免疫球蛋白精品課件

免疫學(xué)多媒體課程

2021/4/261第三章免疫球蛋白

(immunoglobulin)2021/4/262

目的與要求掌握免疫球蛋白的概念、結(jié)構(gòu)、功能區(qū)及功能區(qū)的功能、類型、酶解片段掌握免疫球蛋白的生物學(xué)功能了解多克隆和單克隆抗體及基因工程抗體2021/4/263概念免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）即抗體(antibody，Ab)，是B細(xì)胞接受抗原刺激后增殖分化為漿細(xì)胞所產(chǎn)生的糖蛋白，主要存在于血清等體液中，能與相應(yīng)抗原特異性地結(jié)合，是體液免疫的重要效應(yīng)分子

2021/4/264抗體的發(fā)現(xiàn)Behring2021/4/265

2021/4/2661937年Tiselius和Kabat血清電泳方法血清蛋白白蛋白α1球蛋白α2球蛋白β球蛋白γ球蛋白2021/4/2672021/4/268與抗體有關(guān)的諾貝爾獎獲得者1901vonBering血清治療1908Ehrlich&Metchnikoff抗體生成、吞噬1972Edelman&Poter抗體分子結(jié)構(gòu)1977Yalow放射免疫測定1984Koler,Milstein&Jerne單克隆抗體1987TonegawaIg基因結(jié)構(gòu)2021/4/269第一節(jié)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)2021/4/26109、人的價值，在招收誘惑的一瞬間被決定。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:42:46PM11、人總是珍惜為得到。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、人亂于心，不寬余請。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、生氣是拿別人做錯的事來懲罰自己。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、抱最大的希望，作最大的努力。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、一個人炫耀什么，說明他內(nèi)心缺少什么。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2023/2/32023/2/303February202317、一個人即使已登上頂峰，也仍要自強不息。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/3Porter

2021/4/2612

1、Porter

木瓜蛋白酶1959

(1)Fab段2個抗原結(jié)合片段

fragmentwithantigenbinding

(2)Fc段1個可結(jié)晶片段

fragmentcrystallized研究簡史2021/4/26132、Nisonoff胃蛋白酶1960

(1)F(ab’)2段1個

結(jié)合顆粒性抗原出現(xiàn)凝集反應(yīng)

(2)Fc’段1個

無生物學(xué)活性研究簡史2021/4/2614Edelman2021/4/26153、Edelman:

巰基乙醇－尿素變性電泳4、X－線晶體衍射技術(shù)進(jìn)一步證明研究簡史兔Fab

羊羊抗兔Fab段的Ab

兔Fc羊羊抗兔Fc段的Ab與重鏈反應(yīng)與輕鏈反應(yīng)與重鏈反應(yīng)不與輕鏈反應(yīng)2021/4/2616一、免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)四肽鏈分子，即由兩條相同的重鏈和兩條相同的輕鏈通過鏈間二硫鍵連接而成的免疫球蛋白單體，呈“Y”形N端C端2021/4/26171.重鏈（heavychain，H鏈）450-550個氨基酸殘基組成，按恒定區(qū)氨基酸組成和排列的差別，可分為五類，

IgM、IgG、IgA、IgD和IgE，相應(yīng)的重鏈分別為：μ、γ、α、δ、ε鏈（一）重鏈和輕鏈2021/4/26182021/4/2619同一類Ig的鉸鏈區(qū)氨基酸組成和重鏈二硫鍵的數(shù)目、位置也不同，據(jù)此可將同類Ig分為不同的亞類

IgG1、IgG2、IgG3、IgG4IgA1、IgA22021/4/26202021/4/2621214個氨基酸殘基組成L鏈有兩種：κ與λ，Ig據(jù)此分為兩型κ和λ的比例異?？赡芊从趁庖呦到y(tǒng)的異常2.輕鏈（lightchain，L鏈）2021/4/2622（二）可變區(qū)和恒定區(qū)免疫球蛋白分子中靠近N端的約110個氨基酸的序列變化較大，稱為可變區(qū)（V區(qū)）其余靠近C端的氨基酸序列相對穩(wěn)定，稱為恒定區(qū)（C區(qū)）2021/4/2623可變區(qū)與恒定區(qū)V區(qū)C區(qū)N端C端二硫鍵2021/4/26241.可變區(qū)

