存在于血液、淋巴液、组织液等体液中以及某些细胞表面的一类具有免疫功能的球蛋白分子。基本结构相似，但细微结构、大小、理化性质和生物学活性等却迥然不同。根据分子结构，可分为IgG、IgA、IgM、IgD和IgE五大类。

基本结构 Ig的基本结构称为单体(图1)。IgG、IgD和IgE分子均含有一个单体，分泌型IgA含有两个单体，称为二聚体;IgM含有五个单体，称为五聚体。

单体结构 Ig单体是由两条全同的糖基化重链(H链)和两条全同的非糖基化轻链(L链)构成的对称分子(图2)。每条重链含420～440个氨基酸，每条轻链含213～214个氨基酸。每条轻链和重链都由几个约110个氨基酸的同源单位组成。各同源单位氨基酸顺序的相似性，说明它们来自一共同原始基因的倍增。每一同源单位在离两端各约20个氨基酸处的半胱氨酸残基形成二硫键，并折叠为紧密球状的功能区。各功能区对蛋白水解作用有抵抗力，而各功能区之间的连接顺序对蛋白水解作用敏感。不同Ig分子间N端同源单位的氨基酸顺序差异很大，称为可变区(V)。重链和轻链的可变区分别简称为VH和VL，各有三个高变区。VH和VL以把高变区带到一起的方式折叠，形成抗原结合部，其特异性由重链和轻链两者决定。可变区以外的氨基酸顺序称为恒定区(C)。重链的C区简称CH，包括CH1、CH2和CH3功能区;CH1和CH2之间为铰链区。对蛋白水解作用特别敏感。轻链只有一个C区简称CL。所有的链间二硫键形成后，Ig分子的轻链和重链紧密结合在一起。X线衍射分析表明，VH和VL，CH1和CL， 以及一对CH3都互相紧密接触; 但一对CH1和一对CH2不紧靠一起。

图 1 IgG(κ链)的基本结构

CHO为糖基; Gly为甘氨酸

重链 各类Ig的重链各不相同， 对应于IgG、IgM、IgA、IgD和IgE，分别为γ、μ、α、δ和ε链。人和某些动物的γ链和α链还有不同的亚类，如猪和人的γ链有γ1、γ2、γ3和γ4四个亚类，α链有α1和α2两个亚类。各亚类间除存在抗原性差异外，重链间二硫键的位置和数目也有所不同。

轻链 根据结构和抗原性的不同， 轻链可分为κ和λ两个型。各类Ig都有κ和λ两种轻链型。κ和λ型C区结构不同，因而抗原性也不同。不同种动物κ链和λ链所占的比例有差异， 如人Ig轻链70%为κ型，30%为λ型，家兔Ig轻链以κ型为主， λ型在20%以下。

消化片段 Ig经酶的水解作用， 可自功能区间断裂并成为片段。在中性pH值条件下，木瓜蛋白酶的水解作用将IgG在铰链区断开并产生两个全同的Fab片，余下部分可以结晶，称为Fc片; Fab中的重链片称Fd。在pH4条件下， 用胃酶水解则IgG在铰链区断开，但部位在重链间二硫键的羧基侧， 所以产生双价抗原结合片F(ab′)2、在F(ab′)2中的重链片比Fd稍长， 称为Fd′。胃酶水解时常使CH2功能区遭破坏， 有时可产生CH3二聚体(PFc′)(图3)。

Fab片 每个Fab片含有一完整的轻链和由VH和CH1构成的重链片(Fd)，两者之间由二硫键连结。在其可变区前端具有特定的主体构型， 能与相应的抗原决定簇结合，称为抗原结合点， 它决定抗体的特异性。

Fc片 由CH2和CH3的二聚体构成， 含有Ig分子的同种型决定簇， 决定着Ig的某些生物学活性，如选择性地通过胎盘， 与补体结合， 通过粘膜进入外分泌液， 以及与淋巴细胞、巨噬细胞、肥大细胞结合等。补体结合位点位于CH2区域， 而亲细胞性则取决于CH3。各类Ig的结构不同，其Fc片的生物学功能也各异。

图2 IgG 两条轻链和两条重链形成的三级和四级结构

小圈表示氨基酸; 大圈表示己糖

铰链区 重链恒定区CH1和CH2之间为铰链区，含有较多的脯氨酸，重链间的二硫键多集中在这里，彼此平行排布， 使这一段肽链不能盘绕成二级结构， 因此能保持一定的曲折性，并易于被各种蛋白酶水解。未结合抗原前， 两个Fab片掩蔽了补体结合点， 与抗原结合后铰链区展开， 使补体结合点暴露。因此抗体只有在与相应抗原结合后才能结合补体。此外， 铰链区展开还改变了Fc片的构型，进而影响到其他生物学活性， 如与巨噬细胞结合的能力增强。

图3 IgG的消化片段

抗原性 Ig具有不同的抗原决定簇，根据其性质，可分为同种型、同种异型和独特型。

同种型决定簇 位于重链和轻链C区， 是同种动物内所有个体共有的决定簇。抗同种型抗体只能用异种动物生产。免疫学试验中常用的第二抗体(抗抗体)就是抗同种型抗体。根据重链同种型的不同， 可将Ig分为IgG (γ链)、IgM (μ链)、IgA(α链)、IgE (ε链)和IgD (δ链)五类。有的Ig类还可以再分为亚类，如猪的IgG有IgG1、IgG2、IgG3和IgG4等亚类。根据轻链同种型的不同， 可将Ig分为κ和λ两个型。

同种异型决定簇 除个别例外， 均位于重链和轻链的C区， 是同种内一些个体存在， 另一些个体不存在的决定簇， 按孟德尔方式遗传。抗同种异型抗体可以在异种动物或同种异型个体生产。像人和实验动物一样， 各种家畜亦有同种异型存在。

独特型决定簇 位于重链和轻链可变区构成的抗原结合部的决定簇， 同一个体内抗原结合特异性不同的Ig， 独特型也不同(见抗体独特型)。

类和亚类 家畜的Ig有IgM、IgG、IgA、IgE和IgD5个类(表1)。多数家畜的IgG和部分家畜的IgA还存在不同的亚类(表2)。

IgG 在血液中含量最高(表3)。因体积较小并易逸出血管，故在抗体介导的防卫机制中占主要地位，尤易于参加体表和组织间隙的防卫， 并通过人和兔的胎盘。有抗细菌、抗病毒和抗外毒素等多种活性。但须在有足够的分子以正确的构型积聚在抗原表面时才能结合补体。在抗肿瘤免疫中， 可与淋巴细胞或巨噬细胞结合， 杀伤肿瘤细胞。IgG也参与Ⅱ、Ⅲ型变态反应和自身免疫疾病。

IgM 在大多数家畜血清中的含量居第二位。由5个单体组成， 分子量90万， 沉降系数为19S。其单体的基本结构与IgG单体相似， 但重链为μ链， 有4个CH功能区。分子内5个单体间由4个二硫键连结，并呈

表1 家畜Ig类的主要特性