1、蛋白防御功能之免疫球蛋白免疫球蛋白(英文：immunoglobulin，ig)是一组具有抗体活性的蛋白质，ig 由浆细胞产生，主要存在于生物体血液和和其他体液(包括组织液和外分泌液) 中，约占血浆蛋白总量的 20%;还可分布在 b 细胞表面。免疫球蛋白分子的功能Ig 是体液免疫应答中发挥免疫功能最主要的免疫分子，免疫球蛋白所具有的功能是由其分子中不同功能区的特点所决定的。(一)特异性结合抗原Ig 最显著的生物学特点是能够特异性地与相应的抗原结合，如细菌、病毒、寄生虫、某些药物或侵入机体的其他异物。Ig 的这种特异性结合抗原特性是由其 V 区( 尤其是 V 区中的高变区) 的空间构成所决定的。
2、Ig 的抗原结合点由 L 链和 H 链超变区组成，与相应抗原上的表位互补，借助静电力、氢键以及范德华力等次级键相结合，这种结合是可逆的，并受到 pH、温度和电解浓度的影响。在某些情况下，由于不同抗原分子上有相同的抗原决定簇，或有相似的抗原决定簇，一种抗体可与两种以上的抗原发生反应，此称为交叉反应(cross reaction)。抗体分子可有单体、双体和五聚体，因此结合抗原决定簇的数目(结合价) 也不相同。Fab 段为单价，不能产生凝集反应和沉淀反应。F(ab)2 和单体 Ig(如 IgG、IgD、IgE)为双价。双体分泌型 IgA 有 4 价。五聚体 IgM 理论上应为 10 价，但实际上由于
3、立体构型的空间位阻，一般只有 5 个结合点可结合抗原。 B 细胞表面 Ig(SmIg)是特异性识别抗原的受体，成熟 B 细胞主要表达 SmIgM 和 SmIgD，同一 B 细胞克隆表达不同类 SmIg 其识别抗原的特异性是相同的。(二)活化补体1.IgM、 IgG1、IgG2 和 IgG3 可通过经典途径活化补体。当抗体与相应抗原结合后，IgG 的 CH2 和 IgM 的 CH3 暴露出结合 C lq 的补体结合点，开始活化补体。由于 Clq6 个亚单位中一般需要 2 个 C 端的球与补体结合点结合后才能依次活化 Clr 和 Cls，因此 IgG活化补体需要一定的浓度，以保证两个相邻的 IgG
4、 单体同时与 1 个 Clq 分子的两个亚单位结合。当 Clq 一个 C 端球部结合 IgG 时亲和力则很低，Kd 为 10-4M，当 Clq 两个或两个以上球部结合两个或多个 IgG 分时，亲合力增高 Kd 为 10-8M。IgG 与 Clq 结合点位于CH2 功能区中最后一个 折叠股 318322 位氨基酸残基 (Glu-x-Lys-x-Lys)。IgM 倍以上。人类天然的抗 A 和抗 B 血型抗体为 IgM，血型不符合引韦的输血反应发生快而且严重。2.凝聚的 IgA、IgG4 和 IgE 等可通过替代途径活化补体。(三)结合 Fc 受体不同细胞表面具有不同 Ig 的 Fc 受体，分别用
5、FcR、FcR、FcR 等来表示。当 Ig与相应抗原结合后，由于构型的改变，其 Fc 段可与具有相应受体的细胞结合。IgE 抗体由于其 Fc 段结构特点，可在游离情况下与有相应受体的细胞( 如嗜碱性粒细胞、肥大细胞) 结合，称为亲细胞抗体(cytophilic antibody)。抗体与 Fc 受体结合可发挥不同的生物学作用。1.介导 I 型变态反应变应原刺激机体产生的 IgE 可与嗜碱性粒细胞、肥大细胞表面 IgE 高亲力受体细胞脱颗粒，释放组胺，合成由细胞 FcRI结合。当相同的变应原再次进入机体时，可与已固定在细胞膜上的 IgE 结合，刺激细胞脱颗粒，释放组受，合成由细胞脂质来源的介质如
