免疫球蛋白優(yōu)秀課件

免疫球蛋白第一頁，共六十四頁，2022年，8月28日內(nèi)

容

提

要一、免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)二、抗體的異質(zhì)性三、免疫球蛋白的生物合成與表達四、免疫球蛋白的功能五、免疫球蛋白基因超家族六、抗體的人工制備第二頁，共六十四頁，2022年，8月28日概述概念：由抗原刺激B細胞轉(zhuǎn)化為漿細胞所產(chǎn)生，并能與相應(yīng)抗原特異性結(jié)合、具有免疫功能的球蛋白，也稱為抗體（antibody,Ab）。類型：分泌型（secretedIg,sIg）膜型（membraneIg,mIg）抗體理化性質(zhì)：屬球蛋白，在電泳圖譜上大部分抗體活性在球蛋白區(qū)；具有異質(zhì)性。第三頁，共六十四頁，2022年，8月28日第四頁，共六十四頁，2022年，8月28日Ig的基本結(jié)構(gòu)(IgG為例)重鏈與輕鏈可變區(qū)和恒定區(qū)鉸鏈區(qū)功能區(qū)其它成分水解片段第五頁，共六十四頁，2022年，8月28日基本結(jié)構(gòu)*由兩條相同的重鏈和兩條相同的輕鏈通過二硫鍵連接而成的四肽鏈分子。重鏈與輕鏈

*重鏈（heavychain,H鏈）約450~550氨基酸

*輕鏈（lightchain,L鏈）約214個氨基酸

第六頁，共六十四頁，2022年，8月28日重鏈與輕鏈可變區(qū)與恒定區(qū)H鏈L鏈V區(qū)C區(qū)N端C端二硫鍵第七頁，共六十四頁，2022年，8月28日可變區(qū)和恒定區(qū)：

1.可變區(qū)（variableregion，V區(qū)）：位于Ig分子N端，占輕鏈1/2和重鏈1/4或1/5；不同抗體其IgV區(qū)氨基酸組成和排列有較大差異，并決定抗體與抗原結(jié)合的特異性；

*高變區(qū)（hypervariableregion,HVR）：在VL和VH中，某些局部區(qū)域的氨基酸組成更高變化程度，此為HVR。輕、重鏈各有3個HVR。

第八頁，共六十四頁，2022年，8月28日*互補性決定區(qū)（complementarity-determiningregion,CDR）：高變區(qū)乃抗體與抗原（表位）特異性結(jié)合的位置，此為CDR。*骨架區(qū)（frameworkregion,FR）：V區(qū)中非HVR部位的氨基酸組成和排列相對保守，此為FR。VH和VL各有4個FR。第九頁，共六十四頁，2022年，8月28日2.恒定區(qū)（constantregion,C區(qū))：位于Ig分子的C端，占輕鏈1/2和重鏈3/4（IgA、IgD）或4/5（IgM、IgE）。在同一種屬中，同一類重鏈和同一類輕鏈C區(qū)氨基酸的組成或排列比較恒定。第十頁，共六十四頁，2022年，8月28日鉸鏈區(qū)：位于CH1和CH2之間，含豐富的脯氨酸，易伸展彎曲，有利于IgV區(qū)與抗原互補性結(jié)合；有利于暴露補體結(jié)合位點；對蛋白酶敏感。其它成分：

J鏈（joiningchain）；分泌片（secretorypiece,sp）功能區(qū)：水解片段：第十一頁，共六十四頁，2022年，8月28日第十二頁，共六十四頁，2022年，8月28日高變區(qū)可變區(qū)恒定區(qū)免疫球蛋白的高變區(qū)第十三頁，共六十四頁，2022年，8月28日第十四頁，共六十四頁，2022年，8月28日第十五頁，共六十四頁，2022年，8月28日第十六頁，共六十四頁，2022年，8月28日CDR1(L)CDR2(L)CDR3(L)CDR2(H)CDR3(H)CDR1(H)抗原決定簇第十七頁，共六十四頁，2022年，8月28日變異度

50403020100重鏈超變區(qū)020406080100120輕鏈超變區(qū)020406080100120第十八頁，共六十四頁，2022年，8月28日J鏈IgM五聚體第十九頁，共六十四頁，2022年，8月28日J鏈IgA二聚體第二十頁，共六十四頁，2022年，8月28日第二十一頁，共六十四頁，2022年，8月28日免疫球蛋白的功能區(qū)VH和VL：與抗原特異性結(jié)合的部位；CL和CH1：某些同種異型（allotype）遺傳標(biāo)記；IgG的CH2、IgM的CH3：補體C1q結(jié)合點激活補體經(jīng)典途徑；IgG的CH3：結(jié)合單核/巨噬細胞表面FcR不同生物學(xué)效應(yīng)第二十二頁，共六十四頁，2022年，8月28日第二十三頁，共六十四頁，2022年，8月28日免疫球蛋白的異質(zhì)性Ig的類別類：根據(jù)CH抗原性的不同分為五大類

