1蛋白質(zhì)section3ppt課件

1、第四節(jié)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系第四節(jié)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系 一、肌紅蛋白的結(jié)構(gòu)與功能一、肌紅蛋白的結(jié)構(gòu)與功能 二、血紅蛋白的結(jié)構(gòu)與功能二、血紅蛋白的結(jié)構(gòu)與功能 三、免疫系統(tǒng)與免疫球蛋白三、免疫系統(tǒng)與免疫球蛋白 四、肌球蛋白絲、肌動蛋白絲與肌肉收縮四、肌球蛋白絲、肌動蛋白絲與肌肉收縮 一、肌紅蛋白的結(jié)構(gòu)與功能一、肌紅蛋白的結(jié)構(gòu)與功能 （一肌紅蛋白的三級結(jié)構(gòu)（一肌紅蛋白的三級結(jié)構(gòu) 肌紅蛋白肌紅蛋白myoglobinmyoglobin， MbMb是哺育動物細(xì)胞主是哺育動物細(xì)胞主 要是肌細(xì)胞貯存和分配要是肌細(xì)胞貯存和分配 氧的蛋白質(zhì)。氧的蛋白質(zhì)。MbMb由一條由一條 多肽鏈和一個輔基血紅多肽鏈和一個輔基

2、血紅 素組成。素組成。 除去血紅素輔基的肌紅除去血紅素輔基的肌紅 蛋白稱為珠蛋白，與血蛋白稱為珠蛋白，與血 紅蛋白的亞基在氨基酸紅蛋白的亞基在氨基酸 序列上具有明顯的同源序列上具有明顯的同源 性。性。 MbMb分子中多肽主鏈由長短不分子中多肽主鏈由長短不 一的一的8 8段直的段直的螺旋組成，螺旋組成，8 8 段螺旋分別命名為段螺旋分別命名為A A、B B、 C C、H H，相應(yīng)的非螺旋肽，相應(yīng)的非螺旋肽 段稱為段稱為NANA、ABAB、HCHC。 8 8個螺旋段大體上組裝成兩個螺旋段大體上組裝成兩 層，構(gòu)成肌紅蛋白的單結(jié)構(gòu)層，構(gòu)成肌紅蛋白的單結(jié)構(gòu) 域。拐彎處域。拐彎處螺旋受到破壞。螺旋受到破壞

3、。 MbMb的整個分子致密結(jié)實，分的整個分子致密結(jié)實，分 子內(nèi)部只有能容納子內(nèi)部只有能容納4 4個水分個水分 子的空間。子的空間。 含親水側(cè)鏈基團的氨基酸殘基幾乎全部分布在分子表面，疏含親水側(cè)鏈基團的氨基酸殘基幾乎全部分布在分子表面，疏 水側(cè)鏈的氨基酸殘基幾乎全部埋在分子內(nèi)部。水側(cè)鏈的氨基酸殘基幾乎全部埋在分子內(nèi)部。 （二輔基血紅素（二輔基血紅素 某些過渡金屬的低氧態(tài)某些過渡金屬的低氧態(tài)Fe2+Fe2+和和 Cu+Cu+）具很強的結(jié)合氧傾向。）具很強的結(jié)合氧傾向。 進(jìn)化過程中肌紅蛋白血紅蛋白進(jìn)化過程中肌紅蛋白血紅蛋白 以以FeFe（）作為氧結(jié)合部位，血）作為氧結(jié)合部位，血 藍(lán)蛋白用藍(lán)蛋白用Cu

