B細(xì)胞表位預(yù)測(cè)課件

在抗原中基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)B細(xì)胞表位預(yù)測(cè)劉景林免疫系統(tǒng)1、免疫器官〔胸腺、骨髓、脾、淋巴結(jié)等〕2、免疫組織〔黏膜相關(guān)的淋巴組織〕3、免疫細(xì)胞〔吞噬細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞、T及B淋巴細(xì)胞等〕4、免疫分子〔細(xì)胞外表分子、抗體、細(xì)胞因子等〕免疫系統(tǒng)的功能防御功能——保護(hù)機(jī)體不受損害，幫助機(jī)體消滅外來(lái)的細(xì)菌、病毒以及防止發(fā)生疾病；穩(wěn)定清潔功能——不斷去除衰老死亡的細(xì)胞，保持體內(nèi)的凈化更新；監(jiān)控功能——及時(shí)識(shí)別和去除染色體畸變或基因突變的細(xì)胞，防止癌瘤的發(fā)生。免疫細(xì)胞1、固有免疫應(yīng)答細(xì)胞〔單核-巨噬細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞、多形核中性粒細(xì)胞等〕〔這類細(xì)胞經(jīng)其外表表達(dá)的受體，能識(shí)別一種分子，這種分子表達(dá)于多種病原體外表〕2、適應(yīng)性免疫應(yīng)答細(xì)胞〔淋巴細(xì)胞〕〔這類細(xì)胞是克隆分布的，每一克隆的細(xì)胞，表達(dá)一種識(shí)別抗原受體，特異識(shí)別天然大分子中的具有特殊結(jié)構(gòu)的小分子?！矪細(xì)胞未成熟的B細(xì)胞可在細(xì)胞外表表達(dá)IgM(immunoglobulinM,免疫球蛋白M)，此后相繼表達(dá)IgD。當(dāng)細(xì)胞同時(shí)表達(dá)IgM和IgD時(shí)，稱為成熟的B細(xì)胞，此時(shí)可以接受抗原的刺激。成熟的B細(xì)胞遷移到脾臟，假設(shè)未遇抗原刺激，數(shù)天后相當(dāng)數(shù)量的B細(xì)胞死亡；只有那些獲得抗原刺激和獲得TH細(xì)胞提供刺激信號(hào)的B細(xì)胞，一局部分化為記憶細(xì)胞，大局部分化為分泌抗體的漿細(xì)胞。記憶細(xì)胞壽命長(zhǎng)，漿細(xì)胞壽命短。記憶細(xì)胞在血液和淋巴液中循環(huán)時(shí)，假設(shè)第二次遇到同樣抗原入侵，它將很快分裂為新的記憶細(xì)胞和漿細(xì)胞，且反響強(qiáng)度比初次更強(qiáng)。漿細(xì)胞中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)豐富，合成和分泌大量的抗體參與免疫應(yīng)答。由B細(xì)胞介導(dǎo)的免疫稱體液免疫。每個(gè)B細(xì)胞每小時(shí)約有1X107個(gè)抗體分子釋放到細(xì)胞外，其分泌的Ig可高達(dá)其合成蛋白質(zhì)總量的30%。一般來(lái)說(shuō)B細(xì)胞合成Ig后死亡，多余的B細(xì)胞那么凋亡。B細(xì)胞凋亡不僅受基因調(diào)控，還受特異性受體信號(hào)控制。B細(xì)胞凋亡的敏感性與B細(xì)胞所處的環(huán)境及內(nèi)在因素有關(guān)，提示多余B細(xì)胞的去處要涉及多種因素。每個(gè)受體的作用由其環(huán)境決定，并隨B細(xì)胞發(fā)育階段與凋亡觸發(fā)因素的不同而異，同一受體的結(jié)合可產(chǎn)生不同效應(yīng)。免疫球蛋白分子結(jié)構(gòu)

