二免疫球蛋白

二免疫球蛋白第1頁/共74頁免疫球蛋白（immunoglobulin,Ig）

凡具有抗體活性或化學結(jié)構(gòu)與抗體相似的球蛋白統(tǒng)稱為免疫球蛋白Ig包括1.抗體

天然抗體如血型抗體

受抗原刺激后產(chǎn)生的抗體2.無抗體活性Ig

如骨髓瘤患者血清M蛋白

牛牛文庫文檔分享第2頁/共74頁第一節(jié)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)

牛牛文庫文檔分享第3頁/共74頁一.Ig的基本結(jié)構(gòu)1、重鏈和輕鏈

牛牛文庫文檔分享第4頁/共74頁(1)重鏈(heavychain,H)長度

450～550aa血清型

γ,α,μ,δ,εIg的類(class)根據(jù)H鏈的抗原特異性Ig分為五類IgG(γ),IgA(α),IgM(μ),IgD(δ),IgE(ε)不同類重鏈的氨基酸殘基序列差異很大例人Igγ1鏈和μ鏈同源性為32%

牛牛文庫文檔分享第5頁/共74頁(2)輕鏈(lightchain,L)長度

214～220aa分子量

23～25Kd血清型(抗原特異性)κ:無亞型;λ:1~4亞型人:κ和λ同源性39%

牛牛文庫文檔分享第6頁/共74頁2、可變區(qū)和恒定區(qū)

牛牛文庫文檔分享第7頁/共74頁Ig功能區(qū)

由肽鏈內(nèi)二硫鍵折疊構(gòu)成的、具有一定功能的球狀結(jié)構(gòu)

L鏈2個功能區(qū)

H鏈4/5個功能區(qū)功能區(qū)大小約110aa

牛牛文庫文檔分享第8頁/共74頁可變區(qū)(VariableRegions,V)高變區(qū)

Hypervariable(HVR)or

CDRcomplimentaritydeterminingregions骨架區(qū)Frameworkregions(FR)

牛牛文庫文檔分享第9頁/共74頁例針對不同抗原表位IgG-V區(qū)氨基酸序列比較

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牛牛文庫文檔分享第11頁/共74頁HVR經(jīng)β折疊形成抗原結(jié)合部位,其空間構(gòu)像與抗原表位形狀高度精確互補,稱為互補決定區(qū)(CDR)互補決定區(qū)(CDR)

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牛牛文庫文檔分享第13頁/共74頁3、鉸鏈區(qū)(hingeregion)1.富含脯氨酸，結(jié)構(gòu)松散有彈性2.Ig重鏈連接與分亞類3.Ig變構(gòu)

使抗原結(jié)合腔與抗原表位盡量吻合

牛牛文庫文檔分享第14頁/共74頁J鏈是一條多肽鏈，富含半胱氨酸，由漿細胞合成，主要功能是將單體Ig連接為多聚體。（5IgM,2IgA）分泌片：由黏膜上皮細胞合成和分泌，以非共價形式結(jié)合到二聚體上，保護IgA，使之不受環(huán)境中酶的破壞，并介導IgA的轉(zhuǎn)運二、J鏈和分泌片

牛牛文庫文檔分享第15頁/共74頁三、水解片段在一定條件下，免疫球蛋白分子肽鏈的某些部分易被蛋白酶水解為不同片段。木瓜蛋白酶（papain）和胃蛋白酶（pepsin）是最常用的兩種Ig蛋白水解酶，并可藉此研究Ig的結(jié)構(gòu)和功能，分離和純化特定的Ig多肽片斷

牛牛文庫文檔分享第16頁/共74頁水解片段1木瓜蛋白酶(papain)水解IgG：得到兩個相同的Fab（抗原結(jié)合片段）段和一個Fc（可結(jié)晶片段）段。