γμαδεIgGIgMIgAIgDIgE亞類：IgG1~4；IgA1~2型：根據(jù)CL抗原性的不同分為兩個型：κ型和λ型亞型：根據(jù)鏈個別氨基酸的差異，分為1-4。第二十四頁，共六十四頁，2022年，8月28日

Ig的抗原性同種型（isotype）同種異型（allotype）獨特型（idiotype）第二十五頁，共六十四頁，2022年，8月28日同種型：是指同一種屬所有個體Ig分子所共有的抗原特異性。同種型因種而異。同種型的抗原決定簇存在Ig的恒定區(qū)。表現(xiàn)在全部Ig的類、亞類、型、亞型的分子上。第二十六頁，共六十四頁，2022年，8月28日同種異型：是指同一種屬不同個體間Ig分子所具有的不同抗原特異性。同種異型決定簇存在Ig的恒定區(qū)。由個體遺傳基因所決定的，故稱為遺傳標(biāo)記。

第二十七頁，共六十四頁，2022年，8月28日獨特型：是指在同一個體內(nèi)，不同抗體形成細胞克隆所產(chǎn)生的Ig分子的V區(qū)具有不同的抗原特異性。獨特型抗原決定簇存在Ig的V區(qū)，不同特異性的抗體其獨特型也不同。除血清中的Ig外，淋巴細胞（T、B細胞）表面的抗原受體也具有獨特型決定簇。第二十八頁，共六十四頁，2022年，8月28日第二十九頁，共六十四頁，2022年，8月28日第三十頁，共六十四頁，2022年，8月28日第三十一頁，共六十四頁，2022年，8月28日獨特型（idiotype，Id）：是指在同一個體內(nèi)，不同抗體形成細胞克隆所產(chǎn)生的Ig分子的V區(qū)具有不同的抗原特異性?？躬毺匦涂贵w（anti-idiotypeantibody，AId）：是指獨特型可刺激異種、同種異體以及自體產(chǎn)生相應(yīng)抗體。根據(jù)AId反應(yīng)特點分為：Ab2、Ab2、Ab2和Ab2四種。第三十二頁，共六十四頁，2022年，8月28日第三十三頁，共六十四頁，2022年，8月28日獨特型及抗獨特型網(wǎng)絡(luò)（Id-AId）

Id表位具有自身免疫原性，體內(nèi)存在能識別自身Id的淋巴細胞，可產(chǎn)生抗獨特型抗體，進行免疫調(diào)節(jié)。第三十四頁，共六十四頁，2022年，8月28日第三十五頁，共六十四頁，2022年，8月28日免疫球蛋白H鏈和L鏈基因結(jié)構(gòu)示意圖第三十六頁，共六十四頁，2022年，8月28日CCC3

C1CC1CC2C4CC2L1VH1L2VH2LnVHnD1D2DnJH1—6免疫球蛋白重鏈胚系基因第三十七頁，共六十四頁，2022年，8月28日L1Vk1L2Vk2LnVknJk1—5CkL1V1L2V2LnVnJ1C1J2

C2JnCn免疫球蛋白、鏈胚系基因第三十八頁，共六十四頁，2022年，8月28日免疫球蛋白重鏈基因重排與轉(zhuǎn)錄AAAAAA胚系DNA轉(zhuǎn)錄mRNAmRNA第三十九頁，共六十四頁，2022年，8月28日免疫球蛋鏈基因重排與轉(zhuǎn)錄胚系DNA重組DNA轉(zhuǎn)錄mRNAmRNAAAAAAA第四十頁，共六十四頁，2022年，8月28日免疫球蛋白基因重排第四十一頁，共六十四頁，2022年，8月28日免疫球蛋白重鏈基因的轉(zhuǎn)類

VDJ

CCC3

C1CC1CC2C4CC2C3C2C1C2CCCCC3S3

SS3

S1S1S2S4SS2SS3SS1第四十二頁，共六十四頁，2022年，8月28日免疫球蛋白的功能第四十三頁，共六十四頁，2022年，8月28日FabFc固定補體結(jié)合細胞B結(jié)合抗原第四十四頁，共六十四頁，2022年，8月28日免疫球蛋白的功能

