免疫系统与免疫球蛋白.PPT

每個抗體或是 T 細胞受體只能與抗原中一特定的分子結構結合，這個部位稱為抗原決定簇（antigenic determinant）或抗原決定位（epitope）。 分子量小於5,000 的分子通常不具有抗原性。然而，當小分子以共價鍵的方式連接上大的蛋白質，這樣的形式則有可能誘發出免疫反應。 此小分子稱為半抗原（haptens）。 p.179 抗體具有兩個相同的抗原結合部位 免疫球蛋白 G（Immunoglobulin G；IgG）是主要的抗體種類，同時也是血清中含量最多的蛋白質之一。 免疫球蛋白可被木瓜酶切割成兩片段：基底片段稱為 Fc（crystallized fragment），因為通常較容易結晶而得名；兩片分岔片段稱為 Fab（antigenbinding fragments），是抗原結合片段。每一個 Fab 的分岔片段只有一個抗原結合部位。 p.179 p.180 圖 5-21 (a) 圖 5-21　免疫球蛋白 G (IgG)。免疫球蛋白 G (IgG)。(a) IgG 是由一對重鏈與一對輕鏈結合成 Y 字型的分子。抗原結合部位是由輕鏈可變區（VL）與重鏈可變區（VH）組合而成。木瓜酶可在扭轉點將 IgG 分割成 Fab 片段與 FC 片段。IgG 在 FC 的部分含有醣類連結〔顯示於 (b)〕。 p.180 圖 5-21 (b) 圖 5-21　免疫球蛋白 G (IgG)。免疫球蛋白 G (IgG)。(a) IgG 是由一對重鏈與一對輕鏈結合成 Y 字型的分子。抗原結合部位是由輕鏈可變區（VL）與重鏈可變區（VH）組合而成。木瓜酶可在扭轉點將 IgG 分割成 Fab 片段與 FC 片段。IgG 在 FC 的部分含有醣類連結〔顯示於 (b)〕。 一致區具有特別的結構，稱為免疫球蛋白摺疊（immunoglobulin fold）架構， 胺基酸序列的多變區結合構成了各式各樣的抗原結合部位（圖5-21、圖 5-22）。 五種免疫球蛋白有 IgA、IgD、IgE、IgG 與 IgM，其重鏈分別以希臘字母 α、δ、ε、γ 和 μ表示；而各類免疫球蛋白的輕鏈則只有 κ 和 λ 兩種。 p.180 p.180 圖 5-22 圖 5-22　IgG 與抗原的結合方式。為了與抗原達到最佳的結合狀態，IgG 的構形會發生輕微的變化。此一誘導配合的情況常見於許多蛋白質與配位基間的交互作用。 p.180 IgD 與 IgE 的整體結構與 IgG 相似。 IgM 有兩類：結合於細胞膜上的為單體，或者是分泌於細胞外的五聚體（pentamer），其由五個基本結構聯結而成（圖5-23）。 IgA 主要存在於分泌物中，如唾液、眼淚和乳汁中，可以單體、二聚體或三聚體的型式存在。 IgM 是 B 淋巴球最先產生的抗體，而且是初級免疫反應（primary immune reponse）早期階段中主要的抗體。 p.181 圖5-23 圖 5-23　由免疫球蛋白單元所構成的 IgM 五聚體。此五聚體結構以雙硫鍵（黃色）連結而成，其中 J 鏈是一個分子量 20,000 的多肽鏈，存在於 IgA 與 IgM 中。 IgG 是次級免疫反應中主要的抗體。 IgE 在過敏反應中扮演重要的角色，作用的對象為血液中的嗜鹼細胞（basophils，另一種吞噬性白血球）以及廣泛分布於組織中能分泌組織胺的肥大細胞。 p.181 p.181 圖 5-24 圖 5-24　由免疫球蛋白單元所構成的 IgM 五聚體。抗體的 Fc 部分與巨噬細胞表面的 Fc 受體結合後，會誘發巨噬細胞吞噬並摧毀該病毒。 p.181 抗體緊密且專一地與抗原結合 抗原與抗原結合部位之間的化學互補性；影響互補性的因素有結合位的形狀和帶電分子、非極性分子及氫鍵形成的官能基的分布位置。 p.182 圖 5-25 p.182 圖 5-25　抗原與 IgG 結合時所發生的誘導配合。此處為 IgG 的 Fab 片段之表面輪廓，而與 IgG 結合的抗原是 HIV 上的一小段胜肽。重鏈（藍色）上的兩個殘基與輕鏈（粉紅色）上的一個殘基作為圖示的參考點。(a) Fab 片段中的抗原結合部位俯視圖（PDB ID 1GGC）。(b) 與抗原「結合」後，抗原結合位置發生了構形上的改變（PDB ID 1GGI）（此圖沒有顯示出抗原分子），結合凹槽擴張以容納抗原，且部分的官能基也發生移動的情形。(c) 與 (b) 圖相同，但以桿狀結構標示出紅色的抗原分子。 圖 5-25 (續) p.182 抗體-抗原交互作用是許多重要分析方法的基礎 一般使用的抗體製備成品可分成兩種：多株抗體和單株抗體。 多株抗體（polyclonal antibodies）是由許多不同的 B 淋巴球針對同一個抗原所產生的抗體。 單株抗體（