4、Cu（）。）。 肌紅蛋白血紅蛋白家族中肌紅蛋白血紅蛋白家族中FeFe由由 原卟啉原卟啉固定。原卟啉固定。原卟啉是四吡是四吡 咯環(huán)系統(tǒng)。咯環(huán)系統(tǒng)。 Chlorophyll Hemoglobin 原卟啉原卟啉屬于卟啉類，有很屬于卟啉類，有很 強的著色力。血紅蛋白中的強的著色力。血紅蛋白中的 鐵卟啉使血液呈紅色，葉綠鐵卟啉使血液呈紅色，葉綠 蛋白中的鎂卟啉使植物呈綠蛋白中的鎂卟啉使植物呈綠 色。色。 原卟啉原卟啉與鐵的絡(luò)合物鐵原與鐵的絡(luò)合物鐵原 卟啉卟啉稱血紅素稱血紅素hemeheme）。）。 FeFe有有6 6個配位鍵，其中個配位鍵，其中4 4個與個與 四吡咯環(huán)的四吡咯環(huán)的N N原子相連，另原子相

5、連，另 兩個分布于卟啉環(huán)面的上下。兩個分布于卟啉環(huán)面的上下。 FeFe原子可以是亞鐵或高鐵氧原子可以是亞鐵或高鐵氧 化態(tài)，其中只有亞鐵態(tài)的蛋化態(tài)，其中只有亞鐵態(tài)的蛋 白質(zhì)才能結(jié)合氧。白質(zhì)才能結(jié)合氧。 （三（三O2O2與與MbMb的結(jié)合的結(jié)合 MbMb中血紅素鐵在第中血紅素鐵在第5 5配位鍵與珠配位鍵與珠 蛋白第蛋白第9393位位HisHis的咪唑的咪唑N N結(jié)合，結(jié)合， 當(dāng)當(dāng)MbMb成為成為MbO2MbO2時，第時，第6 6配位被配位被O2O2 占據(jù)，但去氧后第占據(jù)，但去氧后第6 6配位位置空配位位置空 著。在高鐵著。在高鐵MbMb中氧結(jié)合部位失中氧結(jié)合部位失 效，效，H2OH2O代替代替O2

6、O2填充該部位。填充該部位。 游離在溶液中的鐵卟啉結(jié)合游離在溶液中的鐵卟啉結(jié)合COCO比結(jié)比結(jié) 合合O2O2強強25 00025 000倍，但在肌紅蛋白中倍，但在肌紅蛋白中 血紅素對血紅素對COCO的親和力僅比的親和力僅比O2O2約大約大 250250倍。這里倍。這里COCO的直線結(jié)合受到阻的直線結(jié)合受到阻 礙主要是遠(yuǎn)側(cè)礙主要是遠(yuǎn)側(cè)HisHis的空間位阻造成的空間位阻造成 的。的。 在血紅素基的氧結(jié)合部位一側(cè)，還有另一個在血紅素基的氧結(jié)合部位一側(cè)，還有另一個HisHis殘基第殘基第6464 位），與氧分子能緊密接觸。被結(jié)合的氧分子夾在位），與氧分子能緊密接觸。被結(jié)合的氧分子夾在HisHis咪唑

7、咪唑 環(huán)環(huán)N N和和FeFe原子之間。氧結(jié)合部位是一個空間位阻區(qū)域。原子之間。氧結(jié)合部位是一個空間位阻區(qū)域。 肌紅蛋白和血紅蛋白在進(jìn)化中形成的多肽微環(huán)境至少有肌紅蛋白和血紅蛋白在進(jìn)化中形成的多肽微環(huán)境至少有3 3 個作用：（個作用：（1)1)固定血紅素基；（固定血紅素基；（2)2)保護血紅素鐵免遭氧化；保護血紅素鐵免遭氧化； （3)3)為為O2O2提供一個合適的結(jié)合部位。提供一個合適的結(jié)合部位。 （四（四O2O2的結(jié)合改變的結(jié)合改變MbMb的構(gòu)象的構(gòu)象 在去氧在去氧MbMb中中FeFe離子只有離子只有5 5個配體，并位于離卟啉環(huán)平面上方個配體，并位于離卟啉環(huán)平面上方 0.055nm0.055n