牛牛文庫文檔分享第17頁/共74頁2胃蛋白酶水解片段

胃蛋白酶(pepsin)裂解IgG：得到一個具有雙價活性的F（ab’）2段和若干個小分子多肽碎片（pFc’）

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牛牛文庫文檔分享第20頁/共74頁第二節(jié)免疫球蛋白的異質(zhì)性

牛牛文庫文檔分享第21頁/共74頁一、免疫球蛋白的類型1.類：IgG、IgM、IgD、IgA、IgE2.亞類：3.型：4.亞型：

牛牛文庫文檔分享第22頁/共74頁雙重特性：抗體活性免疫原性（抗原物質(zhì)）根據(jù)Ig不同抗原決定基存在的部位以及在異種、同種異體或自體中產(chǎn)生免疫的差別，可將Ig的抗原性分為同種型、同種異性和獨特性抗原決定基二、免疫球蛋白的血清型

牛牛文庫文檔分享第23頁/共74頁

同種型(isotype)免疫原性因物種而異,由C區(qū)表位決定同一物種所有個體均帶有相同C區(qū)基因可刺激異種個體產(chǎn)生抗Ig-Fc抗體

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同種異型(allotype)抗原性因個體而異，個體型標志：IgG(γ鏈約30個Gm),IgA2(α2鏈2個Am)IgE(ε鏈1個Em),κ鏈(3個Km)可刺激同種或異種個體產(chǎn)生相應(yīng)抗體

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獨特型(idiotype)抗原性因Ig分子而異由V區(qū)表位決定可刺激異種或同種個體、及自體產(chǎn)生抗獨特型抗體

牛牛文庫文檔分享第26頁/共74頁第三節(jié)免疫球蛋白的功能

牛牛文庫文檔分享第27頁/共74頁免疫球蛋白的主要功能與相應(yīng)抗原特異性結(jié)合激活補體與細胞表面Fc受體結(jié)合通過胎盤和黏膜

牛牛文庫文檔分享第28頁/共74頁1.IgV區(qū)的功能V區(qū)與抗原決定基特異性結(jié)合1)結(jié)合腔凹槽與抗原決定基空間構(gòu)像特異性精確互補

牛牛文庫文檔分享第29頁/共74頁2)結(jié)合腔內(nèi)的氨基酸與抗原決定基的化學基團

之間的氫鍵等分子間的吸引力

牛牛文庫文檔分享第30頁/共74頁結(jié)果

形成Ag-Ab復合物,使抗原不能發(fā)揮原有的生物學效應(yīng)BacterialtoxinsHostcellToxinreceptorsNeutralizationbyantibodyPhagocytosisofantibody-antigencomplexbymacrophageFcreceptorFormingphagosome

牛牛文庫文檔分享第31頁/共74頁2.IgC區(qū)的功能(1)激活補體經(jīng)典途徑(IgG和IgM)IgG與Ag結(jié)合后暴露CH2的補體結(jié)合位點并激活補體系統(tǒng)C1rC1sC1qC1rC1sC1qNoactivationActivation

牛牛文庫文檔分享第32頁/共74頁MacrophageExtracellularbacteriaOpsonizationIngestionbymacrophageDigestioninlysosome(2)結(jié)合細胞(細胞親嗜性)

1.免疫調(diào)理作用

結(jié)合巨噬細胞

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牛牛文庫文檔分享第34頁/共74頁2）抗體依賴性細胞介導的細胞毒作用(ADCC)

結(jié)合自然殺傷細胞(naturalkillercells,NK)

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牛牛文庫文檔分享第36頁/共74頁3）介導Ⅰ型超敏反應(yīng)(IgE,IgG4)

結(jié)合肥大細胞與嗜堿性粒細胞

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牛牛文庫文檔分享第38頁/共74頁3通過胎盤(IgG)

IgG-C2與胎盤的FcRn結(jié)合后進入子宮4參與免疫調(diào)節(jié)

