醫(yī)學免疫學/免疫球蛋白分子的抗原性

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醫(yī)學免疫學

免疫球蛋白分子
- 免疫球蛋白分子的結(jié)構(gòu)與功能
  - 免疫球蛋白分子的基本結(jié)構(gòu)
  - 免疫球蛋白分子的功能
  - 免疫球蛋白分子的抗原性
  - 免疫球蛋白分子的超家族

Ig本身具有抗原性，將Ig作為免疫原免疫異種動物、同種異體或在自身體內(nèi)可引起不同程度的免疫性。根據(jù)IgI不同抗原決定簇存在的不同部位以及在異種、同種異體或自體中產(chǎn)生免疫反應的差別，可把Ig的抗原性分為同種型、同種異型和獨特型第三種不同抗原決定簇。

（一）同種型

同種型（isotype）是指同一種屬內(nèi)所有個體共有的Ig抗原特異性的標記，要異種體內(nèi)可誘導產(chǎn)生相應的抗體，換句話說，同種型抗原特異性因種屬（specics）而異。同種型的抗原性位于CH和CLH ，同種型主要包括Ig的類、亞類，型和亞型。

1．免疫球蛋白的類和亞類（classesand subclasses）

(1)類：決定Ig不同類的抗原性差異存在于H鏈的恒定區(qū)（CH）。根據(jù)CH抗原性的差異（即氨基酸組成、排列、構(gòu)型、二硫鍵等不同）H鏈可分為μ、γ、α、δ和ε五類，不同H鏈與L鏈組成完整Ig的分子別為IgM、IgA、IgD和IgE。在基因水平上，不同類的H鏈恒定區(qū)是由不同的恒定區(qū)基因片段所編碼。不同類Ig在理化性質(zhì)及生物學功能上可有較大差異。

（2）亞類：同一類Ig中由于鉸鏈區(qū)氨基酸組成和二硫鍵數(shù)目的差異，可分為不同的亞類，亞類間抗原性的差異要小于不同類之間的差異。目前已發(fā)現(xiàn)人的α重鏈有α1和α2兩個亞類，分別與L鏈組成IgA1和IgA2。γ重鏈有4個亞類，但命名為IgG1、IgG2a、IgG2b和IgG3。IgM、IgD和IgG，目前尚未發(fā)現(xiàn)存在不同的亞類。Ig不同亞類也是由不同的恒定區(qū)基因片段編碼。

2．免疫球蛋白的型和亞型（typesand subtypes）

（1）型：決定Ig型的抗原性差異存在于L鏈的恒定區(qū)（CL），根據(jù)CL抗原性的差異（氨基酸的組成、排列和構(gòu)型的不同）分為κ和λ輕鏈之比約為2：1；而在小鼠，97%輕鏈為κ型，λ型只占3%左右。

（2）亞型：根據(jù)λ輕鏈恒定區(qū)（C2）個別氨基酸的差異又可分λ1、λ2、λ3和λ4四個亞型。λ1和λ2在λ輕鏈190位氨基酸的分別為亮氨酸和精氨酸，λ3和λ4在第154氨基酸分別為某氨酸和絲氨酸。

（二）同種異型

同種異型（allotype）是指同一種屬不同個體間的Ig分子抗原性的不同，在同種異體間免疫可誘導免疫反應。同種異型抗原性的差別往往只有一個或幾個氨基酸殘基的不同，可能是由于編碼Ig的結(jié)構(gòu)基因發(fā)生點突變所致，并被穩(wěn)定地遺傳下來，因此Ig同種異型可作為一種遺傳標記（genetic markers），這種標記主要分布在CH和CL上。

1．γ鏈上的同種異型 γ1、γ2γ3和λ4重鏈上均存在有同種異型標記，目前已發(fā)現(xiàn)：Glma、x、f、z；G2mn;G3mgl、g5、b0、b1、b3、b4、b5、c3、c5、s、t、u、v；G4m4a、4b。共20種左右。其中G表示λ鏈，1、2、3或4表示亞類λ1、λ2、λ3和λ4，m代表標記（marker）。

除Glmf和z位于IgG1分子的Cγ1區(qū)外，其余的Gm均位于Fc部位。一條γ鏈可能同時具有一個以上的Gm標志，如白種人常常在γ1H鏈Cγ1區(qū)有G1mz,Fc部位有G1ma。由于人第14號染色體編碼四種IgG亞類的C區(qū)基因Cγ1、Cγ2、Cγ3和Cγ4是密切連鎖的，因此IgGH鏈各亞類Gm標記可作為間倍體（haplotype）遺傳給子代。

2．α鏈上的同種異型 α2H鏈已發(fā)現(xiàn)有A2m1和A2m2兩種。A2m1在411、428、458和467位氨酸上分別為苯丙氨酸、天冬氨酸、亮氨酸、纈氨酸；A2m2則分別為蘇氨酸、谷氨酸、異亮氨酸和丙氨酸。α1H鏈上尚未發(fā)現(xiàn)有同種異型存在。

3．ε鏈上的同種異型目前只發(fā)現(xiàn)Em1一種同種異型。

4．κ鏈上的同種異型舊稱為Inv,現(xiàn)分為Km1、2和3。Km1在153位和191位氨基酸上分別為纈氨酸和亮氨酸，Km2分別為丙氨酸和亮氨酸，Km3分別為丙氨和纈氨酸。λ輕鏈上尚未發(fā)現(xiàn)有同種異型。

（三）獨特型

獨特型（idiotype）為每一種特異性IgV區(qū)上的抗原特異性。不同抗體形成細胞克隆所產(chǎn)生的IgV區(qū)具有與其客觀存在抗體V區(qū)不同的抗原性，這是由可變區(qū)中成其是超變區(qū)的氨基酸組成、排列和構(gòu)型所決定的。所以，在單一個體內(nèi)所存在的獨特型數(shù)量相當大，可達107以上。獨特型的抗原決定簇稱為獨特位（idiotope）,可在異種、同種異體以及自身體內(nèi)誘產(chǎn)生相應在的抗體，稱為抗獨特型抗體（antiidiotypicantibody,αI d），獨特型和抗獨型抗體可形成復雜的免疫調(diào)節(jié)中占有得要地位。

表2-1 人免疫球蛋白分子上抗原決定簇的分類

分類		抗原性存在部位	舉例
同種型	類亞類型亞型	CH CH CL CL(λ)	IgM、IgG、IgA、IgD、IgE IgG1-4,IgA1、2 κ、λ λ1、λ2、λ3、λ4
同種異型		CH(λ1) (λ2) (λ3) (λ4) CH(α2) CH（ε） CL（κ）	G1ma(1)、x(2)、f(3)、z(17) G2mn(23) G3mb1(5)、c3(6)、b5(10)、b0、(11)b3(13)、b4(14)、s(15)、t(16)、g1(21)、c5(24)、u(26)、v(27)、g1(28) G4m4a(1)、4b(1) A2m1、2 Em1 Km1、2、3
獨特型		VHVL	極多