8、m處，鐵卟啉呈圓頂狀。當(dāng)與處，鐵卟啉呈圓頂狀。當(dāng)與O2O2結(jié)合時，鐵離子被拉結(jié)合時，鐵離子被拉 回到離卟啉環(huán)平面只有回到離卟啉環(huán)平面只有0.026nm0.026nm處，鐵卟啉變成平面狀。這處，鐵卟啉變成平面狀。這 一微小的移動顯著影響血紅蛋白的性質(zhì)，改變血紅蛋白四一微小的移動顯著影響血紅蛋白的性質(zhì)，改變血紅蛋白四 聚體內(nèi)亞基亞基相互作用。亞基關(guān)系上的這些變化是血聚體內(nèi)亞基亞基相互作用。亞基關(guān)系上的這些變化是血 紅蛋白具有別構(gòu)性質(zhì)的基本原因。紅蛋白具有別構(gòu)性質(zhì)的基本原因。 （五（五MbMb的氧合曲線的氧合曲線 Mb+O2 MbO2 令令: 氧飽和度氧飽和度 2 2 MbOMb MbO Y 2 2

9、 MbO PoMb K （1） 2 1 O P Y Y K 將將2帶入帶入1式，得：式，得： 2 2 PoK Po Y 可推得：可推得： 2 1 MbO Y Y Mb 那么那么（2） Y 對對 Po2 作圖得作圖得 氧合曲線氧合曲線 肌紅蛋白的肌紅蛋白的Hill曲線曲線 斜率斜率=1 -logK logPO2 log Y Y 1 KPO Y Y K PO Y Y loglog 1 log 1 2 2 LogY/(1-Y)=0LogY/(1-Y)=0時的斜率稱時的斜率稱HillHill系系 數(shù)數(shù)nH)nH) 二、血紅蛋白的結(jié)構(gòu)與功能二、血紅蛋白的結(jié)構(gòu)與功能 血紅蛋白血紅蛋白hemoglobinh

10、emoglobin，HbHb的主要功能是在血液中結(jié)合的主要功能是在血液中結(jié)合 并轉(zhuǎn)運氧氣。并轉(zhuǎn)運氧氣。 紅細(xì)胞成熟期間產(chǎn)生大量的紅細(xì)胞成熟期間產(chǎn)生大量的HbHb 含含3 3億個億個HbHb），），HbHb以高濃度以高濃度 約約3434）溶于紅細(xì)胞溶膠中。）溶于紅細(xì)胞溶膠中。 動脈血中動脈血中HbHb約為約為96%96%氧飽和度，氧飽和度， 靜脈血中則為靜脈血中則為64%64%。向組織釋放。向組織釋放 6.5mlO2/100ml6.5mlO2/100ml血液。血液。 （一（一HbHb的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) 1.Hb1.Hb的亞基組成的亞基組成 脊椎動物的脊椎動物的HbHb由由4 4個多肽亞基個多肽亞基 組

11、成，兩個組成，兩個亞基，兩個亞基，兩個亞亞 基。每個亞基都有一個血紅素基。每個亞基都有一個血紅素 基和一個氧結(jié)合部位?；鸵粋€氧結(jié)合部位。 胎兒血紅蛋白胎兒血紅蛋白Hb FHb F對氧的對氧的 親和力增高，能有效地通過胎親和力增高，能有效地通過胎 盤從母體的血循環(huán)中吸收氧。盤從母體的血循環(huán)中吸收氧。 成人： HbA： 22 98% ， HbA2： 22 2% 胎兒： HbF 22 早期胚胎： 22 2.Hb2.Hb的三維結(jié)構(gòu)的三維結(jié)構(gòu) 分子近似球形，整個分子形成分子近似球形，整個分子形成C2C2點群對稱。點群對稱。4 4個血紅素輔基個血紅素輔基 分別位于每個多肽鏈的分別位于每個多肽鏈的E E和