牛牛文庫文檔分享第39頁/共74頁第四節(jié)五類免疫球蛋白的特征

牛牛文庫文檔分享第40頁/共74頁IgG多為單體，是唯一能通過胎盤的抗體據(jù)重鏈（鏈）免疫原性，IgG分4個亞型一、IgG

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IgG1、IgG2和IgG3能通過經(jīng)典途徑激活補體血清含量最高(75%～80%),也是丙種球蛋白的主要成分半衰期較長（20～23d）主要的抗感染抗體(具有抗菌、抗病毒、中和毒素和免疫調(diào)理作用)，抗感染主力軍參與II、III型超敏反應(yīng)IgG的特點

牛牛文庫文檔分享第42頁/共74頁IgG

分子的四種亞型IgG1IgG4IgG3IgG2

g1，g2，g3和g4等Igg

鏈分別參與組成IgG1、IgG2、IgG3和IgG4等分子。IgG3的鉸鏈區(qū)最長，IgG2鉸鏈區(qū)較短。四種亞類的IgG分子在血清中的濃度不同，所發(fā)揮的生物學特性亦不相同。

牛牛文庫文檔分享第43頁/共74頁占血清免疫球蛋白總量5%-10%,血清濃度約為1mg/ml單體以膜結(jié)合型表達于B細胞表面，構(gòu)成B細胞抗原受體（BCR）（二）IgM為五聚體，是分子量最大的Ig，稱巨球蛋白。IgM激活補體、結(jié)合抗原、免疫調(diào)理作用比IgG強天然血型抗體是IgM

牛牛文庫文檔分享第44頁/共74頁IgMJ鏈IgM

抗體結(jié)構(gòu)分泌型IgM膜型IgMsIgM

IgaIgbIgaIgb

牛牛文庫文檔分享第45頁/共74頁IgM是個體發(fā)育中最早產(chǎn)生的抗體，胚胎晚期已能合成，新生兒臍帶血中若IgM水平升高，提示胎兒曾有宮內(nèi)感染IgM是抗原刺激后出現(xiàn)最早的抗體，半衰期短，故檢測IgM水平可用于傳染病的早期診斷。mIgM是B細胞抗原受體（BCR）的主要成分也可參與II、III型超敏反應(yīng)IgM的特點

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牛牛文庫文檔分享第47頁/共74頁分為血清型和分泌型兩種。血清型IgA主要由腸系膜淋巴組織中的漿細胞產(chǎn)生，為單體。而分泌型IgA（sIgA）是由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等處的固有層中漿細胞產(chǎn)生，為雙體、三體或多體。sIgA主要存在于唾液、淚液、以及呼吸道、消化道和泌尿生殖道黏膜表面的分泌液中。(三)IgA

牛牛文庫文檔分享第48頁/共74頁J鏈分泌鏈IgAdimer

牛牛文庫文檔分享第49頁/共74頁IgA的特點參與皮膚粘膜的局部抗感染作用初乳中含有高濃度的sIgA----母乳喂養(yǎng)通過替代途徑激活補體參與Ⅲ型超敏反應(yīng)

牛牛文庫文檔分享第50頁/共74頁sIgA的合成和主要作用部位在黏膜

牛牛文庫文檔分享第51頁/共74頁血清IgD濃度很低，僅占血清免疫球蛋白總量的0.2%絞鏈區(qū)較長，易被蛋白酶水解，故半壽期很短（3d）IgD是B細胞的重要表面標志B細胞的分化過程中首先出現(xiàn)mIgM，mIgD的出現(xiàn)標志著B細胞成熟對防止免疫耐受有一定作用(四)IgD

IgD分子的結(jié)構(gòu)

牛牛文庫文檔分享第52頁/共74頁血清中含量最低可與肥大細胞、嗜堿性粒細胞上的高親和力Fcε受體（FcεRⅠ）結(jié)合，引起Ⅰ型超敏反應(yīng)FcεRⅡ分布于巨噬細胞、B細胞、嗜酸粒細胞(五)IgE

IgE分子的結(jié)構(gòu)

