免疫球蛋白具有蛋白質(zhì)的通性，能被多種蛋白水解酶裂解；可以在乙醇、三氯醋酸或中性鹽類中沉淀，常用50％飽和硫酸銨或硫酸鈉從免疫血清中提取抗體球蛋白。血清電泳時(shí)免疫球蛋白主要分布于γ區(qū)，因而以往曾稱抗體為γ球蛋白。其實(shí)具抗體活性的球蛋白除存在于γ區(qū)外，也可延伸到β區(qū)，甚至α2區(qū)，這反映了抗體由不同細(xì)胞克隆產(chǎn)生的不均一性和結(jié)構(gòu)的多樣性。自從發(fā)現(xiàn)骨髓瘤患者尿中的本周蛋白是Ig的輕鏈以后，對(duì)其氨基酸順序的研究大大促進(jìn)了對(duì)Ig化學(xué)性質(zhì)的了解。
（一)Ig的基本結(jié)構(gòu)
Ig分子由4條肽鏈組成，2條長(zhǎng)鏈稱為重鏈(heavychain，H)，由大約440個(gè)氨基酸殘基組成，分子量約50～70kD；2條短鏈稱為輕鏈(lightchain，L)，由大約220個(gè)氨基酸組成，分子量約22.5kD。4條肽鏈通過(guò)鏈間二硫鍵(-S·S-)連在一起。其結(jié)構(gòu)模式見(jiàn)圖2-1。
Ig分子肽鏈的N端，在L鏈1/2和H鏈1/4處（約在110位前)氨基酸的種類和順序各不相同，稱為可變區(qū)（variableregion，V區(qū))；肽鏈C端其余部分的氨基酸，在種類和順序上彼此間差別不大，稱為穩(wěn)定區(qū)或恒定區(qū)(constantregion，C區(qū))。
V區(qū)位于N端，H鏈和L鏈各有3個(gè)高變區(qū)(hypervariableregion)，其中的氨基酸殘基種類和順序特別多變。這此都與識(shí)別抗原直接有關(guān)，為Ig分子的抗原結(jié)合部位，故亦稱為互補(bǔ)決定區(qū)(complementaritydeterminingregion，CDR)。
可變區(qū)中的其他氨基酸殘基稱為構(gòu)架區(qū)(frameworkregion，F(xiàn)R)，大約占整個(gè)V區(qū)近75％，其順序很少變化（約5％)。FR的功能為支持CDR，并維持V區(qū)三維結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。H和L鏈的FR在某些位置上具有相同的氨基酸殘基。根據(jù)VH/VL氨基酸順序同源程度的差異，可將Ig分為群和亞群。
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圖2-1免疫球蛋白（IgG)結(jié)構(gòu)模式圖
（二)Ig的三維結(jié)構(gòu)
Ig分子的每一條肽鏈，都由鏈內(nèi)二硫鍵將相鄰的二級(jí)結(jié)構(gòu)單元折疊成球形局部性區(qū)域（圖2-2)；每個(gè)球形區(qū)約由110個(gè)氨基酸殘基組成，不同Ig分子對(duì)應(yīng)球形區(qū)的氨基酸殘基順序具有高度的相似性，因此稱為同源區(qū)（domain)。IgG、IgA和IgD分子共有12個(gè)同源區(qū)，其中Lκ或Lλ各2個(gè)：VL和CL；H鏈各4個(gè)：VH、CH1、CH2和CH3。IgM和IgE分子各有14個(gè)同源區(qū)，因?yàn)槠銱鏈上多一個(gè)CH4。雖然H鏈和C區(qū)的不同區(qū)域彼此同源，并且與L鏈的CL同源，但它們與V區(qū)的氨基酸排列順序極少相同，說(shuō)明V區(qū)和C區(qū)是由不同的基因（V基因和C基因)分別編碼的。每個(gè)同源區(qū)擔(dān)負(fù)著一定的免疫功能，因而也稱為功能區(qū)(fumctionalpayment-defi.com/hushi/region)�？勺儏^(qū)中的氨基酸排列順序呈高度變異性，其高變區(qū)對(duì)應(yīng)的VL和VH形成袋狀，隨氨基酸殘基的不同形狀各異，以能與多種多樣的抗原決定簇相適應(yīng)，構(gòu)成抗體特異性的分子基礎(chǔ)。同時(shí)CH和CL區(qū)的氨基酸排列順序相對(duì)穩(wěn)定，又適應(yīng)其發(fā)揮許多特定的生物學(xué)效應(yīng)，如固定補(bǔ)體和調(diào)節(jié)Ig分解代謝率等功能位于CH2，而親和細(xì)胞的功payment-defi.com/job/能則在CH3或CH4。
