简述Ig的功能区与其功能

Question

如题所述

Answer 1

免疫球蛋白(Ig)：指具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。这类球蛋白过去也称为γ球蛋白，主要存在于血液和其他分泌液中，也可作为抗原识别受体存在于B细胞膜上。 免疫球蛋白的功能区：Ig分子的多肽链因链内二硫键连接而将肽链折叠成几个球形结构，并与相应功能有关，故称为免疫球蛋白的功能区。每条L链有二个功能区：可变区（VL区）和稳定区（CL区）。IgG、IgA和IgD的每条H链有四个功能区：一个可变区（VH区）和三个稳定区（CH1、2、3区）。IgM和IgE多一个恒定区CH4。免疫球蛋白的酶解片段：免疫球蛋白用木瓜蛋白酶水解，可将其从铰链区二硫键的N端部位切断，得到三个片段：二个相同的可与抗原结合的片段称为Fab 片段；一个可结晶的片段称为Fc片段。用胃蛋白酶水解，可从铰链区二硫键的近C端部位切断免疫球蛋白，得到一个大分子的双体Fab 片段称为F（ab’）2 ；以及数个小分子无生物学活性的Fc碎片称为 pFc’片段。　　免疫球蛋白的血清型：免疫球蛋白本身具有免疫原性，每个免疫球蛋白分子上带有多种抗原决定簇，用于免疫异种动物、同种异体动物或自身均可引起免疫应答，产生相应抗体，并用血清学方法检测，故称为免疫球蛋白的血清型。免疫球蛋白主要有三种血清型：同种型、同种异型和独特型。Ig同种型：指同一物种所有个体Ig分子所共有的抗原特异性。同种型抗原决定簇存在于Ig的恒定区。根据重链同种型抗原特异性的不同将Ig分为五类。根据轻链同种型抗原的不同可将轻链分为两型。　　Ig同种异型：指同一物种不同个体之间的同类Ig分子所具有的不同抗原特异性。同种异型抗原决定簇由重链或轻链恒定区的一个或数个氨基酸决定，因其具有个体特异性，因此可作为遗传标记。　　Ig的独特型（Id）：指同一个体内不同B细胞克隆所产生的免疫球蛋白分子V区所具有的抗原特异性。独特型抗原决定簇由Ig超变区特有的氨基酸序列和构型决定。独特型抗体刺激异种、同种异体甚至自身均可产生相应抗体，即抗独特型抗体（AId）。由独特型抗体和抗独特型抗体组成的网络（Id-AId网络）在免疫应答的调节中具有重要作用。(一)基本结构：由二条相同的重链和轻链构成的对称四肽链（链接：图1免疫球蛋白）。X射线晶体结构分析发现，IgG分子由三个相同大小的节段组成，位于上端（N端）的两个臂，各含一条轻链和一条重链的1/2，由易弯曲的铰链区连接到主干上（两条重链的各1/2），形成一个“Y”形分子，称为Ig分子的单体，是构成Ig分子的基本单位。在二条H链间、H链和L链间、以及四条肽链内部都有二硫键相连，形成多个球形结构，构成不同的功能区。(二) Ig功能区：　　1．L链功能区：VL、CL。　　2．H链功能区：VH、CH1、CH2、CH3、CH4（IgM、IgE）。　　3．铰链区：位于CH1与CH2之间的特殊部分。特点：富含脯氨酸，有弹性, 能伸展、折叠、转动。　　4．功能区数目：轻链2个；IgG、IgA、IgD重链各4个；IgM、IgE重链各5个。　　（三）各功能区的主要功能：　　1．VL、VH：特异性结合抗原。独特型抗原决定簇所在。　　2．CH1：Ig遗传标记所在。　　3．IgG的CH2、IgM的CH3：结合补体C1q，经典途径激活补体。　　4．IgG的CH3、IgE的CH4：亲细胞活性。　　（1）IgG 通过CH3（Fc段）可与巨噬细胞、NK细胞和嗜中性粒细胞表面的Fcγ受体结合，促进这些细胞对靶细胞的吞噬和杀伤，该作用称为抗体的调理作用和ADCC效应。　　（2）IgE通过CH4（Fc段）可与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的Fcε受体结合，促进这些细胞脱颗粒，释放一系列生物活性物质，介导I型超敏反应。　　Ig各功能区的名称和功能：免疫球蛋白位置及名称功能轻链重链可变区（Fab）：超变区骨架区VL（近N端1/2）VH（ 近N端1/4）结合特异性抗原独特型决定簇稳定区（Fc)CL（近C端1/2）CH（近C端3/4）同种异型遗传标志同种型CH1CH2IgG、IgA、IgD、 IgM、CH3IgECH4－IgM、IgE结合补体（IgG CH2、IgM CH3）通过胎盘（IgG CH3）穿过粘膜（IgA）调理作用（IgG、IgA、IgM）ADCC效应（IgG）介导I型超敏反应（IgE CH4）铰链区CH1～CH2（IgG、IgA）CH2～CH3（IgM、IgE）利于抗体分子变构：更好地结合抗原、暴露补体结合位点。J链位于IgM和IgA的重链Fc端连接IgM 和IgA的单体，使之分别成为五聚体和双体。分泌片位于SIgA的重链保护SIgA不受蛋白酶的破坏 （五）Ig的类别、型别和血清型：　　1．类别：重链根据稳定区（CH）抗原性不同分成五类： μ、γ、α、δ和ε，相应的抗体分别为IgM、IgG、IgA、IgD和IgE。　　2．亚类：根据CH氨基酸组成和H链间二硫键数目的差异，IgG可分为IgG1、IgG2、IgG3、IgG4 四个亚类；IgA和IgM也可分二个亚类：IgA1、IgA 2和IgM1、IgM2。　　3．型别：轻链根据稳定区（CL）抗原性不同分成两型：κ型和λ型。　　4．亚型：λ型轻链根据稳定区个别氨基酸的不同分为四个亚型：λ1～λ4。　　5．血清型：包括同种型、同种异型、独特型。 人各类免疫球蛋白的特性和功能：IgGIgMIgA血清型、分泌型（S IgA）IgDIgE重链类型γμαδε主要存在形式单体五聚体单体、双体单体单体分子量（kD）150970，最大160184188开始合成时间生后3个月胚胎晚期（最早）生后4～6个月晚较晚成人血清含量（mg/ml）9最高1．530．035×10—5最低占血清Ig总量（% ）751010～15＜1＜0．001血清中半衰期（天）21（最长）10632经典途径活化补体＋＋＋＋＋＋（最强）－－－替代途径活化补体＋IgG4－＋－－通过胎盘＋（唯一）－－－－结合吞噬细胞＋＋＋－＋－＋（嗜酸性粒细胞）结合肥大细胞和嗜碱性粒细胞＋IgG4－－－＋＋＋结合SPA＋（唯一）－－－－介导ADCC＋＋－－－－免疫作用抗菌、抗病毒、抗毒素、自身抗体。早期抗感染、溶菌、溶血（天然血型抗体）、类风湿因子，mIgM为B细胞表面抗原识别受体。粘膜局部抗感染。SIgA可通过母乳传递给婴儿。mIgD为成熟B细胞表面抗原识别受体，是B细胞分化成熟标志。参与I型超敏反应，抗寄生虫感染。