VH和VLVH和VL各有3個區(qū)域的氨基酸組成和排列順序高度可變，稱為高變區(qū)（HVR）或互補決定區(qū)（CDR）2021/4/26252021/4/2626CDR1、CDR2、CDR3共同組成Ig的抗原結(jié)合部位在V區(qū)中，CDR之外區(qū)域的氨基酸組成和排列順序相對不易變化，稱為骨架區(qū)（FR）2021/4/26272021/4/2628CH和CL不同類IgCH的長度不一同一種屬的個體，所產(chǎn)生的同一類Ig，其C區(qū)氨基酸組成和排列順序較恒定，即免疫原性相同，但V區(qū)不同2.恒定區(qū)2021/4/2629（三）功能區(qū)又稱為結(jié)構(gòu)域，Ig的鏈內(nèi)二硫鍵將每條肽鏈折疊成幾個球形區(qū)域，每個區(qū)域由約110個氨基酸殘基組成，具有不同的生物學(xué)功能2021/4/2630L鏈功能區(qū)：2個，（VL、CL）H鏈功能區(qū)：IgG、IgA、IgD4個

IgM、IgE5個2021/4/2631Ig的功能區(qū)2021/4/2632功能區(qū)的功能1.VL和VH是抗原結(jié)合位點2.CH1和CL具有Ig同種異型遺傳標(biāo)記3.CH2/CH3為補體結(jié)合位點2021/4/26334.IgG的CH2介導(dǎo)通過胎盤5.CH3、CH4可與多種細(xì)胞的相應(yīng)Fc受體結(jié)合，介導(dǎo)免疫細(xì)胞的生物學(xué)活性2021/4/2634位于CH1和CH2之間，含有豐富的脯氨酸。易伸展、彎曲，有利于同時結(jié)合兩個不同的抗原表位易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶水解IgM和IgE無鉸鏈區(qū)（四）鉸鏈區(qū)2021/4/26352021/4/26362021/4/26371．J鏈（joiningchain）：是一富含半胱氨酸的多肽鏈，能將單體Ig分子連接為多聚體。IgA，IgM二、Ig的其他成分

2021/4/26382．分泌片（SP）：是分泌型IgA上的一個輔助成分，能保護(hù)分泌型IgA的鉸鏈區(qū)免遭蛋白水解酶降解2021/4/26392021/4/2640（一）木瓜蛋白酶水解片段

在鉸鏈區(qū)的近N端將其裂解成2個Fab和1個Fc片段，F(xiàn)ab能夠與抗原結(jié)合；Fc能夠與細(xì)胞表面的Fc受體結(jié)合，因它容易形成結(jié)晶，故稱為可結(jié)晶片段（fragmentcrystallizable）三、水解片段2021/4/2641（二）胃蛋白酶水解片段在鉸鏈區(qū)的近C端將其裂解成兩個片段：一個大片段F（abˊ）2和一些小碎片pFcˊ。pFcˊ分子量小，喪失免疫原性。F（abˊ）2片段功能與Fab段相同，具有雙價，可同時結(jié)合兩個抗原表位2021/4/26422021/4/2643第二節(jié)免疫球蛋白的血清型同種型同種異型獨特型2021/4/2644同種型（isotype）

存在于同種抗體分子中的抗原表位，為種屬型標(biāo)志，存在于IgC區(qū)2021/4/2645同種異型（allotype）

同一種屬不同個體之間免疫球蛋白具有的免疫原性，為個體型標(biāo)志，存在于IgC區(qū)2021/4/2646獨特型（idiotype,Id)：同一種屬、同一個體來源的抗體分子，由于其CDR區(qū)的氨基酸序列的不同，可顯示不同的免疫原性，稱為獨特型，是每個免疫球蛋白分子所特有的抗原特異性標(biāo)志2021/4/26472021/4/2648第三節(jié)

