第四章 免疫球蛋白

1、(Immunoglobulin，Ig)授課對象：授課對象：20142014級中藥本科生級中藥本科生主主 講講 人：唐華英人：唐華英基礎醫(yī)學院病原生物學與免疫學教研室基礎醫(yī)學院病原生物學與免疫學教研室抗體的發(fā)現(xiàn)抗體的發(fā)現(xiàn)細菌外毒素中和外毒素細菌凝集免疫血清抗毒素凝集素 將血清中這種具有特異性反應的組分稱為抗體 ,而將能刺激機體產(chǎn)生抗體的物質稱之為抗原 抗體的發(fā)現(xiàn)抗體的發(fā)現(xiàn) 1937年Tiselius和Kabat用肺炎球菌多糖免疫家兔，獲得高效價抗體，用抗原去除血清中抗體后進行電泳圖譜分析，發(fā)現(xiàn)丙種球蛋白（-G）組分明顯減少，從而證明了抗體活性是存在于丙種球蛋白內。 內容提要nAb、Ig的概念的概

2、念n免疫球蛋白的結構免疫球蛋白的結構n免疫球蛋白的主要功能免疫球蛋白的主要功能n各類免疫球蛋白的特性和功能各類免疫球蛋白的特性和功能學習要求學習要求1. 掌握Ab、Ig的概念概念。2. 掌握Ig的基本結構基本結構、生物學功能生物學功能；五類Ig的主要特性和功能。3. 熟悉Ig的功能區(qū)功能區(qū)、酶解片段酶解片段。4. 了解Ig的理化特性，Ig血清型，抗體的制備。1.抗體（antibody, Ab ）2.免疫球蛋白（immunoglobulin,Ig）：一、基本概念 指具有抗體活性或化學結構與抗體相似的球蛋白。 B細胞接受抗原刺激分化為漿細胞，由漿細胞合成分泌的，能與相應的抗原特異性結合的免疫球蛋白

3、。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 Ab都是Ig ，Ig不一定是Ab。 Ab強調的是功能， Ig強調的是結構。1.抗體（antibody, Ab ）2.免疫球蛋白（immunoglobulin,Ig）：二、Ab與Ig的關系三、Ig的存在形式分泌型和模型一、基本概念第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第二節(jié)免疫球蛋白的結構第二節(jié)免疫球蛋白的結構重鏈（heavy , H鏈）450-550個aa，輕鏈（light , L鏈）214個aa。一、免疫球蛋白的基本結構一、免疫球蛋白的基本結構(一)重鏈與輕鏈 4條多肽鏈通過二硫鍵連接呈“Y”形。 1.根據(jù)重鏈的aa組成和抗原性的不同，分為： 鏈、鏈、鏈、鏈、鏈。 ( (一一) )

4、重鏈與輕鏈重鏈與輕鏈2. 根據(jù)輕鏈的aa組成和抗原性的不同，分為： 、兩種類型。 Ig分為5類： IgG 、IgA、 IgM 、IgE 、IgD （二）可變區(qū)與恒定區(qū)（二）可變區(qū)與恒定區(qū) L鏈和H鏈近N端約110個aa組成或排列順序變化很大，稱可變區(qū)(V區(qū)，Variable) 。 其余的氨基酸相對穩(wěn)定，稱恒定區(qū)( C區(qū), Constant)超變區(qū)或互補結合區(qū)超變區(qū)或互補結合區(qū)V區(qū)中區(qū)中VH和和VL各有三個區(qū)域的氨基酸組成或排列各有三個區(qū)域的氨基酸組成或排列順序有更多的變異性，稱順序有更多的變異性，稱超變區(qū)（超變區(qū)（hypervariable region，HVR）稱互補決定區(qū)（稱互補決定區(qū)（C