牛牛文庫文檔分享第53頁/共74頁第五節(jié)抗體的制備

牛牛文庫文檔分享第54頁/共74頁多克隆抗體單克隆抗體基因工程抗體蛋黃抗體

牛牛文庫文檔分享第55頁/共74頁C區(qū)相同V區(qū)不同血清中Ig多樣性原因AgIgGaIgMaIgAaIgEaIgGbIgMbIgAbIgEbIgEcIgAcIgMcIgGcV區(qū)相同，C區(qū)不同EaEbEc

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多克隆抗體(pAb：polyclonalantibody)

例

甲型副傷寒桿菌(PA)O-Ag免疫家兔激活多個B細胞克隆

O1抗-O1-IgG/IgM/IgA…O2抗-O2-IgG/IgM/IgA…O12抗-O12-IgG/IgM/IgA…

單克隆抗體(McAb：monoclonalantibody)

是由1個B細胞克隆合成的、只能與一種抗原決定基特異結(jié)合的完全均一的Ig

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單克隆和多克隆抗體的比較和用途特異性敏感性均一性McAbPcAb低差無高強有1、用于免疫學檢測，輔助臨床診斷2、McAb用于親和層析，分離微量可溶性抗原3、標記的McAb用于基礎(chǔ)研究，了解細胞分化等4、制備生物導彈用于腫瘤、移植等的臨床治療。

牛牛文庫文檔分享第61頁/共74頁單克隆抗體制備（簡介）

主要材料免疫小鼠脾細胞(HGPRT+Ig+)HGPRT(次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核苷轉(zhuǎn)移酶)可利用次黃嘌呤等通過旁路途徑合成DNA骨髓瘤細胞(HGPRT--Ig--)HAT(次黃嘌呤-氨基碟呤-胸腺嘧啶培養(yǎng)液)

在此培養(yǎng)液中，氨基碟呤可阻斷DNA合成主要途徑，因此HGPRT--細胞不能生長PEG(聚乙二醇)

融合細胞

牛牛文庫文檔分享第62頁/共74頁單克隆抗體應(yīng)用舉例單克隆抗體在腫瘤方面的應(yīng)用腫瘤診斷

抗腫瘤-McAb檢測腫瘤相關(guān)抗原腫瘤定位

注射同位素標記抗腫瘤-McAb

后,

用X光片確定腫瘤位置導向療法

抗腫瘤-McAb-生物毒素/化療藥物,

精確殺傷腫瘤細胞免疫功能監(jiān)測

CDn-McAb

監(jiān)測患者白細胞數(shù)變化(如CD4+T/CD8+T)用藥監(jiān)測

藥物-McAb測定患者血藥濃度

牛牛文庫文檔分享第63頁/共74頁應(yīng)用：臨床檢測、抑制器官移植排斥、治療自身免疫疾病、生物導彈等三.基因工程抗體

牛牛文庫文檔分享第64頁/共74頁基因工程抗體種類

牛牛文庫文檔分享第65頁/共74頁人源抗體的生產(chǎn)過程

牛牛文庫文檔分享第66頁/共74頁四.蛋黃抗體存在于蛋黃（Yolk）中，IgY1.分子結(jié)構(gòu)與IgG相似，1個可變區(qū)，5個恒定區(qū)

牛牛文庫文檔分享第67頁/共74頁1.應(yīng)用優(yōu)勢純度高，產(chǎn)量高，采集方便：收集免疫母雞產(chǎn)下的雞蛋即可，使用少量的抗原免疫禽類既可獲得大量的質(zhì)量均一的特異性IgY(兔血清生成抗體量的18倍）;穩(wěn)定性好：耐酸，巴氏滅菌溫度下也不會失活并且在pH值小于3時仍能保持穩(wěn)定活性食用安全：比從哺乳類動物提取的抗體更加安全衛(wèi)生。特異性高：不激活哺乳動物的補體系統(tǒng)，不與類風濕因子或Fc受體相結(jié)合，避免在免疫檢測過程中產(chǎn)生假