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抗體的重鏈和輕鏈
抗體
(
Antibody
),又稱免疫球蛋白(immunoglobulins ,Ig),是機(jī)體免疫細(xì)胞被抗原激活后,B細(xì)胞分化成熟為漿細(xì)胞后所合成、分泌的一類能與相應(yīng)抗原特異性結(jié)合的具有免疫功能的球蛋白。免疫球蛋白是化學(xué)結(jié)構(gòu)上的概念,而抗體是生物學(xué)功能上的概念,免疫球蛋白并不都具有抗體活性,而抗體的化學(xué)基礎(chǔ)都是免疫球蛋白。
抗體分子是機(jī)體內(nèi)復(fù)雜的分子,它可以特異性地識(shí)別不同抗原,這個(gè)特性決定了抗體**結(jié)構(gòu)的多樣性。
對(duì)抗體分子結(jié)構(gòu)的分析發(fā)現(xiàn),Ig分子的基本結(jié)構(gòu)是由四條多肽鏈組成的。即由兩條相同的相對(duì)分子質(zhì)量較大的肽鏈(稱為重鏈,heavy chain,H鏈,相對(duì)分子質(zhì)量約為55000或70000)和兩條相同的相對(duì)分子質(zhì)量較小的肽鏈(稱為輕鏈,light chain,L鏈,相對(duì)分子質(zhì)量約為24000)組成(圖1)。輕鏈與重鏈由二硫鍵連接形成一個(gè)稱為Ig分子的四肽鏈分子單體,它是構(gòu)成免疫球蛋白分子的基本結(jié)構(gòu)。Ig單體中四條肽鏈兩端游離的氨基或羧基的方向是一致的,分別命名為氨基端(N端)和羧基端(C端)。
每條重鏈內(nèi)部、每條輕鏈內(nèi)部、每一條重鏈與一條輕鏈之間以及兩條重鏈之間都存在二硫鍵;重鏈與輕鏈之間還存在非共價(jià)鍵作用,主要是疏水性作用。輕鏈與重鏈都含有一系列重復(fù)的、同源性的單元,每一單元大約有110個(gè)氨基酸殘基,它們獨(dú)立折疊成球狀,稱為球蛋白功能區(qū)(domain)。Ig都含有兩層帶有3~5股反平行的多肽鏈的β折疊??贵w的基本結(jié)構(gòu)。
重鏈大約含450~550個(gè)氨基酸殘基。每條重鏈含有4~5個(gè)鏈內(nèi)二硫鍵所組成的肽環(huán)。由于氨基酸組成的排列順序以及二硫鍵的位置、數(shù)目等的不同,因此不同重鏈的抗原性也不同,根據(jù)重鏈抗原性的不同可將其分為五類,分別以希臘字母γ、α、μ、δ、和ε表示,并以此將免疫球蛋白相應(yīng)地分為IgG、 IgA、 IgM、IgD和IgE。 其中μ鏈和ε鏈含有5個(gè)肽環(huán),γ鏈、α鏈、δ鏈含有4個(gè)肽環(huán)。而五類不同的免疫球蛋白可以通過重鏈恒定區(qū)(CH)一段決定了這些免疫球蛋白結(jié)構(gòu)和功能特異性的獨(dú)特氨基酸序列來進(jìn)行區(qū)分。
輕鏈大小約為重鏈的一半,大約由214個(gè)氨基酸殘基組成,通常不含碳水化合物。每條輕鏈含有兩個(gè)由鏈內(nèi)二硫鍵所組成的環(huán)肽。輕鏈共有兩型:kappa(κ)與lambda(λ),同一個(gè)天然Ig分子上輕鏈的類型總是相同的。
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