生物學(xué)Ch免疫球蛋白和抗體

生物學(xué)Ch免疫球蛋白和抗體第1頁(yè)/共50頁(yè)第四章免疫球蛋白和抗體Immunoglobulin,IgandAntibody,Ab第2頁(yè)/共50頁(yè)

要點(diǎn)內(nèi)容：

一、Ab和Ig的基本概念二、Ig的分子結(jié)構(gòu)(教學(xué)重點(diǎn))

三、Ig的異質(zhì)性(抗原性)

四、Ab的功能(教學(xué)重點(diǎn))

五、各類Ig的特性與功能(教學(xué)重點(diǎn))

六、人工制備抗體第3頁(yè)/共50頁(yè)抗體的發(fā)現(xiàn)和研究歷史：

1889年：綠膿桿菌

感染動(dòng)物血清

Ab和Ig的基本概念凝集反應(yīng)（凝集素）

1890年(Behring):

白喉類毒素免疫動(dòng)物血清綠膿桿菌白喉毒素中和毒素(抗毒素)第4頁(yè)/共50頁(yè)

并發(fā)現(xiàn)在血清蛋白中主要是γ-球蛋白（丙種球蛋白）具有抗體活性?？贵w(antibody，Ab)凝集素抗毒素溶菌素沉淀素1930年發(fā)現(xiàn)：第5頁(yè)/共50頁(yè)血清蛋白電泳圖譜顯示：albuminglobulinabgabgabgnonimmuneserumimmunizedserumimmunizedserum

wasincubatedwiththeantigen第6頁(yè)/共50頁(yè)

關(guān)于抗體和免疫球蛋白基本概念抗體（antibody,Ab）:

能與抗原發(fā)生特異性結(jié)合的具有免疫作用的球蛋白（主要在g-球蛋白）Absareusedbytheimmunesystemtoidentifyandneutralizeforeignobjects.

免疫球蛋白（immunoglobulin,Ig）:具有抗體活性的或化學(xué)結(jié)構(gòu)與抗體相似的球蛋白。the-globulinfractionwasidentifiedascontainingserumantibodies,whichwerecalledimmunoglobulins.第7頁(yè)/共50頁(yè)

Ab=生物學(xué)功能上的概念，所有Ab均是Ig，

Ig=化學(xué)結(jié)構(gòu)上的概念，包括：膜型（BCR）；分泌型（抗體；天然Ig;某些異常Ig）第8頁(yè)/共50頁(yè)·9·抗體是B細(xì)胞接受抗原刺激后產(chǎn)生的AgB細(xì)胞活化增殖分化漿細(xì)胞分泌抗體抗體分布在血液和各種組織液中抗體介導(dǎo)的免疫稱體液免疫第9頁(yè)/共50頁(yè)·10·第10頁(yè)/共50頁(yè)第一節(jié)Ig的分子結(jié)構(gòu)（一）重鏈和輕鏈：

Ig單體組成：重鏈（heavychain,H鏈）

輕鏈（lightchain,L鏈）二硫鍵(-S-S-)N端C端一、Ig的基本結(jié)構(gòu)第11頁(yè)/共50頁(yè)（一）重鏈和輕鏈H鏈:(450~550aa)

根據(jù)H鏈氨基酸組成及序列差異分為五種：

gadme

組成五類Ig：IgGIgAIgDIgMIgE

亞類：IgG1~IgG4，IgA1，IgA2

L鏈:

(214aa)分為兩型:k型

l型

亞型：Kern+Oz+,Kern+Oz-,

Kern-Oz-,Kern-Oz+,

第12頁(yè)/共50頁(yè)

1.可變區(qū)（variableregion,V區(qū)）

H鏈N端(1/4~1/5)+L鏈N端(1/2)

分別表示為VH、VL

N端C端（二）可變區(qū)和恒定區(qū)：VLVLVH第13頁(yè)/共50頁(yè)

2.恒定區(qū)（constantregion,C區(qū)）

H鏈C端(3/4或4/5)+L鏈C端(1/2)

分別表示為CH和CL

N端C端CLCLCHCH（二）可變區(qū)和恒定區(qū)：第14頁(yè)/共50頁(yè)

3.V區(qū)又分為兩大部分：

1)高變區(qū)