5、DR1、 CDR2、 CDR3 ） 。V區(qū)中區(qū)中VH和和VL各有三個超變區(qū)共同組成的抗原結各有三個超變區(qū)共同組成的抗原結合部位，能與相應抗原表位特異結合合部位，能與相應抗原表位特異結合免疫球蛋白通過互補決定區(qū)（高變區(qū)）與抗原特異性結合1.J鏈 分布在IgM,sIgA2.分泌片 (secretory piece,SP) 分布于分泌型IgA （ sIgA ）。 功能：保護sIgA免于被蛋白水解酶降解。 （三）Ig的其它結構（四）絞鏈區(qū)（四）絞鏈區(qū) 含大量脯氨酸，富有彈性，使Ig能變構，利于Ig與Ag特異結合。 絞鏈區(qū)對蛋白酶敏感。 IgM和IgE無絞鏈區(qū)。二、免疫球蛋白的功能區(qū)二、免疫球蛋白的功能

6、區(qū)二、免疫球蛋白的功能區(qū)二、免疫球蛋白的功能區(qū)IgGIgG、 IgAIgA、IgDIgD有有4 4個功能區(qū)，個功能區(qū)， IgMIgM、IgEIgE有有5 5個功個功能區(qū)。能區(qū)。動畫演示動畫演示VLVL、 VHVH： 特異性識別和結合AgCLCL、CH1CH1：同種異型的的遺傳標記CH2CH2： 結合補體、通過胎盤CH3CH3： 與細胞的Fc受體結合 IgGIgG功能區(qū)的功能功能區(qū)的功能1 1個F(ab)2+1F(ab)2+1個pFcpFc三、三、IgGIgG的水解片段的水解片段 一、1個IgG 2個Fab+1個Fc 1.抗原結合片段（fragment antigen binding，F(xiàn)ab）功

7、能：與Ag特異結合 2.可結晶片段（ fragment crystallizable，F(xiàn)c） 功能：激活補體、通過胎盤、與細胞結合木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶胃蛋白酶胃蛋白酶二、二、1 1個IgG動畫演示動畫演示 免疫球蛋白本身具有抗原性，將免疫球蛋白作為抗原免疫異種動物、同種異體或自身機體，可引起不同程度的免疫反應，誘導產(chǎn)生抗抗體。 第三節(jié) Ig的血清型（自學）一、同種型(isotype) 同一種屬內所有個體的Ig分子共有的抗原特異性標志，存在于CH和CL區(qū)。二、同種異型(allotype) 為個體型標志，存在于IgC區(qū)和V區(qū)。三、獨特型(idiotype) 免疫球蛋白分子 V 區(qū)上的抗原特異性。

8、第二節(jié) Ig的血清型第四節(jié)第四節(jié)IgIg的生物學活性的生物學活性特異性識別和結合Ag二、C區(qū)的功能一、V區(qū)的功能四節(jié)四節(jié)IgIg的生物學活性的生物學活性 1.激活補體 IgG 、IgM參與二、C區(qū)的功能一、V區(qū)的功能動畫演示動畫演示第三節(jié)第三節(jié)IgIg的生物學活性的生物學活性 1.激活補體 3.通過胎盤、粘膜 2.與細胞表面Fc受體結合 IgG能通過胎盤，保護胎兒。sIgA能通過粘膜和乳腺，保護局部或新生兒。 二、C區(qū)的功能一、V區(qū)的功能調理作用 2.與細胞表面Fc受體結合 IgG、IgM能通過Fc段與吞噬細胞結合，促進吞噬細胞的吞噬功能。ADCC作用 IgG能通過Fc段與與NK、中性粒細胞結

