免疫課件-第4章球蛋白

第四章免疫球蛋白

（immunoglobulin，Ig）概念抗體（antibody，Ab）是B淋巴細(xì)胞受抗原刺激分化為漿細(xì)胞而產(chǎn)生的介導(dǎo)體液免疫的球蛋白免疫球蛋白（Ig）

Ig=Ab+結(jié)構(gòu)類(lèi)似物分泌型（sIg）膜型（mIg）Ig電泳區(qū)帶：大部分Ig在γ區(qū)帶曾有γ球蛋白（丙種球蛋白）之稱(chēng)丙種球蛋白(G-γ)

≠

抗體

≠

IgEmilAdolfvonBehring1901Nobelprize(thefirst)與抗體有關(guān)的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者1901vonBehring血清治療1908Ehrlich&Metchnikoff抗體生成、吞噬1972Edelman&Poter抗體分子結(jié)構(gòu)1977Yalow放射免疫測(cè)定1984Koler,Milstein&Jerne單克隆抗體1987TonegawaIg基因結(jié)構(gòu)RodneyPorter1917-1985NobelPrizein1972GeraldEdelman1929--NobelPrizein1972第一節(jié)

免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)四條對(duì)稱(chēng)的多肽鏈2重鏈2輕鏈通過(guò)二硫鍵連接構(gòu)成Ig單體

“T”/“Y”形

一、免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)NCN重鏈與輕鏈重鏈（heavychain，H鏈）450～550個(gè)氨基酸殘基分子量約55～75kD根據(jù)Ig重鏈抗原性的差異分五類(lèi)：

γ-IgGμ-IgMα-IgAδ-IgDε-IgE輕鏈（lightchain，H鏈）

重鏈的1/2214個(gè)氨基酸殘基

兩型:κ、λ正常人血清Ig

κ

:

λ

=

2:1天然的Ig單體兩條重鏈同類(lèi)兩條輕鏈同型

可變區(qū)和恒定區(qū)可變區(qū)(variableregion,

V區(qū)）

近N端1/2L鏈（VL）1/4（或1/5）H鏈（VH）

氨基酸組成及序列變化大NC高變區(qū)（HVR）（hypervaribleregion）V區(qū)內(nèi)氨基酸的組成和排列順序變化最為劇烈的特定部位L鏈3個(gè),H鏈3個(gè)高變區(qū)=互補(bǔ)性決定區(qū)=獨(dú)特型決定簇

Ig分子中的同一結(jié)構(gòu)部位骨架區(qū)（frameworkregion,FR）穩(wěn)定CDR的空間構(gòu)型以利CDR與抗原表位精細(xì)的特異性結(jié)合VH或VL各有FR1、FR2、FR3、FR4四個(gè)骨架區(qū)恒定區(qū)（C區(qū)）氨基酸組成在同一物種的同一類(lèi)Ig中相對(duì)穩(wěn)定

重鏈和輕鏈的C區(qū)分別稱(chēng)為:CLCH

1、2、3、(4)NC在同一種屬中，針對(duì)不同抗原的同一類(lèi)別IgC區(qū)相近(氨基酸組成和排列順序比較恒定，免疫原性相同)但V區(qū)各異絞鏈區(qū)（hingeregion）位于CH1～CH2之間

富含脯氨酸，易伸展彎曲，對(duì)蛋白酶敏感

作用:使Ig分子發(fā)生構(gòu)型改變

TY利于V區(qū)與不同距離的抗原表位結(jié)合

暴露補(bǔ)體結(jié)合位點(diǎn)“T”“Y”

結(jié)構(gòu)域(功能區(qū))約由110個(gè)氨基酸組成。由鏈內(nèi)二硫鍵連接并經(jīng)β-片層折疊形成的具有特定功能的球形單位，稱(chēng)為Ig的功能區(qū)或結(jié)構(gòu)域功能區(qū)的名稱(chēng)

L鏈：VL、CLH鏈：VHCH1、CH2、CH3、CH4（IgM和IgE）功能區(qū)的作用VL,VH:與抗原特異性結(jié)合CL，CH1:同種異型的遺傳標(biāo)記CH2,CH3(IgM):補(bǔ)體C1q結(jié)合點(diǎn)，激活補(bǔ)體IgGCH2:通過(guò)胎盤(pán)IgGCH3:與FcR結(jié)合

單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、NK細(xì)胞、B細(xì)胞IgECH2和CH3：與IgEFcR結(jié)合

肥大細(xì)胞和嗜堿性性粒細(xì)胞二、免疫球蛋白的其他成分J鏈（joiningchain，J鏈）漿細(xì)胞合成主要作用：將Ig單體連接成雙體或多聚體穩(wěn)定多聚體結(jié)構(gòu)及參與體內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)分泌片（SP/SC）

粘膜上皮細(xì)胞合成和分泌，即pIgR胞外區(qū)分泌型IgA（SIgA）的輔助結(jié)構(gòu)成分

作用：保護(hù)SIgA抵抗外分泌液中蛋白酶的降解介導(dǎo)多聚IgA向粘膜上皮外主動(dòng)輸送返回三、免疫球蛋白的水解片段木瓜蛋白酶的水解作用二個(gè)相同的單價(jià)抗原結(jié)合片段

2Fab一個(gè)可結(jié)晶片段

Fc

水解IgGFab段保留了特異性結(jié)合抗原的功能Fc段保留了重鏈的抗原性和相應(yīng)功能區(qū)的活性意義闡明Ig的結(jié)構(gòu)及生物活性有利于生物制品的生產(chǎn)和純化避免超敏反應(yīng)的發(fā)生胃蛋白酶的水解作用水解IgG一個(gè)與抗原雙價(jià)結(jié)合段

