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文檔簡介

免疫球蛋白八年制第一頁,共五十二頁,2022年,8月28日免疫血清的發(fā)現(xiàn)北里柴三郎

EmilAdolfvonBehring第二頁,共五十二頁,2022年,8月28日(inactivated)IgIntroduction第三頁,共五十二頁,2022年,8月28日

抗體(antibody,Ab)B細胞識別抗原后增殖分化為漿細胞所產(chǎn)生的一種具有免疫功能的蛋白質(zhì)。基本概念

免疫球蛋白(Immunoglobulin,Ig)具有抗體活性或化學結(jié)構(gòu)與抗體相似的球蛋白。第四頁,共五十二頁,2022年,8月28日TwoFormsofImmunoglobulinMembrane-boundreceptor

Solubleantibody第五頁,共五十二頁,2022年,8月28日第六頁,共五十二頁,2022年,8月28日第一節(jié)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu):

四條肽鏈,呈Y字型兩條輕鏈(lightchain,L鏈)兩條重鏈(heavychain,H鏈)第七頁,共五十二頁,2022年,8月28日重鏈(HeavyChain,H鏈)由450-550個氨基酸殘基組成。IgH鏈恒定區(qū)的氨基酸組成和排列順序不同,分為五大類。H鏈類Ig類Ig亞類γIgG

IgG1,2,3,4αIgA

IgA1,

IgA2

μIgMδIgDεIgE第八頁,共五十二頁,2022年,8月28日輕鏈(LightChain,L鏈)214個氨基酸κ、λ兩型天然Ig分子兩條輕鏈的型別相同.兩種輕鏈的功能無差異。第九頁,共五十二頁,2022年,8月28日1、可變區(qū)不同Ig的重鏈和輕鏈在靠近N端約110個氨基酸的序列變化很大,稱為可變區(qū)(Variableregion,V區(qū))重鏈和輕鏈的可變區(qū)分別稱VH

(約占重鏈1/4),VL

(約占輕鏈1/2),

可變區(qū)與恒定區(qū)VHVL

第十頁,共五十二頁,2022年,8月28日

2、恒定區(qū)

重鏈和輕鏈在靠近C端的氨基酸序列相對穩(wěn)定,稱為恒定區(qū)(Constantregion,C)。重鏈和輕鏈的恒定區(qū)分別稱CH,CLIg的可變區(qū)用于識別和結(jié)合抗原,恒定區(qū)用于啟動下游效應。

第十一頁,共五十二頁,2022年,8月28日傷寒抗體(IgG)

痢疾抗體(IgG)

乙肝抗體(IgG)第十二頁,共五十二頁,2022年,8月28日Ig的結(jié)構(gòu)域(domain)L鏈:VL、CL

H鏈:IgG/IgA/IgD—VH

CH1、CH2、CH3IgM/IgE—

VH

CH1、CH2、CH3、CH4NterminusCterminus第十三頁,共五十二頁,2022年,8月28日Ig結(jié)構(gòu)域氨基酸的二級結(jié)構(gòu)由兩個反向折疊的β片層,中心的兩個半胱氨酸由一個鏈內(nèi)二硫鍵垂直連接,形成

β桶狀

結(jié)構(gòu),稱為免疫球蛋白折疊(immunoglobulinfold,Igfold)。

第十四頁,共五十二頁,2022年,8月28日免疫球蛋白超家族

免疫系統(tǒng)中的其它蛋白質(zhì),如TCR、CD4、CD8、IgFc受體、細胞因子受體等,存在著結(jié)構(gòu)同源的保守序列,并形成β折疊,稱為免疫球蛋白超家族(immunoglobulinsuperfamily,IgSF)第十五頁,共五十二頁,2022年,8月28日絞鏈區(qū)(HingeRegion):1.富含脯氨酸,易于伸展,彎曲——有利于Fab結(jié)合抗原。2.易被酶解

IgM,IgE無鉸鏈區(qū)第十六頁,共五十二頁,2022年,8月28日鉸鏈區(qū)的作用抗原抗體第十七頁,共五十二頁,2022年,8月28日木瓜蛋白酶(Papain)裂解后產(chǎn)物:

2個Fab(fragmentofantigenbinding)段:單價結(jié)合抗原1個Fc(fragmentcrystallizable)段:相當于CH2+CH3,與效應分子或效應細胞結(jié)合。免疫球蛋白(IgG)的水解片段第十八頁,共五十二頁,2022年,8月28日胃蛋白酶(Pepsin)裂解后產(chǎn)物:

1個F(ab’)2片段若干pFc’小片段意義:去除Ig分子同種型抗原性提純免疫生物制品(免疫馬獲得的抗毒素)第十九頁,共五十二頁,2022年,8月28日J鏈和分泌片

連接鏈(joiningchain,J鏈)

IgM形成5聚體

IgA形成2聚體分泌片(secretorycomponent)由粘膜上皮細胞合成,分泌.保護IgA,IgM不被酶解.介導IgA二聚體從粘膜下轉(zhuǎn)運至呼吸腔道表面.J鏈分泌片第二十頁,共五十二頁,2022年,8月28日Ig的抗原性Ig具有抗體和抗原的兩重特性。根據(jù)Ig引起的是異種、同種異體或自體免疫應答,將Ig的抗原性分為:同種型(isotype)、同種異型(allotype)和獨特型(idiotype)。第二十一頁,共五十二頁,2022年,8月28日Ig的同種型同一種屬所有健康個體所共有的抗原性標志,集中在Ig恒定區(qū)。誘導異種動物產(chǎn)生該Ig的抗同種型抗體。人重鏈恒定區(qū)甲IgG乙IgG甲IgA重鏈恒定區(qū)小鼠IgG兔IgG第二十二頁,共五十二頁,2022年,8月28日同種型應用:用人的IgG免疫小鼠,產(chǎn)生鼠抗人IgG,小鼠的這種特異抗體稱為抗抗體(二抗)。目前生產(chǎn)的這些抗抗體廣泛應用于臨床檢測和生物學研究中。

HumanIgGMouseanti-humanIgGantibodyReactwithhumanIgGantibody第二十三頁,共五十二頁,2022年,8月28日Ig的抗原性同種異型:同一種屬不同個體的Ig所具有的抗原性標志,由若干散在分布的氨基酸序列差異導致。誘導同一種屬不同個體動物產(chǎn)生該Ig的抗同種異型抗體。(個體差異)同種異型第二十四頁,共五十二頁,2022年,8月28日獨特型:每一個Ig分子在可變區(qū)氨基酸序列所顯示出的抗原性;為每一個Ig分子所特有的抗原特異性標志。獨特型表位在異種、同種異體和同一個體內(nèi)均可刺激產(chǎn)生相應抗體,即抗獨特型抗體。Ig的抗原性獨

型第二十五頁,共五十二頁,2022年,8月28日第二十六頁,共五十二頁,2022年,8月28日第二節(jié)

抗體與抗原的相互作用第二十七頁,共五十二頁,2022年,8月28日Ig可變區(qū)中的高變區(qū)是抗原結(jié)合部位高變區(qū)

(Hypervariableregion,HVR):抗原結(jié)合部位

互補決定區(qū)(complementary-

determiningregion,CDR)

骨架區(qū)(frameworkregion,FR)第二十八頁,共五十二頁,2022年,8月28日可變區(qū)的變化特點高變區(qū)——VH:29-31,49-58,95-102;VL:28-35,49-59,92-103骨架區(qū)(fragmentregion):FR1,FR2,FR3,FR4第二十九頁,共五十二頁,2022年,8月28日第二節(jié)

抗體與抗原的相互作用抗體以表面互補的方式結(jié)合抗原小分子抗原:整個分子嵌入CDR形成的“口袋”中。大分子抗原:表面的表位與抗體結(jié)合。第三十頁,共五十二頁,2022年,8月28日第二節(jié)

抗體與抗原的相互作用多種作用力參與抗原與抗體的相互作用非共價鍵作用力:靜電引力

范德華力

疏水作用力

氫鍵

抗體的親和力(affinity)

抗體的親合力(avidity)第三十一頁,共五十二頁,2022年,8月28日第三節(jié)

抗體抗原結(jié)合所致的分子和細胞效應抗

體特異性識別結(jié)合抗原吸引效應細胞和分子,清除病原體第三十二頁,共五十二頁,2022年,8月28日V區(qū)特異性識別和結(jié)合抗原第三十三頁,共五十二頁,2022年,8月28日第三節(jié)