12、和F F螺旋之間的裂隙處，并暴露在螺旋之間的裂隙處，并暴露在 分子表面。分子表面。 HbHb的的鏈和鏈和鏈的三級結(jié)構(gòu)與鏈的三級結(jié)構(gòu)與MbMb的三級結(jié)構(gòu)非常相似，這的三級結(jié)構(gòu)非常相似，這 表明似乎十分不同的氨基酸序列也能夠規(guī)定出非常相似的表明似乎十分不同的氨基酸序列也能夠規(guī)定出非常相似的 三級結(jié)構(gòu)。三級結(jié)構(gòu)。 不同種屬的不同種屬的HbHb氨基酸序列中有氨基酸序列中有9 9個位置的殘基是共有的，這個位置的殘基是共有的，這 些高度保守的殘基對些高度保守的殘基對HbHb的功能有著特殊重要的意義。的功能有著特殊重要的意義。 HbHb內(nèi)部非極性氨基酸殘基的位置變化較大，但只是一種疏內(nèi)部非極性氨基酸殘基的位

13、置變化較大，但只是一種疏 水殘基被換成另一種疏水殘基，分子內(nèi)部的疏水特性總是水殘基被換成另一種疏水殘基，分子內(nèi)部的疏水特性總是 被保留下來。被保留下來。 （二氧結(jié)合引起的（二氧結(jié)合引起的HbHb構(gòu)象變化構(gòu)象變化 1.1.氧結(jié)合顯著改變氧結(jié)合顯著改變HbHb的四級結(jié)構(gòu)的四級結(jié)構(gòu) HbO2HbO2與與HbHb在四級結(jié)構(gòu)上有顯著不同，特別是在四級結(jié)構(gòu)上有顯著不同，特別是亞基的相亞基的相 互作用發(fā)生變化?；プ饔冒l(fā)生變化。 接觸接觸 裝配接觸裝配接觸 (11 (11 和和 22)22) 滑動接觸滑動接觸 (12(12和和 21)21) 2.2.血紅素鐵的微小移動導(dǎo)致血紅素鐵的微小移動導(dǎo)致HbHb構(gòu)象的轉(zhuǎn)

14、換構(gòu)象的轉(zhuǎn)換 氧合過程中鐵原子位移引發(fā)的構(gòu)象改變氧合過程中鐵原子位移引發(fā)的構(gòu)象改變 O2 F8 Histidine 空間排斥空間排斥 Feme Fe2+移動時，拖動移動時，拖動HisF8殘基殘基,并進(jìn)而并進(jìn)而 引起螺旋引起螺旋F和拐彎和拐彎EF和和FG的位移。這些移的位移。這些移 動傳遞到亞基的界面，引發(fā)構(gòu)象的重調(diào)，動傳遞到亞基的界面，引發(fā)構(gòu)象的重調(diào)， 導(dǎo)致四級結(jié)構(gòu)的改變。（導(dǎo)致四級結(jié)構(gòu)的改變。（TR） F Helix Feme Fe F8 Histidine O 2 EF FG 脫氧血紅蛋白亞 脫氧血紅蛋白亞 基間的交聯(lián)鍵基間的交聯(lián)鍵 3.HbO23.HbO2與與HbHb代表不同的構(gòu)象態(tài)代表

15、不同的構(gòu)象態(tài) 血紅蛋白存在兩種主要的構(gòu)象：血紅蛋白存在兩種主要的構(gòu)象：T T態(tài)緊張態(tài)和態(tài)緊張態(tài)和R R態(tài)松態(tài)松 弛態(tài)）。弛態(tài)）。O2O2對對R R態(tài)的親和力明顯高于態(tài)的親和力明顯高于T T態(tài)，并且氧的結(jié)合更態(tài)，并且氧的結(jié)合更 穩(wěn)定穩(wěn)定R R態(tài)。態(tài)。O2O2與一個處于與一個處于T T態(tài)的血紅蛋白亞基結(jié)合將引發(fā)構(gòu)態(tài)的血紅蛋白亞基結(jié)合將引發(fā)構(gòu) 象由象由T T態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閼B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)镽 R態(tài)。態(tài)。 （三（三HbHb的協(xié)同性氧結(jié)合的協(xié)同性氧結(jié)合 HbHb的氧合具有正協(xié)同性同促效應(yīng)，一個的氧合具有正協(xié)同性同促效應(yīng)，一個O2O2的結(jié)合增加同一的結(jié)合增加同一 HbHb分子中其余空的氧結(jié)合部位對分子中其余空的氧結(jié)合部位