Answer 2

ig的主要功能是与抗原（包括外来的和自身的）相结合，从而有效地清除侵入机体内的微生物、寄生虫等异物，抗体（antibody）是一种应答抗原产生的、可与抗原特异性结合的蛋白质。每种抗体与特定的抗原决定基结合。这种结合可以使抗原失活，也可能无效但有时也会对机体造成病理性损害，如抗核抗体、抗双链DNA抗体、抗甲状腺球蛋白抗体等一些自身抗体的产生，对人体可造成危害。

按作用对象，可将其分为抗毒素、抗菌抗体、抗病毒抗体和亲细胞抗体（能与细胞结合的免疫球蛋白，如1型变态反应中的lgE反应素抗体，能吸附在靶细胞膜上）。

1、抗体的异质性。抗体的组成极为复杂，是由成千上万、多种多样的免疫球蛋白（Ig）分子所组成。这些Ig分子在形状、大小、结构以及氨基酸的组成和排列上，既相似，又有差别。由于有差别，它们的电泳活性就有很大的变化。

2、任何一个正常人血清中的抗体都是含有成千上万的、多种多样的、具有各种独特型抗原性的免疫球蛋白分子混合物。κ链和 λ链可以和各类、各亚类配合。重链、轻链本身又有各种异型，每一克隆产生的Ig又具有自身的独特型。

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Answer 3

以下为五类免疫球蛋白及其对应的的特性分析。

一、IgG

是血清和细胞外液中主要的抗体成分，其血清浓度从高到低依次为：IgG1、IgG2、IgG3、IgG4。IgG是再次体液免疫应答产生的主要抗体，亲和力高，在体内分布广泛，具有重要的免疫效应。IgG1、IgG3、IgG4能通过胎盘屏障;IgG1、IgG2、IgG4可以其Fc段与葡萄球菌蛋白A结合;IgG1、IgG3可高效激活补体;一些自身抗体和引起Ⅱ、Ⅲ型超敏反应的抗体也属IgG。

二、IgM

是BCR的主要构成成分，分泌型为五聚体，不能通过血管壁，主要存在于血清中。天然血型抗体为IgM，血型不符的输血可发生严重的溶血反应。IgM是个体发育最早合成的抗体，在胚胎发育晚期的胎儿即可产生IgM;也是体液免疫应答中最早出现的抗体，可用于感染的早期诊断。

三、IgA

分为血清型和分泌型。血清型为单体，主要存在于血清中;分泌型为二聚体，主要存在于乳汁、唾液、泪液和呼吸道、消化道、生殖道黏膜表面，参与局部的黏膜免疫。新生儿易患呼吸道、消化道感染可能与分泌型IgA合成不足有关。婴儿可从母乳中获得sIgA，是一种重要的自然被动免疫。

四、IgD

分为血清型和膜结合型，其中mIgD是BCR的重要组成部分，为细胞分化成熟的标志。

五、IgE

是正常人血清中含量最少的免疫球蛋白，具有很强的亲细胞性，故可以引起Ⅰ型超敏反应。此外，IgE可能与抗体抗寄生虫免疫有关。