抗体分子（antibody,Ab）是由浆细胞合成和分泌的，而每一种浆细胞克隆可以产生一种特异的抗体分子，所以血清中的抗体是多种抗体分子的混合物，它们的化学结构是不均一的，而含量很少，不易纯化，是抗体分子结构分析的床难。多发性骨髓瘤是由浆细胞无限增殖形成的细胞克隆，由于所有瘤细胞的遗传特性相同，因此它们合成和分泌的蛋白质分子在化学结构上是均一的。这种蛋白分子存在于血液中的称为骨髓瘤蛋白（meylomaprotein,M）或M蛋白，亦可在尿液中发现称为本周蛋白(BenceJones,BJ)由于这种蛋白分子含量很高，极易纯化，故为lg分子结构的展使得对Ig分子结构、理化性质、抗原性、生物学活性以及其基因结构等方面的研究者有了重大突破。第一节抗体的发现及其特性一、抗体的发现在免疫学发展的早期人们应用细菌或其外毒素给动物注射，经一定时期后用体外实验证明在其血清中存在一种能特异中和外毒素毒性的组分称之为抗毒素，或能使细菌发生特异性凝集的组分称之为凝集素。其后将血清中这种具有特异性反应的组分称为抗体（antibody,Ab），而将能刺激机体产生抗体的物质称之为抗原（antigen,Ag）。由此建立了抗原与抗体的概念。1890年德国学者Behuing和日本学者北里用白喉杆菌外毒的组分称为抗毒素，这是在血清中发现的第一种抗体。这种含有抗体的血清称之为免疫血清。二、抗体的理化性质1.抗体是球蛋白早在40年代初期Tiselius和Kabat就证实了抗体活性与血清丙种球蛋白组分相关。他们用肺炎球菌多糖免疫家免，可获得高效价免疫血清。然后加入
抗体分子（antibody,Ab）是由浆细胞合成和分泌的，而每一种浆细胞克隆可以 产生一种特异的抗体分子，所以血清中的抗体是多种抗体分子的混合物，它们的化学 结构是不均一的，而且含量很少，不易纯化，是抗体分子结构分析的困难。 多发性骨髓瘤是由浆细胞无限增殖形成的细胞克隆，由于所有瘤细胞的遗传特性 相同，因此它们合成和分泌的蛋白质分子在化学结构上是均一的。这种蛋白分子存在 于血液中的称为骨髓瘤蛋白（meyloma protein,M）或M蛋白，亦可在尿液中发现称 为本周蛋白(BenceJones,BJ)由于这种蛋白分子含量很高，极易纯化，故为Ig分子结构 的展使得对Ig分子结构、理化性质、抗原性、生物学活性以及其基因结构等方面的研 究者有了重大突破。 第一节抗体的发现及其特性 一、抗体的发现 在免疫学发展的早期人们应用细菌或其外毒素给动物注射，经一定时期后用体外 实验证明在其血清中存在一种能特异中和外毒素毒性的组分称之为抗毒素，或能使细 菌发生特异性凝集的组分称之为凝集素。其后将血清中这种具有特异性反应的组分称 为 抗 体 （ antibody,Ab ） , 而 将 能 刺 激 机 体 产 生 抗 体 的 物 质 称 之 为 抗 原 （antigen,Ag）。由此建立了抗原与抗体的概念。 1890年德国学者Behuing和日本学者北里用白喉杆菌外毒的组分称为抗毒素，这 是在血清中发现的第一种抗体。这种含有抗体的血清称之为免疫血清。 二、抗体的理化性质 1．抗体是球蛋白 早在40年代初期Tiselius和Kabat就证实了抗体活性与血清丙种 球蛋白组分相关。他们用肺炎球菌多糖免疫家兔，可获得高效价免疫血清。然后加入