16、對O2O2的親和力。的親和力。 Mb和和Hb的氧合曲線比較的氧合曲線比較 HbHb氧合曲線為氧合曲線為S S形。形。 Hb+O2 Hb(O2)4 令令: 氧飽和度氧飽和度 2 2 HbOHb HbO Y 4)( 4 2 2 OHb PoHb K （1） 4 1 2 O P Y Y K 將將2帶入帶入1式，得：式，得： K Po Y Y4 1 2 可推得：可推得： 4 1 2 HbO Y Y Hb 那么那么 （2） nH=1,無協(xié)同性 nH1,正協(xié)同性 nH1,負(fù)協(xié)同性 HbHb的輸氧功能的輸氧功能 MbMb的儲氧功能的儲氧功能 HbHb氧合協(xié)同性使得它更有效地起著 氧合協(xié)同性使得它更有效地起著

17、 輸送氧氣的作用。輸送氧氣的作用。 血紅蛋白血紅蛋白P50=26 torrP50=26 torr， 肺泡氧壓：肺泡氧壓：Po2 =100 torr Po2 =100 torr ， Y=0.97 Y=0.97 肌肉毛細(xì)血管：肌肉毛細(xì)血管：Po2 =20 torrPo2 =20 torr， Y=0.25 Y=0.25 釋放氧：釋放氧： Y=0.97Y=0.970.25=0.720.25=0.72 肌紅蛋白無協(xié)同效應(yīng)）：肌紅蛋白無協(xié)同效應(yīng)）：Y Y不足不足0.10.1 （四（四H+H+、CO2CO2和和BPGBPG對對HbHb結(jié)合氧的影結(jié)合氧的影 響響 1. H+1. H+、CO2CO2促進(jìn)促進(jìn)O2

18、O2的釋放的釋放 BohrBohr效應(yīng)：效應(yīng)：pHpH下降使得下降使得HbHb的氧分?jǐn)?shù)降低。的氧分?jǐn)?shù)降低。 BohrBohr效應(yīng)具有重要的生理意義。效應(yīng)具有重要的生理意義。 2.BPG2.BPG降低降低HbHb對對O2O2的親和力的親和力 DPG在脫氧在脫氧Hb中的結(jié)合位點中的結(jié)合位點 DBG binding site BPGBPG與與HbHb的相互作用屬于的相互作用屬于 異促別構(gòu)調(diào)節(jié)。異促別構(gòu)調(diào)節(jié)。 BPGBPG把兩個把兩個鏈交聯(lián)在一鏈交聯(lián)在一 起，穩(wěn)定起，穩(wěn)定HbHb的的T T態(tài)構(gòu)象，態(tài)構(gòu)象， 促進(jìn)氧的釋放。促進(jìn)氧的釋放。 BPG對對Hb的變構(gòu)效應(yīng)物功能的變構(gòu)效應(yīng)物功能 BPGBPG濃度的

