醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)培訓(xùn)課件

1、醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)第四講 免疫球蛋白一、抗體命名的演變二、免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)三、免疫球蛋白的異質(zhì)性四、免疫球蛋白的生物學(xué)功能五、人工制備抗體醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)2第四講 免疫球蛋白一、抗體命名的演變醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)2一、抗體命名的演變1890 Von Behring 抗毒素1938 Tiselius 丙種球蛋白1968年WHO 免疫球蛋白 醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)3一、抗體命名的演變1890 Von Behring 1938 Tiselius 電泳證明抗體活性在球蛋白部分40年代抗體丙種球蛋白醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)41938 Tiselius 電泳證明抗體活性在球

2、蛋白部分一、抗體命名的演變1968年WHO將具有抗體活性的球蛋白和化學(xué)結(jié)構(gòu)與抗體相似的球蛋白，命名為免疫球蛋白。 （Immunoglubulin,Ig）IgAb？ 骨髓瘤細(xì)胞分泌的免疫球蛋白在分子結(jié)構(gòu)上與抗體相同，但無抗體活性。IgAb抗體（抗體，Ab） 一類在抗原物質(zhì)刺激機(jī)體后形成的，具有與該抗原發(fā)生特異性結(jié)合反應(yīng)的球蛋白。醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)5一、抗體命名的演變1968年WHO將具有抗體活性的球蛋白和二、免疫球蛋白分子結(jié)構(gòu)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)6二、免疫球蛋白分子結(jié)構(gòu)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)6二、免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)1.免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)：四條肽鏈 兩條重鏈（Heavy chain,H） 根

3、據(jù)重鏈抗原性不同分為五類： 重鏈類型 免疫球蛋白類型 IgG IgA IgM IgD IgE 兩條輕鏈（light chain,L）： 根據(jù)輕鏈抗原性差異分為兩型： 輕鏈類型 型 型醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)7二、免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)1.免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)：醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題二、免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)8二、免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)8二、免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)肽鏈的結(jié)構(gòu)： 兩端： N端 C端 三區(qū)： 可變區(qū)（Variable region, V區(qū)） 超變區(qū)（互補(bǔ)決定簇區(qū)，CDR） 支架區(qū) 恒定區(qū)（Constantal region, C區(qū)） 絞鏈區(qū)(Hinge region) 絞鏈

4、區(qū)富含脯氨酸和雙巰鍵（對(duì)蛋白酶敏感，易于水解；富有彈性，易于暴露補(bǔ)體結(jié)合位點(diǎn)）醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)9二、免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)肽鏈的結(jié)構(gòu)：醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)9二、免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)10二、免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)10IgG 基本結(jié)構(gòu)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)11IgG 基本結(jié)構(gòu)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)11IgG 三維結(jié)構(gòu)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)12IgG 三維結(jié)構(gòu)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)12IgG 的折疊醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)13IgG 的折疊醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)13抗體的抗原結(jié)合部位溶菌酶抗原（綠）和抗溶菌酶抗體驚人的片段重鏈（藍(lán)）、輕鏈（黃）結(jié)合醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)

5、知識(shí)14抗體的抗原結(jié)合部位溶菌酶抗原（綠）和抗溶菌酶抗體驚人的片段重互補(bǔ)決定簇區(qū)互補(bǔ)決定簇區(qū)(complementarity determining region,CDR) Ig與抗原特異性結(jié)合的部位，是Ig分子所獨(dú)有的遺傳標(biāo)記結(jié)構(gòu)，故又稱為Ig的獨(dú)特型決定簇。醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)15互補(bǔ)決定簇區(qū)互補(bǔ)決定簇區(qū)(complementarit抗體互補(bǔ)決定簇區(qū)與抗原表位的結(jié)合醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)16抗體互補(bǔ)決定簇區(qū)與抗原表位的結(jié)合醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)16 免疫球蛋白的功能區(qū) Ig的H鏈、L鏈每隔110個(gè)氨基酸殘基便由鏈內(nèi)二硫鍵連接成一個(gè)能行使特定功能的球形單位，稱為Ig的功能區(qū)。醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題

6、醫(yī)學(xué)知識(shí)17 免疫球蛋白的功能區(qū)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)172、免疫球蛋白的酶水解片段木瓜水解酶胃蛋白酶1959年P(guān)oter研究的結(jié)果醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)182、免疫球蛋白的酶水解片段木瓜水解酶胃蛋白酶1959年P(guān)otPapainFcFab2Fab：具有抗體活性，與抗原結(jié)合的位點(diǎn)1Fc： 可結(jié)晶片段功能： 結(jié)合補(bǔ)體 通過胎盤 分泌至粘膜表面 結(jié)合肥大細(xì)胞和M等具有Fc的受體細(xì)胞2、免疫球蛋白的酶水解片段木瓜酶水解IgG醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)19PapainFcFab2Fab：具有抗體活性，與抗原結(jié)合的位2、免疫球蛋白的酶水解片段PepsinFc PeptidesF(ab)2胃蛋白酶水解片段F(