相应抗原吸收以除去抗体，将去除抗体的血清进行电泳图谱分析，发现丙种球蛋白（-G）组分明显减少，从而证明了抗体活性是存在于丙种球蛋白内。球蛋白正常血清免疫血清图2-1兔血清电泳分离图其后，经对不同免疫血清的电泳分析，超速离心分析和分子量测定等方法，发现大部分抗体活性存在于球蛋白内，但有小部分抗体活性可存在于β球蛋白内。它们的离心常数分别为7S和平共处9S，分子量分别为16万和万。因此它们分别被命名为7Sy球蛋白分子（16万）19S，β2巨球蛋白分子（β2M,90万）和β2A球蛋白分子，所以从早期对抗体性质的研究证明抗体不是由均质性球蛋白组成，而是由异性球蛋白组成。gtIgMIgD图2-2不同类免疫球收白的电泳分离图
相应抗原吸收以除去抗体，将去除抗体的血清进行电泳图谱分析，发现丙种球蛋白 （γ-G）组分明显减少，从而证明了抗体活性是存在于丙种球蛋白内。 图2-1 兔血清电泳分离图 其后，经对不同免疫血清的电泳分析，超速离心分析和分子量测定等方法，发现 大部分抗体活性存在于γ球蛋白内，但有小部分抗体活性可存在于β球蛋白内。它们的 离心常数分别为7S和平共处9S，分子量分别为16万和万。因此它们分别被命名为7Sγ 球蛋白分子（16万）19S，β2巨球蛋白分子(β2M,90万)和β2A球蛋白分子，所以从早 期对抗体性质的研究证明抗体不是由均质性球蛋白组成，而是由异性球蛋白组成。 图2-2 不同类免疫球收白的电泳分离图
2．免疫球蛋白为了准确描述抗体蛋白的性质，在60年代初提出将具有抗体活性的球蛋白称为免疫球蛋分子（immunoglobulin,lg）。y球蛋白则必称为lgG，β2M称为lgM,而β2A称为lgA。其后又相继发现二类lg分子，分别称为lgE和lgD。故在血清中现已发现有五类免疫球蛋白分子，它们的结构与功能是各不相同的。三、抗体的生物学活性1：抗体与抗原的特异性结合刺激抗体产生的物质称为抗原，抗体分子与其相应的抗原发生结合称为特异性结合。例如，白喉抗毒素只能中和白喉杆菌外毒素，而不能中各破伤风外毒素，反之亦然。2：抗体与补体的结合在一定条件下，抗体分子可以与存在于血清中的补体分子相结合，并使之活化，产生多种生物学效应，称之为抗体的补体结合现象，揭示了抗体分子与补体分子间的相互作用3.抗体的调理作用抗体的第三种功能是可增强吞噬细胞的吞噬作用。在体外的实验中，如将免疫血清中加入中性粒细胞的悬液中，可增强对相应细胞的吞噬作用，称这种现象为抗体的调理作用。自此揭示了抗体分子与免疫细胞间的相互作用。为了说明抗体分子这些生物学功能，必须进一步了解抗体分子的结构与功能的关系。第二节免疫球蛋白分子的结构与功能一、免疫球蛋白分子的基本结构Porter等对血清lgG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称为轻链和二条相同的分子量较大的肽链称为重链组成的。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，是构成免疫球蛋白分子的基本结构。lg单体中四条肽链两端游离的氨基或羧基的方向是一致的分别命名为氨基端（N端）和羧基端（C端）
2．免疫球蛋白为了准确描述抗体蛋白的性质，在60年代初提出将具有抗体活性 的球蛋白称为免疫球蛋分子（immunoglobulin,lg）。γ球蛋白则必称为IgG,β2M称 为IgM,而β2A称为IgA。其后又相继发现二类Ig分子，分别称为IgE和IgD。故在血清 中现已发现有五类免疫球蛋白分子，它们的结构与功能是各不相同的。 三、抗体的生物学活性 1．抗体与抗原的特异性结合刺激抗体产生的物质称为抗原，抗体分子与其相应的 抗原发生结合称为特异性结合。例如，白喉抗毒素只能中和白喉杆菌外毒素，而不能 中各破伤风外毒素，反之亦然。 2．抗体与补体的结合在一定条件下，抗体分子可以与存在于血清中的补体分子相 结合，并使之活化，产生多种生物学效应，称之为抗体的补体结合现象，揭示了抗体 分子与补体分子间的相互作用。 