19、調(diào)節(jié)濃度升高對肺中濃度的調(diào)節(jié)濃度升高對肺中O2O2的結(jié)合影響不大，的結(jié)合影響不大， 但對組織中但對組織中O2O2的釋放影響不小。的釋放影響不小。 BPGBPG的別構(gòu)效應(yīng)的別構(gòu)效應(yīng) BPGBPG是血紅蛋白的負(fù)效應(yīng)物。是血紅蛋白的負(fù)效應(yīng)物。 BPGBPG2,3-2,3-二磷酸甘油酸通過與它的兩個二磷酸甘油酸通過與它的兩個亞基形成鹽鍵亞基形成鹽鍵 穩(wěn)定了血紅蛋白的脫氧態(tài)的構(gòu)象，因而降低脫氧血紅蛋白穩(wěn)定了血紅蛋白的脫氧態(tài)的構(gòu)象，因而降低脫氧血紅蛋白 的氧親和力。的氧親和力。 無無BPGBPG時，時，P50=2 torrP50=2 torr， BPG=4.5mMBPG=4.5mM時，時，P50=26 t

20、orrP50=26 torr BPGBPG進(jìn)一步提高了血紅蛋白的輸氧效率。在肺部，進(jìn)一步提高了血紅蛋白的輸氧效率。在肺部，PO2PO2超過超過 100torr100torr，因此，即使沒有，因此，即使沒有BPGBPG，血紅蛋白也能被飽和，在，血紅蛋白也能被飽和，在 組織中，組織中，PO2PO2低，低，BPGBPG降低血紅蛋白的氧親和力，加大血紅降低血紅蛋白的氧親和力，加大血紅 蛋白的卸氧量。蛋白的卸氧量。 （1 1高山適應(yīng)和肺氣腫的生理補償變化：高山適應(yīng)和肺氣腫的生理補償變化：BPGBPG升高。升高。 （2 2血庫儲血時加入肌苷可防止血庫儲血時加入肌苷可防止BPGBPG水平的下降。水平的下降。

21、 氧的氧的S S形曲線結(jié)合，形曲線結(jié)合，BohrBohr效應(yīng)以及效應(yīng)以及BPGBPG效應(yīng)物的調(diào)節(jié)使效應(yīng)物的調(diào)節(jié)使 得血紅蛋白的輸氧能力達(dá)到最高效應(yīng)。同時由于能在較窄得血紅蛋白的輸氧能力達(dá)到最高效應(yīng)。同時由于能在較窄 的氧分壓范圍內(nèi)完成輸氧功能，因此使肌體的氧水平不致的氧分壓范圍內(nèi)完成輸氧功能，因此使肌體的氧水平不致 有很大的起伏。此外血紅蛋白使肌體內(nèi)的有很大的起伏。此外血紅蛋白使肌體內(nèi)的pHpH也維持在一個也維持在一個 較穩(wěn)定的水平。較穩(wěn)定的水平。 血紅蛋白的別構(gòu)效應(yīng)充分地反映了它的生物學(xué)適應(yīng)性、血紅蛋白的別構(gòu)效應(yīng)充分地反映了它的生物學(xué)適應(yīng)性、 結(jié)構(gòu)與功能的高度統(tǒng)一性。結(jié)構(gòu)與功能的高度統(tǒng)一性。

22、 三、免疫系統(tǒng)與免疫球蛋白三、免疫系統(tǒng)與免疫球蛋白 免疫免疫(immunity)(immunity)是人類和脊椎動物最重要的防御機制，免是人類和脊椎動物最重要的防御機制，免 疫系統(tǒng)能在分子水平上識別疫系統(tǒng)能在分子水平上識別“自我自我和和“非我非我”，然后破，然后破 壞那些被鑒定為非我的實體。在生理水平上免疫系統(tǒng)對入壞那些被鑒定為非我的實體。在生理水平上免疫系統(tǒng)對入 侵的反應(yīng)或應(yīng)答侵的反應(yīng)或應(yīng)答responerespone是多種類型的蛋白質(zhì)、分子和是多種類型的蛋白質(zhì)、分子和 細(xì)胞之間的一套復(fù)雜而協(xié)同的相互作用，然而在個別蛋白細(xì)胞之間的一套復(fù)雜而協(xié)同的相互作用，然而在個別蛋白 質(zhì)水平上免疫反應(yīng)是配