免疫球蛋白的生物學(xué)活性2021/4/2649識別并特異性結(jié)合抗原是抗體基本功能，其中CDR區(qū)起決定性作用

Ig結(jié)合抗原表位的個數(shù)稱為抗原結(jié)合價一、IgV區(qū)的功能2021/4/26501.中和毒素2.中和病毒3.阻止細(xì)菌黏附2021/4/2651二、IgC區(qū)的功能（一）激活補體抗體與相應(yīng)抗原結(jié)合后，暴露出CH2/CH3結(jié)構(gòu)域上的補體結(jié)合位點，激活補體。IgG、IgM2021/4/26521.調(diào)理作用

抗體通過Fc段與Fc受體結(jié)合從而增強吞噬細(xì)胞的吞噬作用，這種現(xiàn)象稱為調(diào)理作用（二）結(jié)合Fc受體2021/4/26532021/4/26542021/4/26552.抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用（ADCC）:

具有殺傷活性的細(xì)胞通過其表面表達(dá)的Fｃ受體識別結(jié)合于靶抗原上的抗體Fc段，直接殺傷靶抗原2021/4/26562021/4/26573.介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)

IgE與肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞結(jié)合，使其致敏，當(dāng)相同變應(yīng)原再次進(jìn)入機體即可刺激致敏靶細(xì)胞脫顆粒，釋放生物活性介質(zhì)，引起I型超敏反應(yīng)2021/4/2658（三）穿過胎盤和黏膜

IgG是唯一可通過胎盤的Ig，是重要的自然被動免疫，對于新生兒的抗感染有重要意義

sIgA可通過呼吸道和消化道黏膜，是黏膜局部免疫的主要因素2021/4/26592021/4/2660第四節(jié)各類免疫球蛋白的特性

2021/4/26612021/4/2662IgG血清中含量最高，占血Ig總量的

75％主要由脾臟及淋巴結(jié)中的漿細(xì)胞合成，

出生后3

個月開始,3～5

歲達(dá)成人水平

半衰期最長，為

20～23

天

是再次免疫應(yīng)答的主要抗體

是唯一可以穿過胎盤的抗體

參與

ADCC及

SPA協(xié)同凝集作用

參與某些自身免疫病及超敏反應(yīng)2021/4/2663IgM

占Ig總量的5-10％

在個體發(fā)生及免疫應(yīng)答中產(chǎn)生最早

分子量最大，為五聚體

天然抗體為

IgM類抗體

調(diào)理作用最強，在體內(nèi)有重要的免疫保護(hù)作用

不能通過胎盤，如臍帶血IgM升高則可能發(fā)生胎兒宮內(nèi)感染

膜表面IgM為B細(xì)胞表面主要的抗原識別受體2021/4/2664IgA主要由黏膜相關(guān)淋巴樣組織產(chǎn)生，4-6個月開始合成，4-12歲達(dá)成人水平

IgＡ分為IgA1和IgA2兩個亞類

IgA1主要存在于血清中，占血清Ig總量的10%左右，占IgA的85%IgA2主要存在于外分泌液中（SIgA），少數(shù)存在于血清中

SIgA為雙體結(jié)構(gòu)，是黏膜局部重要的保護(hù)性抗體2021/4/2665IgD主要由脾臟及扁桃體中漿細(xì)胞產(chǎn)生，占Ig的1％左右

SmIgD是

B細(xì)胞表面主要受體，B細(xì)胞表達(dá)SmIgD時是

B細(xì)胞成熟的標(biāo)志

IgD的功能不清2021/4/2666mIg的結(jié)構(gòu)Ig-Ig-Ig-Ig-2021/4/2667IgE

由扁桃體、支氣管、胃腸道黏膜固有層漿細(xì)胞產(chǎn)生

IgE在體內(nèi)含量最少，僅占Ig的0.002%左右

IgE為親細(xì)胞抗體，主要參與機體的I型超敏反應(yīng)

IgE可能與機體抗寄生蟲免疫有關(guān)2021/4/2668G量最高可入胎

A含兩條泌在外

M是最大早且快

D的功能不明白

E結(jié)肥大誘變態(tài)五類濃度高低排2021/4/2669第五節(jié)

人工制備的抗體類型2021/4/26701.定義

指由不同B細(xì)胞克隆產(chǎn)生的針對抗原物質(zhì)中多種抗原決定簇的多種抗體混合物。如:免疫血清（含多種特異性抗體）。2.優(yōu)點作用全面、來源廣泛、制備容易缺點特異性不高、易發(fā)生交叉反應(yīng)3.實際意義