(hypervariableregion,HVR),

V區(qū)內(nèi)某些特定位置氨基酸序列更加多變。是直接結(jié)合抗原的位點(diǎn),也稱互補(bǔ)決定區(qū)

(complementarity-determiningregion，CDR）

VH區(qū)/VL區(qū)均含3個(gè)，分別稱：

HVR1、HVR2、HVR3或CDR1，CDR2、CDR32)骨架區(qū)(framework

region):V區(qū)氨基酸序列變化較少的部分?？煞€(wěn)定CDR空間構(gòu)型。第15頁(yè)/共50頁(yè)CH1VLCLCH2CH3鉸鏈區(qū)V區(qū)的超變區(qū)（HVR）CDR1CDR2CDR3CDR1CDR2CDR3第16頁(yè)/共50頁(yè)鉸鏈區(qū)（三）鉸鏈區(qū)絞鏈區(qū)hingearea：CH1尾部+鏈間二硫鍵+CH2頭部第17頁(yè)/共50頁(yè)二硫鍵CH1VLCLVH鉸鏈區(qū)糖基CH2CH3（四）Ig的功能區(qū)(結(jié)構(gòu)域domain）Ig的H鏈和

L鏈，每110個(gè)aa由鏈內(nèi)二硫鍵形成具有特定功能的球形單位，為一個(gè)功能區(qū)(domain)。第18頁(yè)/共50頁(yè)各結(jié)構(gòu)域的功能：VH、VL：結(jié)合抗原。CH1、CL：Ig的遺傳標(biāo)記所在區(qū)CH2：結(jié)合和活化補(bǔ)體:IgG（IgM-CH3）

穿過(guò)胎盤(pán)（IgG）和粘膜（IgA）CH3/CH4：親細(xì)胞性

IgG-CH3與單核細(xì)胞上FcR結(jié)合—免疫調(diào)理；

IgE-CH4與肥大細(xì)胞上FcR結(jié)合—I型超敏反應(yīng)第19頁(yè)/共50頁(yè)（二）分泌片(secretorypiece，SP）

作用:抵抗分泌液中蛋白水解酶，保護(hù)分泌型

IgA(SIgA)。（一）連接鏈(joiningchain，J鏈)

作用:參與Ig多聚體合成二、Ig的其他成分第20頁(yè)/共50頁(yè)J鏈和分泌片（SP）

JChainSecretoryPieceJChainSIgAIgM第21頁(yè)/共50頁(yè)木瓜蛋白酶FcFab（一）木瓜蛋白酶Fab(抗原結(jié)合片段)：

與抗原結(jié)合

Fc(可結(jié)晶片段):

與細(xì)胞結(jié)合,

保留重鏈的其他功能活性。三、免疫球蛋白的水解片段第22頁(yè)/共50頁(yè)（二）胃蛋白酶F(ab’)2：雙價(jià)抗原結(jié)合活性

pFc’:無(wú)生物活性

胃蛋白酶FcPeptidesF(ab’)2第23頁(yè)/共50頁(yè)第二節(jié)Ig的異質(zhì)性（抗原性）免疫球蛋白的多樣性：

B細(xì)胞不同克隆針對(duì)自然界種類繁多的抗原，產(chǎn)生相應(yīng)種類的特異性的免疫球蛋白（抗體），種類極多，造成抗體的多樣性（異質(zhì)性）。1.外源性因素所致的異質(zhì)性-抗原的多樣性第24頁(yè)/共50頁(yè)第25頁(yè)/共50頁(yè)HumanIgantiserum(Anti-HumanIgantibody)兔抗人Ig抗體IgM(kappa)IgG1(kappa)IgM(kappa)IgG1(kappa)HumanIgRabbit2.內(nèi)源性因素所致的異質(zhì)性-抗原的多樣性同種型(isotype，種屬特異性)第26頁(yè)/共50頁(yè)同種異型(allotype，個(gè)體特異性，個(gè)體遺傳標(biāo)志)Allotype同種異型IgG1Person3IgG1Person2IgG1Person1第27頁(yè)/共50頁(yè)

獨(dú)特型(idiotype)IgG1Person1anti-BIgG1Person1anti-CIgG1Person1anti-AIdiotype獨(dú)特型第28頁(yè)/共50頁(yè)