23、體與蛋白質(zhì)可逆結(jié)合的一個生化系質(zhì)水平上免疫反應(yīng)是配體與蛋白質(zhì)可逆結(jié)合的一個生化系 統(tǒng)。統(tǒng)。 免疫系統(tǒng)免疫系統(tǒng) 體液免疫系統(tǒng)：針對細(xì)菌感染、胞外病毒以體液免疫系統(tǒng)：針對細(xì)菌感染、胞外病毒以 及進(jìn)入生物體的外來蛋白質(zhì)。及進(jìn)入生物體的外來蛋白質(zhì)。 細(xì)胞免疫系統(tǒng)：破壞被病毒感染的細(xì)胞、細(xì)胞免疫系統(tǒng)：破壞被病毒感染的細(xì)胞、 某些寄生物和外來的移殖組織。某些寄生物和外來的移殖組織。 （一抗原、抗體和免疫球蛋白的概念（一抗原、抗體和免疫球蛋白的概念 免疫反應(yīng)主要涉及淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞。免疫反應(yīng)主要涉及淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞。 淋巴細(xì)胞淋巴細(xì)胞 B B細(xì)胞細(xì)胞 T T細(xì)胞細(xì)胞 THTH細(xì)胞細(xì)胞 TCTC細(xì)胞細(xì)胞

24、能引起免疫反應(yīng)的任何分子或病原體稱為抗原能引起免疫反應(yīng)的任何分子或病原體稱為抗原antigenantigen）。）。 一個復(fù)雜的抗原可以被若干個不同的抗體結(jié)合。一個復(fù)雜的抗原可以被若干個不同的抗體結(jié)合。 當(dāng)外源物性物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、毒素、糖蛋白、脂蛋白、核酸、當(dāng)外源物性物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、毒素、糖蛋白、脂蛋白、核酸、 多糖、顆粒細(xì)菌、細(xì)胞、病毒進(jìn)入人或動物體內(nèi)時，機多糖、顆粒細(xì)菌、細(xì)胞、病毒進(jìn)入人或動物體內(nèi)時，機 體的免疫系統(tǒng)便產(chǎn)生相應(yīng)的免疫球蛋白體的免疫系統(tǒng)便產(chǎn)生相應(yīng)的免疫球蛋白immune globinimmune globin），）， 并以之結(jié)合，以消除異物的毒害。此反應(yīng)稱為免疫反應(yīng)，此并以之

25、結(jié)合，以消除異物的毒害。此反應(yīng)稱為免疫反應(yīng)，此 異物便是抗原異物便是抗原(antigen) (antigen) ，此球蛋白便是抗體，此球蛋白便是抗體(antibody) (antibody) 。 抗體的特點：高度特異性；多樣性抗體的特點：高度特異性；多樣性 IgG IgA IgM IgD IgE 重鏈類別重鏈類別 輕鏈類別輕鏈類別 或或 或或 或或 或或 或或 鏈的組成鏈的組成 22 22 n 22 5 22 5 22 n 22 22 22 22 22 （二人免疫球蛋白的分類（二人免疫球蛋白的分類 （三免疫球蛋白結(jié)構(gòu)和免疫系統(tǒng)（三免疫球蛋白結(jié)構(gòu)和免疫系統(tǒng) IgM的一級結(jié)構(gòu)的一級結(jié)構(gòu) IgG的空