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圖2-2免疫球蛋白（IgG)的功能區(qū)示意圖
在重鏈CH1和CH2之間的區(qū)域富含脯氨酸和半胱氨酸和半胱氨酸，這兩類氨基酸的游離基團(tuán)少，幾乎不與鄰近的區(qū)域形成固定的二級(jí)或三級(jí)結(jié)構(gòu)。這一自由柔曲的肽段稱為鉸鏈區(qū)(hingeregion)。該區(qū)結(jié)構(gòu)的柔韌性允許抗體分子的抗原結(jié)合部位隨意改變方向，使抗體分子結(jié)合抗原的能力大大增強(qiáng)。同時(shí)也因Ig變構(gòu)而使補(bǔ)體結(jié)合點(diǎn)暴露出來(lái)。
（三)Ig的水解片段
Ig分子可被許多蛋白酶水解，產(chǎn)生不同的片段；免疫學(xué)研究中常用的酶是木瓜蛋白酶(papain)和胃蛋白酶(pepsin)。
木瓜蛋白酶在生理pH下將IgG分子從H鏈二硫鍵N端219位置上斷裂，生成兩個(gè)相同的Fab片段和一個(gè)Fc片段（圖2-3)。Fab段即抗原結(jié)合片段(antigenbindingfragment)，含1條完整的L鏈和H鏈的一部分(Fd)段，分子量為45kD；Fab段仍具有抗原結(jié)合活性，但結(jié)合能力較弱，只有一價(jià)。Fc段即可結(jié)晶片段(crystallizablefragment)，為2條H鏈C端剩余的部分，分子量55Kd，在一定條件下可形成結(jié)晶。Fc段不能與抗原結(jié)合，但具有許多其他生物學(xué)活性，如固定補(bǔ)體、親和細(xì)胞（巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞和粒細(xì)胞等)、通過(guò)胎盤(pán)、介導(dǎo)與細(xì)菌蛋白（如蛋白A和G)的結(jié)合，以及與類風(fēng)濕因子反應(yīng)等。
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圖2-3IgG分子的水解片段模式圖
胃蛋白酶于于低pH下可將IgG分子從H鏈間二硫鍵C端232位置切斷，形成含2個(gè)Fab段的F(ab＇)2片段和1個(gè)較小的pFc＇片段。F(ab＇)2段即雙價(jià)抗體活性片段，經(jīng)還原后可得2個(gè)Fab＇。Fab＇的分子量略大于Fab，而生物活性與Fab相同。pFc＇比Fc分子量小，雖然仍保持親和巨噬細(xì)胞及與某些類風(fēng)濕因子結(jié)合的能力，但失Fc片段原有的固定補(bǔ)體等活性。
（四)Ig的輔助成分
1．連接鏈除了H鏈和L鏈外，多聚體形式的Ig分子如IgA和IgM尚含1分子連接鏈(joiningchain，J鏈)；但單體IgA或IgM單體均無(wú)J鏈。J鏈在連接單體形成多聚體Ig分子中并非必要，但可能與保持已形成的多聚體的穩(wěn)定性有關(guān)。人類J鏈的分子量約15kD，與其他物種的J鏈有高度同源性。J鏈基因并不是Ig基因簇的一部分，它定位于15號(hào)染色體。J鏈有僅產(chǎn)生于合成IgA和IgM的漿細(xì)胞，而且也產(chǎn)生于合成IgG的未成熟漿細(xì)胞，但它并不與IgG分子結(jié)合。
2．分泌片在分泌型IgA分子中還含有1個(gè)分泌成分(secretorycomponent，SC)，或稱分泌片(secretorypiece，SP),是上皮細(xì)胞上的多免疫球蛋白受體(polyimmunoglobulinreceptor，poly-IgR)的一部分，Poly-IgR為免疫球蛋白超族)Igsuper-family)的一個(gè)成員。此受體由上皮細(xì)胞產(chǎn)生后，與多聚體IgA牢固結(jié)合；IgA-poly-IgR復(fù)合物由上皮細(xì)胞內(nèi)輸出的過(guò)程中，受體分子被蛋白酶裂解，仍附著于Ig的剩余部分即為分泌片。游離分泌片的分子量為80Kd，借二硫鍵與SigA共價(jià)結(jié)合。分泌片的功能是保護(hù)SigA分子不被分泌液片內(nèi)的蛋白酶降解，從而使SigA在粘膜表面保持穩(wěn)定和有利于其發(fā)揮生物活性。
