1、抗体的结构一、单体Porter 等对血清 IgG 抗体的研究证明：Ig 分子的基本结构是由四肽链组成的。即：由二条相同的分子量较小的肽链( 轻链) 和二条相同的分子量较大的肽链 (重链)组成。轻链与重链是由二硫键连接形成一个四肽链分子称为 Ig 分子的单体；单体是构成所有免疫球蛋白分子的基本结构；所有抗体的单体都是四条肽链的对称结构，即：两条糖基化重链(H) 和两条非糖基化轻链 (L)；每条重链和轻链分为氨基端(N 端) 和羧基端(C 端)。二、轻链和重链1、轻链（light chain，L 链）由 214 个氨基酸残基组成，通常不含碳水化合物，分子量为 24kD，有两个由链内二硫键组成的环肽
2、，L 链可分为：Kappa（）与 lambda（ ）2 个亚型。2、重链（heavy chain，H 链）由 450-550 个氨基酸残基组成，分子量 55-75kD，含糖数量不同，4-5 个链内二硫键，可分为 5 类，、 链，不同的 H 链与 L 链（ 或 ）组成完整的 Ig 分子。分别称为：IgM ，IgG ，IgA ，IgD 和 IgE。三、可变区和恒定区通过对 H 链或 L 链的氨基酸序列比较分析，发现：其 N-末端序列变化很大，称此区为可变区（V 区）；C-末端氨基酸则相对稳定，变化很小，称此区为恒定区（C 区）。1、可变区（Variable region，V 区）L 链 N 端 1
3、/2 处（VL）108-111 个氨基酸残基，H 链 N 端 1/5-1/4 处（VH）118 个氨基酸残基，V 区有一个肽环 65-75 个氨基酸残基。可变区可分为高变区（hypervariable region，HVR ）和骨架区（framework region，FR ）， VL 的 HVR 在 24-34，50-56，89-97 氨基酸位置。VH 的 HVR 在 31-35， 50-56，95-102 氨基酸位置。分别称为 VL 和 VH 的 HVR1，HVR2，HVR3。高变区为抗体与抗原的结合位置，称为决定簇互补区（complementarity-determining regio
4、n，CDR ）， VL 和 VH 的 HVR1，HVR2，HVR3 又分别称为CDR1， CDR2，CDR3，其中 CDR3 具有更高的高变程度， H 链在与抗原结合中起重要的作用。2、恒定区（constant region，C 区）L 链 C 端 1/2 处，105 个氨基酸残基，H 链 C 端 3/4-4/5 处，331-431 个氨基酸残基。在同一种属动物中是比较恒定的，是制备第二抗体进行标记的重要基础。四、功能区链内二硫键折叠成球形区称为功能区（domain）约由 110 个氨基酸组成。氨基酸的顺序具有高度的同源性。1、L 链功能区：2 个，（VL ，CL 各一个）2、H 链功能区：
5、IgG，IgA，IgD ，4 个（V 区 1 个，C 区 3 个），IgM，IgE，5 个（V 区1 个，C 区 4 个）3、功能区的 片层结构:抗体的 L 链和 H 链中 V 区或 C 区每个功能区的二级结构是反向平行的 片层结构。4、功能区的作用：（1）VL 和 VH 是抗原结合的部位。（2）CL 和 CH1 上具有同种异型的遗传标记。（3）IgG 的 CH2 和 IgM 的 CH3 具有补体 C1q 结合位点；IgG 借助 CH2 部分可通过胎盘（4）CH3 或 CH4 具有结合单核细胞、巨噬细胞、粒细胞、B 细胞、NK 细胞 Fc 段受体的功能，不同的抗体可与不同的细胞结合，产生不同的
6、免疫效应。5、铰链区（1）铰链区不是一个独立的功能区，位于 CH1 与 CH2 之间；包括 H 链间二硫键，该区富含脯氨酸，不形成 -螺旋。（2）当 Ab 与 Ag 结合时，铰链区发生扭曲，使 Ab 的 2 个抗原结合点更好地与 2 个抗原决定簇互补。（3）由于 CH2 和 CH3 构型变化, 显示出活化补体、结合组织细胞等生物学活性。（4）含有木瓜蛋白酶、胃蛋白酶的水解位点。五、酶解片段1木瓜蛋白酶的水解片段1959 年 Porter 用木瓜蛋白酶（ papain）水解兔 IgG 分子，将 IgG 从绞链区二硫键的近 N 端侧切断，从而将免疫球蛋白裂解为三个片段，即 2 个相同的 Fab 段
7、和 1 个 Fc段。每一个 Fab 段即抗原结合片段（fragment antigen binding，Fab ），含有一条完整的L 链和 H 链近 N 端侧的 1/2。每个 Fab 段结合抗原是单价的，即只能结合一个抗原决定簇。因此不能连结成较大的抗原抗体复合物，不出现凝集或沉淀现象。Fab 中的约 1/2 H 链部分称为 Fd 段，约含 225 个氨基酸残基，包括 VH、CH1 和部分绞链区。Fc 段在低温或低离子强度下可形成结晶，故称为可结晶片段（fragment crystallizable，Fc），Fc 段含有两条 H 链羧基端（C 端）的一半，包含 CH2 和 CH3 两个功能区，
8、它无抗体活性。Ig 在异种间免疫所具有的抗原性主要存在于 Fc 段，同时 Fc 段还具有活化补体、亲细胞、通过胎盘和介导与细菌蛋白结合等生物学活性。2、胃蛋白酶水解片段1960 年 Nisonoff 等最早用胃蛋白酶水解兔 IgG 分子，可将 IgG 从绞链区重链间二硫键近 C 端切断，将其裂解为大小不等的两个片段。大片段为 1 个 Fab 双体，以 F(ab)2 表示。 F(ab)2 由一对 L 链和一对略大于 Fd 的 H 链（称为 Fd）组成。Fd约含有 235 个氨基酸残基，包括 VH、CH1 和绞链区。F(ab)2 结合抗原为双价，可结合两个抗原决定簇，其结合抗原的亲合力要大于单价的
9、 Fab，与抗原结合后可出现凝集或沉淀现象。由于 F(ab)2 保持了结合相应抗原的生物学活性，又减少或避免了 Fc 段抗原性可能引起的副作用，因而在生物制品中有实际应用价值。虽然 F(ab)2 在与抗原结合特性方面同完整的 Ig 分子一样，但由于缺乏 Ig 中的 Fc部分，故不具备固定补体及与细胞膜表面 Fc 受体结合的功能。小片段 Fc 可被胃蛋白酶继续水解为小分子多肽，以 Fc表示，不再具有任何生物学活性。六、J 链和分泌成分1、J 链（joining chain）（1）存在于二聚体 IgA 和五聚体 IgM 中；化学本质为酸性糖蛋白，分子量约 15ku，含有8 个半胱氨酸残基。（2）以二硫键连接到 链或 链的羧基端的半胱氨酸，对抗体二聚体、五聚体的组成及在体内转运具有一定的作用。2、分泌成分（secretory component，SC ）（1）是二聚体 IgA 上的一个辅助成分；（2）由上皮细胞合成，化学本质为糖蛋白，分子量约为 75ku；（3）以共价形式结合到 IgA 分子，并一起被分泌到粘膜表面，又称分泌片（secretory piece, SP）；（4）可抵抗外分泌液中的蛋白水解酶对二聚体 IgA 的降解。