7、ab)2雙價(jià)抗體活性；Fc 被水解為短肽；醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)202、免疫球蛋白的酶水解片段PepsinFc Peptides2、免疫球蛋白的酶水解片段Poter提出：IgG是有相同的兩條重鏈通過二巰鍵連接成Y型,兩條相同的輕鏈通過二巰鍵連接在重鏈Y型雙臂的兩側(cè)。電鏡觀察支持Poter的推測(cè)，并發(fā)現(xiàn)Y型Ig的兩臂可伸展成180，提出分子中存在絞鏈區(qū)研究水解片段的意義： 理論上理解抗體的結(jié)構(gòu)和抗原抗體反應(yīng)的原理； 實(shí)踐中用于精制抗毒素；醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)212、免疫球蛋白的酶水解片段Poter提出：IgG是有相同的兩免疫球蛋白的鉸鏈區(qū)及其功能醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)22免疫球蛋白的鉸鏈區(qū)及其

8、功能醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)22免疫球蛋白結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系A(chǔ)g BindingComplement Binding SitePlacental TransferBinding to Fc Receptors醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)23免疫球蛋白結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系A(chǔ)g BindingComple3.免疫球蛋白的其它成分、連結(jié)鏈（Joining chain,J鏈）由漿細(xì)胞合成分泌20KD的多肽，將Ig單體連接成多聚體，方式以雙硫鍵形式共價(jià)結(jié)合到Ig重鏈上起到穩(wěn)定Ig多聚體的作用。 J鏈的成分都相同，即只有一種J鏈。醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)243.免疫球蛋白的其它成分、連結(jié)鏈（Joining chaIgM結(jié)

9、構(gòu)Pentamer (19S)多一個(gè)結(jié)構(gòu)域(CH4)J鏈C4J Chain醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)25IgM結(jié)構(gòu)C4J Chain醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)253.免疫球蛋白的其它成分分泌片（secretory piece，SP） 由粘膜上皮細(xì)胞合成的60KD多肽，當(dāng)IgA與J鏈在漿細(xì)胞內(nèi)合成并連接后，IgA雙體在通過粘膜上皮細(xì)胞的過程中再與分泌片結(jié)合形成具有分泌能力的雙聚體IgA ，即分泌型IgA。分泌片的功能是保護(hù)IgA，使之不受環(huán)境中酶的破壞，并介導(dǎo)IgA的轉(zhuǎn)運(yùn)。分泌片與IgA的形成無密切關(guān)系。醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)263.免疫球蛋白的其它成分分泌片（secretory pieIgA結(jié)構(gòu)血清-

10、單體分泌(sIgA)二聚物(11S)J鏈分泌的成分J ChainSecretory Piece醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)27IgA結(jié)構(gòu)J ChainSecretory Piece醫(yī)學(xué)免五類Ig特性和作用醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)28五類Ig特性和作用醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)28嬰兒體內(nèi)免疫球蛋白產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)曲線醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)29嬰兒體內(nèi)免疫球蛋白產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)曲線醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)29Ig的部分理化性質(zhì)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)30Ig的部分理化性質(zhì)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)30三、免疫球蛋白的異質(zhì)性、免疫球蛋白的類型、免疫球蛋白的多樣性、免疫球蛋白的血清型醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)31三、免疫球蛋白的異質(zhì)性

11、、免疫球蛋白的類型醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)、免疫球蛋白的類型類：根據(jù)重鏈抗原性差異分為五類 IgG IgA IgM IgD IgE亞類： 四個(gè)IgG亞類、兩個(gè)IgA亞類型：根據(jù)輕鏈抗原性差異分為兩型： 型 型亞型： 醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)32、免疫球蛋白的類型類：根據(jù)重鏈抗原性差異分為五類醫(yī)學(xué)免疫學(xué)、免疫球蛋白的多樣性多樣性抗原的存在導(dǎo)致免疫球蛋白的多樣性（不同的互補(bǔ)決定簇區(qū)）醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)33、免疫球蛋白的多樣性多樣性抗原的存在導(dǎo)致免疫球蛋白的多樣性、免疫球蛋白的血清型1.同種型（Isotype）2.同種異型（Allotype）3.獨(dú)特型（Idiotype，Id)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)34

12、、免疫球蛋白的血清型1.同種型（Isotype）醫(yī)學(xué)免疫學(xué)、免疫球蛋白的血清型1.同種型（isotype）同一物種的所有個(gè)體有共同的Ig抗原特異性。其抗原特異性存在于IgC區(qū)：類、亞類、型、亞型醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)35、免疫球蛋白的血清型1.同種型（isotype）同一物、免疫球蛋白的血清型2.同種異型（allotype）同一種系的不同個(gè)體之間，由于遺傳基因不同，同類Ig也有特異性不同的抗原決定簇。其抗原決定簇也存在于IgC區(qū)，因?yàn)轱@性基因、等位基因排斥，每一個(gè)Ig分子的兩條H、L鏈完全相同。 人類遺傳標(biāo)志，多次輸入與自己遺傳形狀不同的Ig可導(dǎo)致超敏反應(yīng)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)36、免疫球蛋白