6、白三烯、前列腺素、血小板活化因子等，引起型变态反应。2.调理吞噬作用 调理作用(opsonization)是指抗体、补体 C3b、C4b 等调理素(opsonin)促进吞噬细菌等颗粒性抗原。由于补体对热不稳定，因此又称为热不稳定调理素(heat-labile opsonin)。抗体又称热稳定调理素(heat-stable opsonin)。补体与抗体同时发挥调理吞噬作用，称为联合调理作用。中性粒细胞、单核细胞和巨噬细胞具有高亲和力或低亲和力的 FcRI(CD64)和 FcR(CD32) ，IgG 尤其是人 IgG1 和 IgG3 亚类对于调理吞噬起主要作用。嗜酸性粒细胞具有亲和力 FcR，Ig
7、E 与相应抗原结合后可促进嗜酸性粒细胞的吞噬作用。抗体的调理机制一般认为是：抗体在抗原颗粒和吞噬细胞之间“搭桥” ，从而加强了吞噬细胞的吞噬作用; 抗体与相应颗粒性抗原结合后，改变抗原表面电荷，降低吞噬细胞与抗原之间的静电斥力;抗体可中和某些细菌表面的抗吞噬物质如肺炎双球菌的荚膜，使吞噬细胞易于吞噬; 吞噬细胞 FcR 结合抗原抗体复合物，吞噬细胞可被活化。抗体的调理吞噬作用3.发挥抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用 当 IgG 抗体与带有相应抗原的靶细胞结合后，可与有 FcR的中性粒细胞、单核细胞、巨噬细胞、NK 细胞等效应细胞结合，发挥抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用(antibodydepen
8、dent cell-mediated cytotoxicity,ADCC)。目前已知。NK 细胞发挥 ADCC 效应主要是通过其膜表面低亲和力 FcR(CD16)所介导的，IgG 不仅起到连接靶细胞和效应细胞的作用，同时还刺激 NK 细胞合成和分泌肿瘤坏死因子和 干扰素等细胞因子，并释放颗粒，溶解靶细胞。嗜酸性粒细胞发挥 ADCC 作用是通过其 FcR和 FcR介导的，嗜酸性粒细胞可脱颗粒释放碱性蛋白等，在杀伤寄生虫如蠕虫中发挥重要作用。抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用(ADCC)此外，人 IgGFc 段能非特异地与葡萄菌 A 蛋白(staphylococcus proteinA,SPA)结合，
9、应用 SPA 可纯化 IgG 等抗体，或代替第二抗体用于标记技术。(四)通过胎盘在人类，IgG 是唯一可通过胎盘从母体转移给胎儿的 Ig。IgG 能选择性地与胎盘母体一侧的滋养层细胞结合，转移到滋养层细胞的吞饮泡内，并主动外排到胎儿血循环中。IgG 的这种功能与 IgGFc 片段结构有关，如切除 Fc 段后所剩余的 Fab 并不能通过胎盘。IgG 通过胎盘的作用是一种重要的自然被动免疫，对于新生儿抗感染有重要作用。免疫球蛋白 - 免疫球蛋白分子的抗原性Ig 本身具有抗原性，将 Ig 作为免疫原免疫异种动物、同种异体或在自身体内可引起不同程度的免疫性。根据 IgI 不同抗原决定簇存在的不同部位以
10、及在异种、同种异体或自体中产生免疫反应的差别，可把 Ig 的抗原性分为同种型、同种异型和独特型第三种不同抗原决定簇。(一)同种型同种型(isotype)是指同一种属内所有个体共有的 Ig 抗原特异性的标记，要异种体内可诱导产生相应的抗体，换句话说，同种型抗原特异性因种属(specics)而异。同种型的抗原性位于 CH 和 CLH ，同种型主要包括 Ig 的类、亚类，型和亚型。1.免疫球蛋的类和亚类(classes and subclasses)(1)类：决定 Ig 不同类的抗原性差异存在于 H 链的恒定区(CH)。根据 CH 抗原性的差异(即氨基酸组成、排列、构型、二硫键等不同)H 链可分为