9、合，殺傷靶細胞。 2.與細胞表面Fc受體結合介導型超敏反應 IgE能與肥大細胞或嗜堿性粒細胞結合，誘發(fā)型超敏反應。 2.與細胞表面Fc受體結合三、各類Ig的特性及功能 4.IgD 目前還不清楚 5.IgE 介導I型變態(tài)反應。 1.IgG 主力部隊 2.IgM（巨球蛋白） 先頭部隊 3.IgA 地方部隊 出生3個月后合成，血清中含量最多（75%）；半衰期最長（約3周）；功能最大（激活補體、調理作用、ADCC、通過胎盤），在抗細菌、抗腫瘤、中和毒素等方面都發(fā)揮主要作用。 1. 1.IgGIgG 主力部隊主力部隊三、各類Ig的特性及功能 出現(xiàn)最早（胚胎5個月開始合成），天然血型抗體，激活補體和調理作

10、用最大，早期抗感染中發(fā)揮重要作用。 新生兒臍血中如發(fā)現(xiàn)IgM異常升高，提示曾有宮內異常升高，提示曾有宮內感染。病人血清感染。病人血清IgM異常升高提示近期有感染。異常升高提示近期有感染。 2. 2.IgMIgM（巨球蛋白）（巨球蛋白） 先頭部隊先頭部隊 1. 1.IgGIgG 主力部隊主力部隊三、各類Ig的特性及功能 分為血清型IgA和分泌型（sIgA）2種。血清型IgA作用不大， sIgA分布于分泌液中，在局部抗感染中起重要作用。 3. 3.IgAIgA 地方部隊地方部隊三、各類Ig的特性及功能 2. 2.IgMIgM（巨球蛋白）（巨球蛋白） 先頭部隊先頭部隊 1. 1.IgGIgG 主力部

11、隊主力部隊 4. 4.IgDIgD 分為血清型和模型，前者功能未知，模型mIgD構成B細胞抗原受體（BCR），是成熟B細胞的標志。各類Ig的特性及功能 3. 3.IgAIgA 地方部隊地方部隊 2. 2.IgMIgM（巨球蛋白）（巨球蛋白） 先頭部隊先頭部隊 1. 1.IgGIgG 主力部隊主力部隊 4. 4.IgD IgD 目前還不清楚目前還不清楚 5. 5.IgEIgE 介導介導I I型變態(tài)反應。型變態(tài)反應。三、各類Ig的特性及功能 3. 3.IgAIgA 地方部隊地方部隊 2. 2.IgMIgM（巨球蛋白）（巨球蛋白） 先頭部隊先頭部隊 1. 1.IgGIgG 主力部隊主力部隊第五節(jié) 人

12、工制備抗體 將天然抗原物質免疫動物，可刺激不同淋巴細胞克隆，產(chǎn)生多種Ig，即多克隆抗體。一、多克隆抗體第五節(jié) 人工制備抗體 由單一B細胞克隆針對某一抗原決定簇產(chǎn)生的完全均一的只對某一抗原決定簇起反應的特異性抗體，即為單克隆抗體。 二、單克隆抗體第五節(jié) 人工制備抗體通過雜交瘤技術獲得。單克隆抗體制備過程動畫演示動畫演示動畫演示動畫演示二、單克隆抗體1.高度均一性 2.高度專一性3.大量產(chǎn)生及穩(wěn)定性 由于具有純度高、特異性強、效價高等特點，已廣泛應用于生命科學的各個領域。 單克隆抗體特點特點第五節(jié) 人工制備抗體三、基因工程抗體 一、多克隆抗體 二、單克隆抗體1.抗體分子中與抗原結合的部位是（ ） A.CH1 B.CL C.CH2 D.CH3區(qū) E.VH與VL區(qū)2.激活補體能力最強的Ig是（ ） A.IgM B.IgG C.IgA D.IgD E.IgE3.能與肥大細胞和嗜堿性粒細胞結合的Ig是（ ） A.IgG B.IgM C.IgA D.IgD E.IgE4.在局部粘膜抗感染免疫中起重要作用的Ig是（ ） A.IgG1 B.IgG4 C.IgA D.sIgA E.IgE練習練習練習練習5.抗體所具備的功能有（ ） A. 特異性結合抗原 B.中和毒素 C.直接細胞毒 D. 調理吞噬作用 E.ADCC6.IgM（ ）