V區(qū)的功能其空間構(gòu)型（尤其HVR）識別并特異性結(jié)合抗原；

體內(nèi)結(jié)合相應(yīng)抗原分子發(fā)揮免疫效應(yīng)（生理與病理）；

BCR特異性識別并結(jié)合抗原分子介導(dǎo)體液免疫應(yīng)答；對免疫應(yīng)答有正、負調(diào)節(jié)作用第四十五頁，共六十四頁，2022年，8月28日

C區(qū)的功能

激活補體：

IgM、IgG1~3

激活補體經(jīng)典途徑凝聚的IgA或IgG4

激活補體經(jīng)典途徑

與細胞表面FcR結(jié)合：

1）調(diào)理作用（opsonization)；

IgFc段與吞噬細胞表面FcR結(jié)合促吞噬；

2）抗體依賴的細胞介導(dǎo)的細胞毒作用（Ab-dependentcell-mediatedcytotoxicity,ADCC)3)介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)

穿過胎盤和粘膜：

IgG通過胎盤；sIgA穿過粘膜C區(qū)的功能第四十六頁，共六十四頁，2022年，8月28日第四十七頁，共六十四頁，2022年，8月28日調(diào)理作用第四十八頁，共六十四頁，2022年，8月28日抗體依賴的細胞介導(dǎo)的細胞毒作用

（antibody-dependentcell-mediatedcytotoxicity,ADCC）

IgG類抗體與靶細胞表面抗原特異性結(jié)合，效應(yīng)細胞（NK細胞、巨噬細胞、中性粒細胞）借助所表達的IgGFcR與靶細胞表面IgG的Fc段結(jié)合，從而直接殺傷靶細胞第四十九頁，共六十四頁，2022年，8月28日IgE介導(dǎo)的肥大細胞激活I(lǐng)gEFcRI肥大細胞過敏介質(zhì)變應(yīng)原第五十頁，共六十四頁，2022年，8月28日五類Ig的特性和功能IgGIgMIgAIgDIgE第五十一頁，共六十四頁，2022年，8月28日IgG的特性和功能血清中的主要抗體成分；易擴散；半壽期長；出生后3個月開始合成，3~5歲接近成人水平；是唯一能通過胎盤的Ig，發(fā)揮自然被動免疫功能；具有活化補體經(jīng)典途徑的能力（IgG3>IgG1>IgG2）；具有調(diào)理作用、ADCC作用和結(jié)合SPA等；多數(shù)抗菌、抗病毒、抗毒素抗體均屬IgG類參與Ⅱ型、Ⅲ型超敏反應(yīng)，某些自身免疫病的抗體也屬IgG第五十二頁，共六十四頁，2022年，8月28日IgM的特性和功能為五聚體，分子量最大，稱為巨球蛋白；個體發(fā)育中最先出現(xiàn)的Ig，胚胎晚期即能產(chǎn)生，臍帶血IgM增高提示胎內(nèi)感染（如風(fēng)疹病毒、巨細胞病毒感染等）；抗原初次刺激機體時，是體內(nèi)最先產(chǎn)生的Ig；血清IgM升高說明有近期感染；有強大激活補體能力和調(diào)理作用，在機體早期免疫防御中具有重要作用；參與Ⅱ型、Ⅲ型超敏反應(yīng)，某些自身免疫病的抗體也屬IgM。第五十三頁，共六十四頁，2022年，8月28日IgA的特性和功能分為單體的血清型和二聚體的分泌型IgA；分泌型IgA

主要由粘膜相關(guān)淋巴組織產(chǎn)生，存在于唾液、淚液、乳汁及呼吸道、消化道、泌尿道的分泌液中和粘膜表面，是機體粘膜局部抗感染免疫的重要因素。初乳中的sIgA可對嬰幼兒發(fā)揮自然被動免疫作用第五十四頁，共六十四頁，2022年，8月28日IgD的特性和功能血清中含量低，其生物學(xué)作用尚不清楚mIgD可作為B細胞分化成熟標(biāo)記，成熟B細胞同時表達mIgM和mIgD第五十五頁，共六十四頁，2022年，8月28日IgE的特性和功能是血清中含量最低的Ig；主要由呼吸道、胃腸道粘膜固有層的漿細胞產(chǎn)生；屬嗜細胞抗體，可與肥大細胞、嗜堿性粒細胞表面FcεR結(jié)合，介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)。第五十六頁，共六十四頁，2022