常人血清免疫球蛋白: 约为 2:1 ,而在小鼠则为20:1 。 : 比例的异常可能反映免疫系统的异常, 例如人类免疫球蛋白链过多, 提示可能有产生链的 B 细胞肿瘤。根据链恒定区个别氨基酸的差异,又可分为1、 2、 3 和 4 四个亚型。相关素材图片五类免疫球蛋白结构示意图(二)可变区和恒定区通过分析不同免疫球蛋白重链和轻链的氨基酸序列,发现重链和轻链靠近N 端的约 110 个氨基酸的序列变化很大,称为可
6、变区 ( variableregion,V区),而靠近 C 端的其余氨基酸序列相对稳定,称为恒定区(constant region, C区 ) 。相关素材图片免疫球蛋白的可变区与恒定区 . 可变区重链和轻链的V 区分别称为VH和 VL。比较许多不同抗体V 区的氨基酸序列,发现VH和 VL 各有三个区域的氨基酸组成和排列顺序特别易变化,这些区域称为高变区( hypervariableregion ,HVR),分别用 HVR1、HVR2和 HVR3表示,一般HVR3变化程度更高。VL 的三个高变区分别位于28 35、49 56 和 91 98 位氨基酸; VH的三个高变区分别。3 欢迎下载精品文档
7、位于 29 31、49 58 和 95 102 位氨基酸。 高变区之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(framework region,FR ), VH或 VL 各有四个骨架区,分别用FR1、 FR2、 FR3和 FR4 表示。VH和 VL 的三个高变区共同组成Ig 的抗原结合部位(antigen-bindingsite ),该部位 形 成 一 个 与 抗 原 决 定 簇 互 补 的 表 面 , 故 高 变 区 又 被 称 为 互 补 性 决 定 区( complementarity-determiningregion ,CDR),分别用CDR1、 CDR2和 CDR3表示
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