3．抗体的调理作用抗体的第三种功能是可增强吞噬细胞的吞噬作用。在体外的实 验中，如将免疫血清中加入中性粒细胞的悬液中，可增强对相应细胞的吞噬作用，称 这种现象为抗体的调理作用。自此揭示了抗体分子与免疫细胞间的相互作用。为了说 明抗体分子这些生物学功能，必须进一步了解抗体分子的结构与功能的关系。 第二节免疫球蛋白分子的结构与功能 一、免疫球蛋白分子的基本结构 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称为轻链和二条相同的分子量较大的肽链称为重链组成 的。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，是构成免疫 球蛋白分子的基本结构。Ig单体中四条肽链两端游离的氨基或羧基的方向是一致的， 分别命名为氨基端（N端）和羧基端（C端）
高变轻销名重铺抗原络合点链间二碗键饺链区补体结合点F段受体结合位屋一碳水化合物二硫链图2-3免疫球蛋白分子的基本结构示意图（一）轻链和重链由于骨髓瘤蛋白（M蛋白）是均一性球蛋白分子，并证明本周蛋白（BJ）是Ig分子的链，很容易从患者血液和尿液中分离纯化这种蛋白，并可对来自不同患者的标本进行比较分析，从而为lg分子氨基酸序列分析提供了良好的材料。1．轻链（lightchain,L）轻链大约由214个氨基酸残基组成，通常不含碳水化合物，分子量约为24kD。每条轻链含有两个由链内二硫键内二硫所组成的环肽。L链共有两型：kappa(k)与lambda(^)，同一个天然lg分子上L链的型总是相同的。正常人血清中的k：入约为2：1。2.重链（heavychain,H链）重链大小约为轻链的2倍，含450～550个氨基酸残基，分子量约为55或75kD。每条H链含有4~5个链内二硫键所组成的环肽。不同的H链由于氨基酸组成的排列顺序、二硫键的数目和们置、含的种类和数量不同，其抗原性也不相同，根据H链抗原性的差异可将其分为5类：μ链、V链、α链、S链和e链，不同H链与L链（k或入链）组成完整lg的分子分别称之为lgM、IgG、IgA、IgD和lgE。Y、α和6链上含有4个肽，μ和e链含有5个环肽。（二）可变区和恒定区
图2-3 免疫球蛋白分子的基本结构示意图 （一）轻链和重链 由于骨髓瘤蛋白（M蛋白）是均一性球蛋白分子，并证明本周蛋白（BJ）是Ig分 子的L链，很容易从患者血液和尿液中分离纯化这种蛋白，并可对来自不同患者的标本 进行比较分析，从而为Ig分子氨基酸序列分析提供了良好的材料。 1．轻链（lightchain,L） 轻链大约由214个氨基酸残基组成，通常不含碳水化合 物，分子量约为24kD。每条轻链含有两个由链内二硫键内二硫所组成的环肽。L链共 有两型：kappa(κ)与lambda(λ)，同一个天然Ig分子上L链的型总是相同的。正常人血 清中的κ：λ约为2：1。 2．重链（heavychain,H链） 重链大小约为轻链的2倍，含450～550个氨基酸残 基，分子量约为55或75kD。每条H链含有4～5个链内二硫键所组成的环肽。不同的H 链由于氨基酸组成的排列顺序、二硫键的数目和们置、含的种类和数量不同，其抗原 性也不相同，根据H链抗原性的差异可将其分为5类：μ链、γ链、α链、δ链和ε链，不 同H链与L链（κ或λ链）组成完整Ig的分子分别称之为IgM、IgG、IgA、IgD和IgE。 γ、α和δ链上含有4个肽，μ和ε链含有5个环肽。 （二）可变区和恒定区