11、、 和 五类，不同 H链与 L 链组成完整 Ig 的分子别为 IgM、IgA、IgD 和 IgE。在基因水平上，不同类的 H 链恒定区的是由不同的恒定区基因片段所编码。不同类 Ig 在理化性质及生物学功能上可有较大差异。(2)亚类：同一类 Ig 中由于铰链区氨基酸组成和二硫键数目的差异，可分为不同的亚类，亚类间抗原性的差异要小于不同类之间的差异。目前已发现人的 重链有 1和 2两个亚类，分别与 L 链组成 IgA1 和 IgA2。 重链有 4 个亚类，但命名为IgG1、IgG2a、 IgG2b 和 IgG3。IgM、IgD 和 IgG，目前尚未发现存在不同的亚类。Ig 不同亚类也是由不同的恒定
12、区基因片段编码。2.免疫球蛋白的型和亚型(types and subtypes)(1)型：决定 Ig 型的抗原性差异存在于 L 链的恒定区(CL)，根据 CL 抗原性的差异(氨基酸的组成、排列和构型的不同) 分为 和 轻链之比约为 2：1;而在小鼠，97%轻链为 型， 型只占 3%左右。(2)亚型：根据 轻链恒定区 (C2)个别氨基酸的差异又可分 1、2、3 和 4四个亚型。1 和 2在 轻链 190 位氨基酸的分别为亮氨酸和精氨酸，3 和 4在第 154 氨基酸分别为某氨酸和丝氨酸。(二)同种异型同种异型(allotype)是指同一种属不同个体间的 Ig 分子抗原性的不同，在同种异体间免疫可
13、诱导免疫反应。同种异型抗原性的差别往往只有一个或几个氨基酸残基的不同，可能是由于编码 Ig 的结构基因发生点突变所致，并被稳定地遗传下来，因此 Ig 同种异型可作为一种遗传标记(genetic markers)，这种标记主要分布在 CH 和 CL 上。1.链上的同种异型 1、23 和 4重链上均存在有同种异型标记，目前已发现：Glma、 x、f、z;G2mn;G3mgl 、g5、b0、b1、b3、b4、b5 、c3、c5、s、t 、u、v;G4m4a、4b 。共 20 种左右。其中 G 表示 链，1 、2、3 或 4 表示亚类 1、2、3 和 4，m 代表标记(marker) 。除 Glmf
14、和 z 位于 IgG1 分子的 C1区外，其余的 Gm 均位于 Fc 部位。一条 链可能同时具有一个以上的 Gm 标志，如白种人常常在 1H链 C1区有 G1mz,Fc 部位有G1ma。由于人第 14 号染色体编码四种 IgG 亚类的 C 区基因 C1、C2、C3 和 C4是密切连锁的，因此 IgGH 链各亚类 Gm 标记可作为间倍体 (haplotype)遗传给子代。2.链上的同种异型 2H链已发现有 A2m1 和 A2m2 两种。 A2m1 在411、428、458 和 467 位氨酸上分别为苯丙氨酸、天冬氨酸、亮氨酸、缬氨酸;A2m2 则分别为苏氨酸、谷氨酸、异亮氨酸和丙氨酸。1H 链上
15、尚未发现有同种异型存在。3.链上的同种异型目前只发现 Em1 一种同种异型。4.链上的同种异型 旧称为 Inv,现分为 Km1、2 和 3。Km1 在 153 位和 191 位氨基酸上分别为缬氨酸和亮氨酸，Km2 分别为丙氨酸和亮氨酸，Km3 分别为丙氨和缬氨酸。轻链上尚未发现有同种异型。(三)独特型独特型(idiotype)为每一种特异性 IgV 区上的抗原特异性。不同抗体形成细胞克隆所产生的 IgV 区具有与其客观存在抗体 V 区不同的抗原性，这是由可变区中成其是超变区的氨基酸组成、排列和构型所决定的。所以，在单一个体内所存在的独特型数量相当大，可达107 以上。独特型的抗原决定簇称为独特位(idiotope), 可在异种、同种异体以及自身体内诱产生相应在的抗体，称为抗独特型抗体(antiidiotypic antibody,I d)，独特型和抗独型抗体可形成复杂的免疫调节中占有得要地位。来源：生物帮 http:/ 生物帮企业栏目提供最新的生命科学企业动态、生物公司动态展 lb