F（ab’）2小分子多肽碎片pFc’

第二節(jié)免疫球蛋白的異質(zhì)性異質(zhì)性（heterogeneity）即：免疫球蛋白分子的不均一性表現(xiàn)為：

不同類(lèi)型的Ig,其輕/重鏈類(lèi)型不同同一類(lèi)型Ig，識(shí)別抗原的特異性不同V區(qū)有差異免疫球蛋白的類(lèi)型

類(lèi)（class）:重鏈C區(qū)抗原的差異

γ---IgG

α---IgA

μ---IgM

δ---IgD

ε---IgE亞類(lèi)（subclass）同類(lèi)中重鏈C區(qū)的差異同一類(lèi)免疫球蛋白其重鏈的抗原性及二硫鍵數(shù)目和位置不同

如：IgG有IgG1~IgG4四個(gè)亞類(lèi)

IgA有IgA1~IgA2兩個(gè)亞類(lèi)型（type）:輕鏈C區(qū)抗原的差異

λ、κ兩型輕鏈

λ、κ兩型Ig亞型（subtype）:

同一型免疫球蛋白中,按其輕鏈C區(qū)N端氨基酸排列的差異，又可分為亞型SusumuTonegamaIg的基因結(jié)構(gòu)NobelPrize1987外源因素所致——Ig的多樣性

多樣性抗原多樣性抗體內(nèi)源因素所致——Ig的血清型

Ig分子上有三類(lèi)不同的抗原表位

同種型同種異型獨(dú)特型同種型（isotype）種屬型標(biāo)志，IgC區(qū)同種異型（allotype）個(gè)體標(biāo)志，IgC區(qū)獨(dú)特型（idiotype）每個(gè)Ig分子所特有獨(dú)特位（Id)

HVR/CDR/Id第三節(jié)

免疫球蛋白的功能IgV區(qū)的功能——特異性結(jié)合抗原

CDR識(shí)別和結(jié)合特異性抗原

IgC區(qū)的功能

激活補(bǔ)體

IgM、IgG1-3與抗原結(jié)合活化補(bǔ)體的經(jīng)典途徑IgA、IgE和IgG4的聚合物可活化補(bǔ)體的旁路途徑結(jié)合Fc受體調(diào)理作用★

Ag-IgG-Fc段-Fc受體-吞噬細(xì)胞抗體依賴(lài)的細(xì)胞介導(dǎo)的的細(xì)胞毒作用（ADCC）★

靶細(xì)胞Ag-IgG-Fc段-Fc受體-Ｋ細(xì)胞介導(dǎo)Ⅰ型超敏反應(yīng)★

穿過(guò)胎盤(pán)和黏膜第四節(jié)各類(lèi)免疫球蛋白的特性與功能IgG

單體，血清和細(xì)胞外液中含量最高四個(gè)亞類(lèi):IgG1

IgG2

IgG3

IgG4

半衰期長(zhǎng)，約20～23天

臨床應(yīng)用以2～3W重復(fù)為宜是治療用丙球的主要成分（人工被動(dòng)免疫）主要的抗感染抗體唯一通過(guò)胎盤(pán)的抗體（自然自動(dòng)免疫）IgM五聚體，分子量最大，又稱(chēng)巨球蛋白激活補(bǔ)體和免疫調(diào)理作用最強(qiáng)個(gè)體發(fā)育中合成最早的Ig初次體液免疫應(yīng)答中最早出現(xiàn)的Ab

有助于感染性疾病的早期診斷天然的血型抗體單體IgM是細(xì)胞膜表面免疫球蛋白(mIgM)

只表達(dá)mIgM是未成熟B細(xì)胞的標(biāo)志

IgM

J鏈IgM抗體結(jié)構(gòu)分泌型IgM膜型IgMsIgM

IgaIgbIgaIgb

IgA血清型有兩個(gè)亞類(lèi)：IgA1IgA2分泌型IgA（SIgA）存在于外分泌液：

黏膜分泌液、初乳、唾液、淚液等

初乳中含量較高（嬰兒自然被動(dòng)免疫）SIgA的分子結(jié)構(gòu)中有J鏈和SPSIgA是粘膜局部抗感染的重要因素IgE

血清中含量最少呼吸道和消化道粘膜固有層漿細(xì)胞產(chǎn)生對(duì)肥大細(xì)胞及嗜堿性粒細(xì)胞有高親和力介導(dǎo)Ⅰ型超敏反應(yīng)

與機(jī)體抗寄生蟲(chóng)免疫有關(guān)IgD

血清含量極低對(duì)蛋白酶敏感，極易降解

膜型IgD（mIgD）構(gòu)成BCR是B細(xì)胞分化發(fā)育成熟的標(biāo)志第五節(jié)人工制備抗體多克隆抗體（pollyclonalantibody，pAb）

第一代人工抗體由多克隆細(xì)胞產(chǎn)生的多種抗體的混合物單克隆抗體（monoclonalantibody，McAb)

第二代人工抗體由一個(gè)B細(xì)胞克隆產(chǎn)生的、只作用于單一抗原表位的高度特異性抗體，稱(chēng)為單克隆抗體GeoregesKoehler

NobelPrizein1984CesarMilsteinNobelPrizein1984用雜交瘤技術(shù)制備單克隆抗體

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)均一，純度高特異性強(qiáng)，交叉反應(yīng)少或無(wú)效價(jià)高