（1）預(yù)防、治療感染性疾?。?）臨床診斷一、多克隆抗體——第一代抗體

（pdyclonalantibody,pAb）2021/4/2671

二、單克隆抗體——第二代抗體（monoclonalantibody,mAb）1.定義由單一克隆B細(xì)胞雜交瘤產(chǎn)生的，只識別抗原分子某一特定抗原決定簇的特異性抗體2.優(yōu)點結(jié)構(gòu)均一、純度高、特異性強、效價高、交叉反應(yīng)少、成本低

缺點仍有鼠源性2021/4/26722021/4/26733.單克隆抗體的應(yīng)用(1)、診斷試劑(2)、研究用探針

(3)、制備“生物導(dǎo)彈”(4)、放射免疫測定法2021/4/2674三、基因工程抗體——第三代抗體

(geneticengineering

antibody)1.定義

在DNA水平對Ig基因進(jìn)行切割、拼接或修飾，導(dǎo)入受體細(xì)胞表達(dá)的抗體。2.舉例

人-鼠嵌合抗體(chimericantibody)

小分子抗體

雙特異性抗體(bispecificantibody)2021/4/26752021/4/2676思考題

名詞：IgADCC單克隆抗體

免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)和功能區(qū)

免疫球蛋白的生物學(xué)功能2021/4/26779、人的價值，在招收誘惑的一瞬間被決定。Feb-23Feb-23Friday,February3,202310、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。16:42:4616:42:4616:422/3/20234:42:46PM11、人總是珍惜為得到。Feb-2316:42:4616:42Feb-2303-Feb-2312、人亂于心，不寬余請。16:42:4616:42:4616:42Friday,February3,202313、生氣是拿別人做錯的事來懲罰自己。Feb-23Feb-2316:42:4616:42:4603February202314、抱最大的希望，作最大的努力。2/3/20234:42:46PM16:42:46Feb-2315、一個人炫耀什么，說明他內(nèi)心缺少什么。。February234:42PMFeb-2316:4203February202316、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2/3/20234:42:46PM16:42:462/3/202317、一個人即使已登上頂峰，也仍要自強不息。4:42:46PM4:42PM16:42:46Feb-23謝謝大家2021/4/26789、人的價值，在招收誘惑的一瞬間被決定。Feb-23Feb-23Friday,February3,202310、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。16:42:4616:42:4616:422/3/20234:42:46PM11、人總是珍惜為得到。Feb-2316:42:4616:42Feb-2303-Feb-2312、人亂于心，不寬余請。16:42:4616:42:4616:42Friday,February3,202313、生氣是拿別人做錯的事來懲罰自己。Feb-23Feb-2316:42:4616:42:4603February202314、抱最大的希望，作最大的努力。2/3/20234:42:46PM16:42:46Feb-2315、一個人炫耀什么，說明他內(nèi)心缺少什么。。February234:42PMFeb-2316:4203February202316、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2/3/20234:42:46PM16:42:462/3/202317、一個人即使已登上頂峰，也仍要自強不息。4:42:46PM4:42PM16:42:46Feb-23謝謝大家2021/4/26799、人的價值，在招收誘惑的一瞬間被決定。Feb-23Feb-23Friday,February3,202310、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。16:42:4616:42:4616:422/3/20234:42:46PM11、人總是珍惜為得到。Feb-2316:42:4616:42Feb-2303-Feb-2312、人亂于心，不寬余請。16:42:4616:42:4616:42Friday,February3,202313、生氣是拿別人做錯的事來懲罰自己。Feb-23Feb-2316:42:4616:42:4603February202314、抱最大的希望，作最大的努力。2/3/20234:42:46PM16:42:46Feb-2315、一個人炫耀什么，說明他內(nèi)心缺少什么。。February234:42PMFeb-2316:4203February202316、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2/3/20234:42:46PM16:42:462/3/202317、一個人即使已登上頂峰，也仍要自強不息。4:42:46PM4:42PM16:42:46Feb-23謝謝大家2021/4/26809、人的價值，在招收誘惑的一瞬間被決定。03-2月-2303-2月-23Friday,February3,202310、低頭要有勇氣，抬頭要有