13、的血清型2.同種異型（allotype）同、免疫球蛋白的血清型3.獨(dú)特型（Idiotype，Id)同一個(gè)體內(nèi)，每個(gè)抗體形成細(xì)胞克隆產(chǎn)生的Ig，V區(qū)的互補(bǔ)決定簇（超變區(qū)）抗原性不同獨(dú)特型抗原決定簇。醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)37、免疫球蛋白的血清型3.獨(dú)特型（Idiotype，Id)、免疫球蛋白的血清型從結(jié)構(gòu)上看：Ig互補(bǔ)決定簇（超變區(qū)）抗原結(jié)合部位獨(dú)特型抗原決定簇 異種 抗異種Ig抗體獨(dú)特型抗原決定簇 同種異體 抗非己Ig抗體 自身體內(nèi) 抗獨(dú)特型抗體免疫球蛋白具有二重性 抗體活性 抗原性醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)38、免疫球蛋白的血清型從結(jié)構(gòu)上看：醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)38四、免疫球蛋白的生物學(xué)功能I

14、gV區(qū)功能IgC區(qū)功能醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)39四、免疫球蛋白的生物學(xué)功能IgV區(qū)功能醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)1.結(jié)合特異性抗原互補(bǔ)決定簇區(qū)（CDR，超變區(qū)） 抗毒素免疫： 抗體 毒素 中和 抗菌體、病毒免疫: 抗體游離細(xì)菌或病毒 喪失吸附宿主敏感細(xì)胞的能力四、免疫球蛋白的生物學(xué)功能醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)401.結(jié)合特異性抗原互補(bǔ)決定簇區(qū)（CDR，超變區(qū)）四、免疫Electron micrographs of Antibodies and complement opsonising Epstein Barr Virus (EBV)Negatively stained EBVEBV coated

15、with a corona ofanti-EBV antibodiesEBV coated with antibodies and activated complement components醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)41Electron micrographs of AntiboAntibody + complement- mediated damage to E. coliHealthy E. coliElectron micrographs of the effect of antibodies and complement upon bacteria醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)42Antibo

16、dy + complement- mediate醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)培訓(xùn)課件四、免疫球蛋白的生物學(xué)功能3.親和細(xì)胞：Ig能通過其Fc段與多種細(xì)胞（肥大細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、NK細(xì)胞等）表面的FcR結(jié)合：以Fc段和FCR結(jié)合加強(qiáng)吞噬作用，即調(diào)理作用 抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用（antibody-dependent cell-mediated cytoxicity，ADCC） 和肥大細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞結(jié)合，無需抗原參加，抗體直接結(jié)合到細(xì)胞上，引起 超敏反應(yīng)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)44四、免疫球蛋白的生物學(xué)功能3.親和細(xì)胞：Ig能通過其Fc段與抗體介導(dǎo)的調(diào)理作用醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題

17、醫(yī)學(xué)知識(shí)45抗體介導(dǎo)的調(diào)理作用醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)45 抗體介導(dǎo)的依賴細(xì)胞的細(xì)胞毒作用醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)46 抗體介導(dǎo)的依賴細(xì)胞的細(xì)胞毒作用醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)46 抗體介導(dǎo)的依賴細(xì)胞的細(xì)胞毒作用lymphocyteantibodytarget cell醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)47 抗體介導(dǎo)的依賴細(xì)胞的細(xì)胞毒作用lymphocyteanti四、免疫球蛋白的生物學(xué)功能Ig經(jīng)Fc受體結(jié)合到免疫細(xì)胞表面 Ig類型 能結(jié)合的細(xì)胞 IgG NK細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞 IgE 肥大細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞、血小板醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)48四、免疫球蛋白的生物學(xué)功能Ig經(jīng)Fc受體結(jié)合到免疫細(xì)胞表面醫(yī)四、

18、免疫球蛋白的生物學(xué)功能4.通過膜傳遞作用：主動(dòng)通過胎盤：近IgG的Fc段和胎盤細(xì)胞膜受體可逆性結(jié)合，進(jìn)入胎兒體內(nèi)，所以6個(gè)月內(nèi)新生兒不易感染；通過粘膜分泌到外分泌液中（初乳中有大量的分泌性IgA）；醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)49四、免疫球蛋白的生物學(xué)功能4.通過膜傳遞作用：醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題IgA通過粘膜分泌到外分泌液醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)50IgA通過粘膜分泌到外分泌液醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)50四、免疫球蛋白的生物學(xué)功能醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)51四、免疫球蛋白的生物學(xué)功能醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)51五、人工制備抗體1、多克隆抗體2、單克隆抗體3、基因工程抗體醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)52五、人工制備抗體1、多克隆抗體醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)52五、人工制備抗體1.多克隆抗體（Polyclonal antibody，PcAb）由多克隆B細(xì)胞群產(chǎn)生的針對(duì)多種抗原決定簇的混合抗體。免疫分離血清Polyclonal antibody醫(yī)學(xué)免疫學(xué)主題醫(yī)學(xué)知識(shí)53五、人工制備抗體1.多克隆抗體（Polyclonal ant五、人工制備抗體2.單克隆抗體（monoclonal antibody