通过对不同骨髓蛋白或本周蛋白H链或L链的氨基酸序列比较分析，发现其氨基端（N-未端）氨基酸序列变化很大，称此区为可变区（V），而羧基未端（C-未端）则相对稳定，变化很小，称此区为恒定区。1.可变区（variableregion,V区）位于L链靠近N端的1/2（约含108~111个氨基酸残基）和H链靠近N端的1/5或1/4（约含118个氨基酸残基）。每个V区中均有一个由链内二硫键连接形成的肽环，每个肽环约含67~75个氨基酸残基。V区氨基酸的组成和排列随抗体结合抗原的特异性不同有较大的变异。由于V区中氨基酸的种类为排列顺序干变方化，故可形成许多种具有不同结合抗原特异性的抗体。L链和H链的V区分别称为VL和VH。在VL和VH中某些局部区域的氨基酸组成和排列顺序具有更高的变休程度，这些区域称为高变区（hypervariableregion,HVR）。在V区中非HVR部位的氨基酸组面和排列相对比较保守，称为骨架区（fuameworkrugion）。VL中的高变区有三个，通常分别位于第24~34、50~65、95~102位氨基酸。VL和VH的这三个HVR分别称为HVR1、HVR2和HVR3。经X线结晶衍射的研究分析证明，高变区确实为抗体与抗原结合的位置，因而称为决定簇互补区（complementarity-determiningregi-on,CDR）。VL和VH的HVR1、HVR2和HVR3又可分别称为CDR1、CDR2和CDR3，一般的CDR3具有更高的高变程度。高变区也是lg分子独特型决定簇（idiotypicdeterminants）主要存在的部位。在大多数情况下H链在与抗原结合中起更重要的作用。重链轻链?G图2-4与表位结合高变区示意图（G表示相对保守的甘氨酸）
通过对不同骨髓蛋白或本周蛋白H链或L链的氨基酸序列比较分析，发现其氨基端 （N-末端）氨基酸序列变化很大，称此区为可变区（V），而羧基末端（C-末端）则 相对稳定，变化很小，称此区为恒定区。 1．可变区（variableregion,V区） 位于L链靠近N端的1/2（约含108～111个氨 基酸残基）和H链靠近N端的1/5或1/4（约含118个氨基酸残基）。每个V区中均有一 个由链内二硫键连接形成的肽环，每个肽环约含67～75个氨基酸残基。V区氨基酸的 组成和排列随抗体结合抗原的特异性不同有较大的变异。由于V区中氨基酸的种类为 排列顺序千变万化，故可形成许多种具有不同结合抗原特异性的抗体。 L链和H链的V区分别称为VL和VH。在VL和VH中某些局部区域的氨基酸组成和排 列顺序具有更高的变休程度，这些区域称为高变区（hypervariable region,HVR）。 在V区中非HVR部位的氨基酸组面和排列相对比较保守，称为骨架区（fuamework rugion）。VL中的高变区有三个，通常分别位于第24～34、50～65、95～102位氨 基酸。VL和VH的这三个HVR分别称为HVR1、HVR2和HVR3。经X线结晶衍射的研究 分 析 证 明 ， 高 变 区 确 实 为 抗 体 与 抗 原 结 合 的 位 置 ， 因 而 称 为 决 定 簇 互 补 区 （ complementarity-determining regi-on,CDR ） 。 VL 和 VH 的 HVR1 、 HVR2 和 HVR3又可分别称为CDR1、CDR2和CDR3，一般的CDR3具有更高的高变程度。高变 区也是Ig分子独特型决定簇（idiotypic determinants）主要存在的部位。在大多数 情况下H链在与抗原结合中起更重要的作用。 图2-4 与表位结合高变区示意图（G表示相对保守的甘氨酸）