雖然免疫球蛋白的種類很多，但其基本結(jié)構(gòu)卻相同，如圖8-2。免疫球蛋白分子是由2條相同的重鏈（heavy chain，H鏈）和2條相同的輕鏈（light chain，L鏈）通過(guò)鏈間二硫鍵連接而成的四肽鏈結(jié)構(gòu)。近對(duì)稱軸的一對(duì)較長(zhǎng)的鏈稱為重鏈或H鏈，重鏈的相對(duì)分子質(zhì)量約為50～75kDa，由450～550個(gè)氨基酸殘基組成。遠(yuǎn)對(duì)稱軸兩側(cè)較短的一對(duì)肽鏈稱為輕鏈或L鏈，輕鏈的相對(duì)分子質(zhì)量約為25kDa，由214個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成。IgG分子由3個(gè)相同大小的節(jié)段組成，位于上端的兩個(gè)臂由易彎曲的鉸鏈區(qū)（hinge region）連接到主干上形成一個(gè)“Y”形分子，稱為Ig分子的單體，這是構(gòu)成免疫球蛋白分子的基本單位。根據(jù)肽鏈中氨基酸順序是否恒定，將H鏈和L鏈分別分為恒定區(qū)域（C區(qū)）和可變區(qū)域（V區(qū)）。Ig的V區(qū)端是肽鏈的氨基末端（N端），另一端為羧基末端（C端），H鏈上的“CHO”代表它的糖基。

根據(jù)重鏈的血清學(xué)類型、相對(duì)分子質(zhì)量大小、糖量的不同和與抗原結(jié)合方式的不同，免疫球蛋白可以分為若干類或亞類。世界衛(wèi)生組織于1968年將在人類血清中純化的Ig分成五類：IgG、IgA、IgM、IgD、IgE。還可以按重鏈構(gòu)造上的變異將各類分為多個(gè)亞類，如人類IgG可以分為IgG1、IgG2、IgG3、IgG4四個(gè)亞類，IgA可以分為IgA1、IgA2兩個(gè)亞類。IgG是免疫球蛋白的主要組成成分，大約占血清蛋白的15％ 。

1.重鏈和輕鏈

IgM、IgD、IgG、IgA和IgE相應(yīng)的重鏈分別為μ鏈、δ鏈、γ鏈、α鏈和ε鏈。輕鏈可分為兩型，即κ型和λ型，不同種屬中，兩型輕鏈的比例不同，正常人血清免疫球蛋白κ∶λ約為2∶1，而在小鼠則為20∶1。k ：λ比例的異?？赡芊从沉嗣庖呦到y(tǒng)的異常。

圖8-2 免疫球蛋白IgG1d的結(jié)構(gòu)模式（引自周德慶《微生物學(xué)教程》，第2版，2002）

2.可變區(qū)和恒定區(qū)

不同的免疫球蛋白重鏈和輕鏈在靠近N端的約110個(gè)氨基酸的序列變化很大，稱為可變區(qū)（variableregion，V區(qū)），而靠近C端的其余氨基酸序列相對(duì)穩(wěn)定，稱為恒定區(qū)（constant region，C區(qū)）。重鏈中可變區(qū)約占重鏈長(zhǎng)度的1／4，穩(wěn)定區(qū)約占重鏈長(zhǎng)度的3／4；輕鏈中可變區(qū)和穩(wěn)定區(qū)各為輕鏈長(zhǎng)度的1／2左右。

3.鉸鏈區(qū)

鉸鏈區(qū)富含脯氨酸，易伸展彎曲和被蛋白酶水解。鉸鏈區(qū)位于CH1與CH2之間，連接抗體的Fab段和Fc段，使兩個(gè)Fab段易于移動(dòng)和彎曲，從而可與不同距離的抗原部位結(jié)合。IgM、IgD、IgG、IgA、IgE和相應(yīng)亞類的鉸鏈區(qū)存在一定的差異，如IgA和IgG1、IgG2、IgG4的鉸鏈區(qū)較短，IgG3和IgD的鉸鏈區(qū)較長(zhǎng)，IgM和IgE無(wú)鉸鏈區(qū)。

4.結(jié)構(gòu)域

由免疫球蛋白的肽鏈折疊而成的球形結(jié)構(gòu)域稱為功能區(qū)（The domain of immunoglobu-lin），每個(gè)功能區(qū)約由110個(gè)氨基酸組成，其氨基酸的序列具有相似性或同源性。因此，這些功能區(qū)的功能雖然不同，但其結(jié)構(gòu)卻具有較大的相似性。每個(gè)功能區(qū)的二級(jí)結(jié)構(gòu)是由幾股多肽鏈折疊一起形成的兩個(gè)反向平行的β片層（anti-parallel β sheet），兩個(gè)β片層中心的兩個(gè)半胱氨酸殘基由一個(gè)鏈內(nèi)二硫鍵垂直連接，形成具有穩(wěn)定功能區(qū)的作用“β桶狀（β barrel）”或“β三明治（β sandwich）”的結(jié)構(gòu)，免疫球蛋白肽鏈的這種獨(dú)特的折疊方式稱為免疫球蛋白折疊（immunoglobulin folding）。

5.免疫球蛋白的水解片段

Ig分子上的2條重鏈和2條輕鏈?zhǔn)怯啥蜴I連接的，因此它可以被巰基試劑還原成單鏈或雙鏈；在Ig分子的鉸鏈區(qū)，由于富含脯氨酸而易于成為蛋白酶的酶切位點(diǎn)。

（1）木瓜蛋白酶水解片段 木瓜蛋白酶（papain）水解IgG的部位是在鉸鏈區(qū)二硫鍵連接的2條重鏈的近N端，裂解后可得到3個(gè)片段，其中2個(gè)片段相同。這2個(gè)相同片段稱為抗原結(jié)合片段（fragment antigen binding，F(xiàn)ab），每個(gè)Fab段由一條完整的輕鏈和重鏈的VH和CH1功能區(qū)組成，相當(dāng)于抗體分子的2個(gè)臂。Fab段為單價(jià)抗體，即能與抗原結(jié)合但不能形成凝集反應(yīng)或沉淀反應(yīng)；一個(gè)可結(jié)晶片段（fragment crystallizable，F(xiàn)c），無(wú)抗原結(jié)合活性，是抗體分子與效應(yīng)分子和細(xì)胞相互作用的部位。Fc能介導(dǎo)抗體的很多生物學(xué)功能，因此，Ig同種型的抗原性主要存在于Fc段。

（2）胃蛋白酶水解片段 胃蛋白酶（pepsin）在鉸鏈區(qū)連接重鏈的二硫鍵近C端水解IgG，產(chǎn)生一個(gè)大片段和多條小分子多肽，見(jiàn)圖8-3。大片段稱為F（ab′）2片段，由于抗體分子的兩個(gè)臂仍由二硫鍵連接，因此F（ab′）2片段為雙價(jià)，與抗原結(jié)合可發(fā)生凝集反應(yīng)和沉淀反應(yīng)。F（ab′）2片段保留了結(jié)合相應(yīng)抗原的生物學(xué)活性，又避免了Fc段抗原性可能引起的副作用，因而作為生物制品有較大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值；若干小分子片段是由 Fc段裂解而來(lái)，稱為p Fc′，無(wú)生物學(xué)活性。

圖8-3 IgG的水解片斷