免疫球蛋白分子的結構與功能（二）

  （三)功能區

　　Ig分子的H鏈與L鏈可通過鏈內二硫鍵折疊成若干球形功能區，每一功能區（domain)約由110個氨基酸組成。在功能區中氨基酸序列有高度同源性。

　　1．L鏈功能區　分為L鏈可變區（VL)和L鏈恒定區（CL)兩功能區。

　　2．H鏈功能區　IgG、IgA和IgD的H鏈各有一個可變區（VH)和三個恒定區（CH1、CH2和CH3)共四個功能區。IgM和IgE的H鏈各有一個可變區（VH)和四個恒定區（CH1、CH2、CH3和CH4)共五個功能區。如要表示某一類免疫蛋白H鏈恒定區，可在C（表示恒定區)后加上相應重鏈名稱（希臘字母)和恒定區的位置（阿拉伯數字)，例如IgG重鏈CH1、CH2和CH3可分別用Cγ1、Cγ2和Cγ3來表示。

　　IgL鏈和H鏈中V區或C區每個功能區各形成一個免疫球蛋白折疊（immunoglobulin fold,Ig fold),每個Ig折疊含有兩個大致平行、由二硫連接的β片層結構（betapleated sheets)，每個β片層結構由3至5股反平行的多肽鏈組成。可變區中的高變區在Ig折疊的一側形成高變區環（hypervariable loops)，是與抗原結合的位置。

　　3．功能區的作用

　　（1)VL和VH是與抗原結合的部位，其中HVR（CDR)是V區中與抗原決定簇（或表位)互補結合的部位。VH和VL通過非共價相互作用，組成一個FV區。單位Ig分子具有2個抗原結合位點（antigen-binding site)，二聚體分泌型IgA具有4個抗原結合位點，五聚體IgM可有10個抗原結合位點。

　　（2)CL和CH上具有部分同種異型的遺傳標記。

　　（3)CH2：IgGCH具有補體Clq結合點，能活化補體的經典活化途徑。母體IgG借助CH2部分可通過胎盤主動傳遞到胎體內。

　　（4)CH3：IgGCH3具有結合單核細胞、巨噬細胞、粒細胞、B細胞和NK細胞Fc段受體的功能。IgMCH3（或CH3因部分CH4)具有補體結合位點。IgE的Cε2和Cε3功能區與結合肥大細胞和嗜堿性粒細胞FCεRI有關。

　　4．鉸鏈區（hinge region)鉸鏈區不是一個獨立的功能區，但它與其客觀存在功能區有關。鉸鏈區位于CH1和CH2之間。不同H鏈鉸鏈區含氨基酸數目不等，α1、α2、γ1、γ2和γ4鏈的鉸鏈區較短，只有10多個氨基酸殘基；γ3和δ鏈的鉸鏈區較長，約含60多個氨基酸殘基，其中γ3鉸鏈區含有14個半胱氨酸殘基。鉸鏈區包括H鏈間二硫鍵，該區富含脯氨酸，不形成α-螺旋，易發生伸展及一定程度的轉動，當VL、VH與抗原結合時此氏發生扭曲，使抗體分子上兩個抗原結合點更好地與兩個抗原決定簇發生互補。由于CH2和CH3構型變化，顯示出活化補體、結合組織細胞等生物學活性。鉸鏈區對木瓜蛋白酶、胃蛋白酶敏感，當用這些蛋白酶水解免疫球蛋白分子時常此區發生裂解。IgM和IgE缺乏鉸鏈區。

　　（四)J鏈和分泌成分

　　1．J鏈（joining chain) 存在于二聚體分泌型IgA和五聚體IgM中。J鏈分子量約為15kD，由于124個氨基酸組成的酸性糖蛋白，含有8個半胱氨酸殘基，通過二硫鍵連接到μ鏈或α鏈的羧基端的半胱氨酸。J鏈可能在Ig二聚體、五聚體或多聚體的組成以及在體內轉運中的具有一定的作用。

　　2．分泌成分（secretory component,SC)　 又稱分泌片（secretory piece),是分泌型IgA上的一個輔助成分，分子量約為75kD，糖蛋白，由上皮細胞合成，以共價形式結合到Ig分子，并一起被分泌到粘膜表面。SC的存在對于抵抗外分泌液中蛋白水解酶的降解具有重要作用。

　　（五)單體、雙體和五聚體

　　1．單體 由一對L鏈和一對H鏈組成的基本結構，如IgG、IgD、IgE血清型IgA。

　　2．雙體 由J鏈連接的兩個單體，如分泌型IgA（secretory IgA,SIgA)二聚體（或多聚體)IgA結合抗原的親合力（avidity)要比單體IgA高。
　　3．五聚體 由J鏈和二硫鍵連接五個單體，如IgM。μ鏈Cys414（Cμ3)和Cys575(C端的尾部)對于IgM的多聚化極為重要。在J鏈存在下，通過兩個鄰近單體IgMμ鏈Cys之間以及J鏈與鄰μ鏈Cys575之間形成二硫鍵組成五聚體。由粘膜下漿細胞所合成和分泌的IgM五聚體，與粘膜上皮細胞表面pIgR(poly-Ig receptor,pIgR)結合，穿過粘膜上皮細胞到粘膜表面成為分泌型IgM(secretory IgM)。