第三節(jié)Ab的生物學(xué)功能一、結(jié)合特異性抗原（V區(qū)）CombinationtotheantigenAg第29頁(yè)/共50頁(yè)二、激活補(bǔ)體(CH2/CH3區(qū))Activatingcomplement激活補(bǔ)體:IgG-CH2，IgM-CH3第30頁(yè)/共50頁(yè)三、親細(xì)胞作用

1.調(diào)理吞噬作用(CH3/CH4區(qū))

opsonophagocytosisIgG-CH3/IgM-CH4與單核細(xì)胞FcR結(jié)合；第31頁(yè)/共50頁(yè)32第32頁(yè)/共50頁(yè)2、抗體依賴細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用(antibody-dependentcell-mediatedcytotoxicity,ADCC)第33頁(yè)/共50頁(yè)34第34頁(yè)/共50頁(yè)3、介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)(IgE)hypersensitivityAgIgE-CH4與肥大細(xì)胞上FcR結(jié)合。導(dǎo)致脫顆粒，引起I型超敏反應(yīng)。第35頁(yè)/共50頁(yè)四、選擇性傳遞（穿過(guò)胎盤(pán)和黏膜屏障）YYYYYYYYYYYY粘膜固有層漿細(xì)胞粘膜上皮細(xì)胞IgG-CH2穿過(guò)胎盤(pán)IgA-CH3穿過(guò)粘膜第36頁(yè)/共50頁(yè)

第四節(jié)各類Ig的特性和功能一.IgG結(jié)構(gòu)式：g2k2;g2l2IgG1,IgG2andIgG4IgG3第37頁(yè)/共50頁(yè)一、IgG（一）含量：最多，占血清中Ig的70~80%；（二）結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)式：g2k2;g2l2（三）功能：抗感染:作用最強(qiáng)（抗菌，抗病毒，抗毒素）

——遲來(lái)遲去（抗感染免疫的“主力部隊(duì)”）2.激活補(bǔ)體:IgG3>IgG1>IgG2,IgG4無(wú)此作用3.穿過(guò)胎盤(pán)屏障：唯一能通過(guò)胎盤(pán)的Ig4.調(diào)理吞噬：5.介導(dǎo)ADCC：第38頁(yè)/共50頁(yè)二、IgM(m2k2)5J(m2l2)5JCH4JChain第39頁(yè)/共50頁(yè)二、IgM（一）含量及分布：占血清Ig總量的5~10%，合成最早（胚胎后期），主要分布在血管內(nèi)。新生兒臍血IgM升高提示宮內(nèi)感染。（二）結(jié)構(gòu)：五聚體，分子量最大（三）功能：

1.抗感染：早來(lái)早去（抗感染免疫的“先鋒部隊(duì)”）

2.血清學(xué)反應(yīng)作用強(qiáng)：凝集、免疫調(diào)理等

3.激活補(bǔ)體:

作用最強(qiáng)

4.B細(xì)胞的表面標(biāo)志（BCR）：?jiǎn)误w的IgM第40頁(yè)/共50頁(yè)三、IgA和SIgA(a2k2)2JSP(a2l2)2JSP血清型IgAa2k2a2l2JChainSecretoryPiece分泌型SIgA第41頁(yè)/共50頁(yè)三、IgA和SIgA（一）血清型：?jiǎn)误w，占血清總Ig的10~20%（二）分泌型（secretingIgA,SIgA）：二聚體分布及功能：黏膜局部抗感染（抗感染免疫的“地方部隊(duì)”）

第42頁(yè)/共50頁(yè)

四、IgE:1.正常人血清中含量最少

—(寄生蟲(chóng)感染、變態(tài)反應(yīng)時(shí)升高)2.親細(xì)胞性抗體--與肥大細(xì)胞/嗜堿性粒細(xì)胞結(jié)合

—可引起I型超敏反應(yīng)e2k2；e2l2CH4第43頁(yè)/共50頁(yè)五、IgDd2k2；d2l2主要功能是表達(dá)在B細(xì)胞的表面——B細(xì)胞抗原受體（BCR）在血清中的功能不明確。tailpiece第44頁(yè)/共50頁(yè)第七節(jié)、人工制備抗體1.多克隆抗體(polyclonalantibody,PAb)：

一種天然抗原通常具有多個(gè)表位，可刺激多個(gè)B細(xì)胞克隆發(fā)生免疫應(yīng)答，產(chǎn)生的抗體為針對(duì)多個(gè)表位的多克隆抗體。

2.單克隆抗體(monoclon