26、間結(jié)構(gòu)的空間結(jié)構(gòu) IgG與抗原形成與抗原形成 的交聯(lián)晶格的交聯(lián)晶格 H鏈蘭色，鏈蘭色，L鏈黃色，鏈黃色，E綠色分子中一個綠色分子中一個Glu為紅色）為紅色） 溶菌酶與抗體溶菌酶與抗體 Fab片段結(jié)合模型片段結(jié)合模型 B細(xì)胞和細(xì)胞和T細(xì)胞上抗原的膜受體細(xì)胞上抗原的膜受體 B細(xì)胞細(xì)胞 TH細(xì)細(xì) 胞胞 TC細(xì)胞細(xì)胞 CD4 CD8 T細(xì)胞細(xì)胞 受體受體 T細(xì)胞細(xì)胞 受體受體 受體受體 （膜結(jié)合抗體）（膜結(jié)合抗體） 細(xì)胞膜細(xì)胞膜 細(xì)胞膜細(xì)胞膜 MHC蛋白質(zhì)分子圖解蛋白質(zhì)分子圖解 MHC-I蛋白蛋白 內(nèi)側(cè)內(nèi)側(cè) 1 結(jié)合抗原肽的裂隙結(jié)合抗原肽的裂隙 結(jié)合抗原肽的裂隙結(jié)合抗原肽的裂隙 2 - 微球微球 蛋白

27、蛋白 2 3 2 1 1 2 內(nèi)側(cè)內(nèi)側(cè) 外側(cè)外側(cè)外側(cè)外側(cè) 質(zhì)質(zhì) 膜膜 質(zhì)質(zhì) 膜膜 MHC-II蛋白蛋白 抗原呈遞細(xì)胞上的抗原呈遞細(xì)胞上的MHC蛋白蛋白-抗原肽復(fù)合物抗原肽復(fù)合物 與與T細(xì)胞上的細(xì)胞上的T-細(xì)胞受體的相互作用細(xì)胞受體的相互作用 MHC-II蛋白蛋白 MHC-I蛋白蛋白 抗原呈遞細(xì)胞抗原呈遞細(xì)胞 CD8或或CD4 抗原肽抗原肽 T細(xì)胞受體細(xì)胞受體 （巨噬細(xì)胞、（巨噬細(xì)胞、B細(xì)胞或靶細(xì)胞）細(xì)胞或靶細(xì)胞） CD3蛋白復(fù)合體蛋白復(fù)合體 T細(xì)胞細(xì)胞 （四多克隆抗體和單克隆抗體（四多克隆抗體和單克隆抗體 如果給動物注射抗原如果給動物注射抗原, ,雖然抗原與各種抗體產(chǎn)生細(xì)胞的親和雖然抗原與各種

28、抗體產(chǎn)生細(xì)胞的親和 性有所不同性有所不同, ,但是還是有大量抗體產(chǎn)生細(xì)胞將與之結(jié)合但是還是有大量抗體產(chǎn)生細(xì)胞將與之結(jié)合, ,結(jié)結(jié) 果血液中出現(xiàn)的抗體源于數(shù)種不同的細(xì)胞克隆，這些抗體果血液中出現(xiàn)的抗體源于數(shù)種不同的細(xì)胞克隆，這些抗體 就是多克隆抗體就是多克隆抗體polyclonal antibodiespolyclonal antibodies）。如果可以分）。如果可以分 離到抗體產(chǎn)生細(xì)胞的單克隆，然后使所有的抗體均來自同離到抗體產(chǎn)生細(xì)胞的單克隆，然后使所有的抗體均來自同 樣的克隆，這樣制備的抗體稱為單克隆抗體樣的克隆，這樣制備的抗體稱為單克隆抗體monoclonal monoclonal antibodiesantibodies）。）。 由于單抗細(xì)胞的壽命有限，嚴(yán)重限制了單抗的常規(guī)制備。由于單抗細(xì)胞的壽命有限，嚴(yán)重限制了單抗的常規(guī)制備。 19751975年，年，MilseteinMilsetein和和KohlerKohler創(chuàng)建了不受限制地大量制備針創(chuàng)建了不受限制地大量制備針 對特異抗原的單抗技術(shù)，將可產(chǎn)生專一性抗體的對特異抗原的單抗技術(shù)，將可產(chǎn)生專一性抗體的B B淋巴細(xì)胞淋