抗體抗原結(jié)合所致的分子和細胞效應中和作用(neutralization):抗體抗原結(jié)合阻止病原體感染靶細胞中和抗體(neutralizingantibody)

(預存中和抗體:疫苗的應用)中和外毒素第三十四頁,共五十二頁,2022年,8月28日第三節(jié)

抗體抗原結(jié)合所致的分子和細胞效應激活補體系統(tǒng)IgM,IgG與抗原結(jié)合后,發(fā)生構(gòu)象改變,暴露補體結(jié)合點。效應:直接裂解病原體細胞

調(diào)理吞噬

第三十五頁,共五十二頁,2022年,8月28日第三節(jié)

抗體抗原結(jié)合所致的分子和細胞效應結(jié)合Fc受體

Fc受體:能夠結(jié)合抗體Fc段的膜蛋白。

FcγRⅠ,F(xiàn)cγRⅡ,F(xiàn)cγRⅢFcαⅠFcεⅠ,F(xiàn)cεⅡ表達細胞:單核巨噬細胞,中性粒細胞,NK細胞,

肥大細胞,嗜酸性粒細胞,嗜堿性粒細胞第三十六頁,共五十二頁,2022年,8月28日調(diào)理作用(opsonization):增強吞噬細胞

的吞噬作用。第三十七頁,共五十二頁,2022年,8月28日2.抗體依賴的細胞介導的細胞毒作用(Antibody-dependentcell-mediatedcytotoxicity,ADCC):表達Fc受體的殺傷細胞通過識別Ig分子Fc段直接殺傷與Ig結(jié)合的靶細胞.第三十八頁,共五十二頁,2022年,8月28日3.介導I型超敏反應

IgEFc段與肥大細胞,嗜堿性粒細胞表面高親和力FcεRI受體結(jié)合,促使合成、釋放炎性介質(zhì),引起I型超敏反應.抗體是把雙刃劍第三十九頁,共五十二頁,2022年,8月28日4.通過胎盤或粘膜1)母體的IgG可與滋養(yǎng)層細胞Fc受體(FcRn)結(jié)合,轉(zhuǎn)運至胎兒血液循環(huán).2)分泌型IgA與上皮細胞Fc受體pIgR)結(jié)合,轉(zhuǎn)運至淚水,乳汁或呼吸道、消化道腔道表面.第四十頁,共五十二頁,2022年,8月28日第四十一頁,共五十二頁,2022年,8月28日第四節(jié)

各類免疫球蛋白的特性第四十二頁,共五十二頁,2022年,8月28日

IgA

血清型和分泌型兩種出生后4-6月開始合成IgA,分泌型IgA(sIgA)

:

初乳、唾液、淚液

呼吸道,消化道,泌尿生殖道的腔道分泌液。分泌型IgA是粘膜免疫的重要抗體

第四十三頁,共五十二頁,2022年,8月28日IgD

見于個體發(fā)育的任何時段正常血清濃度低易被蛋白酶水解,半衰期短mIgD:B細胞分化成熟的重要表面標志未成熟B細胞:表達mIgM成熟B細胞:表達mIgM和mIgD

第四十四頁,共五十二頁,2022年,8月28日IgE

正常血清中含量最低的Ig親細胞抗體

FcεRI和FcεRⅡIgEFc段與肥大細胞、嗜堿性粒細胞表面高親和力FcεRI受體結(jié)合,引起超敏反應。與機體抗寄生蟲感染有關(guān)

第四十五頁,共五十二頁,2022年,8月28日IgG

人體含量最高的免疫球蛋白:占血清Ig總量的75%~80%,其中以IgG1為主

出生后3個月開始合成

唯一能通過胎盤的抗體

再次免疫應答的主要抗體

具有多種生物學功能:

調(diào)理作用,ADCC,激活補體,抗菌,抗病毒

第四十六頁,共五十二頁,2022年,8月28日IgM五聚體,分子量最大的Ig,不易通過血管壁個體發(fā)育過程最早合成、分泌的抗體臍帶血IgM異常提示宮內(nèi)感染抗原刺激后最早產(chǎn)生的抗體激活補體能力最強,天然血型抗體多為IgM血型不符的輸血,往往導致嚴重的溶血反應B細胞抗原受體(BCR)的主要成分

第四十七頁,共五十二頁,2022年,8月28日第五節(jié)

人工制備抗體多克隆抗體(

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