免疫球蛋白的根本結(jié)構(gòu)是由二硫鍵連接的四條肽鏈組成的對(duì)稱結(jié)構(gòu)。分子量較小的一對(duì)肽鏈稱為輕鏈〔Lightchain，L鏈〕，每條輕鏈約由214個(gè)氨基酸殘基組成，L鏈共有兩型，Kappa(κ〕與Lambda〔λ〕。同一個(gè)免疫球蛋白單體分子上的L鏈型別完全相同。分子量較大的一對(duì)肽鏈稱為重鏈〔Heavychain，H鏈〕，約由450～570個(gè)氨基酸殘基組成。不同的重鏈由于氨基酸殘基的排列順序、二硫鍵的數(shù)目和位置、含糖的種類及數(shù)量不同，其抗原性也不同。根據(jù)H鏈抗原性的差異可將其分為5類：μ鏈、γ鏈、α鏈、δ鏈和ε鏈，每個(gè)Ig分子的兩條重鏈亦完全相同。由上述不同類型H鏈與L鏈〔κ、λ〕組成的完整免疫球蛋白分子分別被稱為IgM、IgG、IgA、IgD和IgE

免疫球蛋白的兩條輕鏈與兩條重鏈由二硫鍵連接形成一個(gè)四肽鏈分子，構(gòu)成免疫球蛋白分子的單體。免疫球蛋白的其它成分連結(jié)鏈〔joiningchain，J鏈〕是由漿細(xì)胞合成分泌的、分子量為20KD的多肽。通過(guò)J鏈可將Ig單體以二硫鍵形式共價(jià)結(jié)合到Ig重鏈上連接成多聚體，起到穩(wěn)定Ig多聚體的作用分泌片〔secretorypiece，sp〕是由粘膜上皮細(xì)胞合成的60～70KD多肽。當(dāng)IgA與J鏈在漿細(xì)胞內(nèi)合成并連接后，IgA雙體在通過(guò)粘膜上皮細(xì)胞的過(guò)程中再與分泌片結(jié)合形成具有分泌能力的雙聚體IgA，即分泌型IgA〔secretoryIgA〕。分泌片的功能是保護(hù)IgA使之不易受環(huán)境中酶的破壞，并介導(dǎo)IgA的轉(zhuǎn)運(yùn)，但分泌片與IgA的合成無(wú)密切關(guān)系。免疫球蛋白的水解片段

1、用木瓜蛋白酶水解IgG，可將重鏈于鏈間二硫鍵近N端處切斷，得到三個(gè)片段每一個(gè)Fab段含有一條完整的輕鏈和重鏈N端的1/2局部，能與一個(gè)抗原決定簇發(fā)生特異性結(jié)合，即一個(gè)抗原結(jié)合價(jià)。Fab段是Ig具有抗體活性的局部，其結(jié)合抗原的部位在VL及VH功能區(qū)的超變區(qū)。Fc段在低溫下容易結(jié)晶，由兩條重鏈C端的一半組成，不能與抗原結(jié)合，但具有各類Ig的抗原決定簇及其它生物學(xué)活性。2、用胃蛋白酶水解Ig，可將IgG重鏈于鏈間二硫鍵近羧基端切斷，得到一個(gè)具有雙價(jià)抗體活性的片段，即F(ab)'2段和假設(shè)干小分子多肽碎片〔pFc'〕，后者無(wú)任何生物學(xué)功能。膜型免疫球蛋白B細(xì)胞外表也攜帶有Ig分子，B細(xì)胞外表的這種Ig稱為膜外表免疫球蛋白〔surfacemembraneimmunoglobulin，SmIg〕。膜外表Ig和分泌性Ig與抗原結(jié)合的特異性是一致的。膜外表Ig的重鏈分子結(jié)構(gòu)與分泌型Ig重鏈存在一定差異，表現(xiàn)在其重鏈羧基端比游離的Ig多一段疏水性氨基酸殘基插入細(xì)胞膜并穿過(guò)胞膜。在B細(xì)胞不同分化階段，細(xì)胞膜外表可出現(xiàn)SmIgM、SmIgD、SmIgG、SmIgA。SmIg是B細(xì)胞識(shí)別抗原、接受抗原刺激的受體。IgG是再次免疫應(yīng)答產(chǎn)生的主要Ig，是血清中的主要抗體成分，占血清免疫球蛋白的75%～80%，多以單體形式存在，分子量約150KD。IgG有四個(gè)亞類：IgG1、IgG2、IgG3、IgG4。IgG主要由脾臟和淋巴結(jié)中的漿細(xì)胞合成，半衰期約23天，是所有Ig中半衰期最長(zhǎng)的，所以臨床使用免疫球蛋白治療時(shí)，以相隔2～3周注射一次為宜。IgG在體內(nèi)含量高，分布廣，比其他Ig更宜透過(guò)毛細(xì)血管壁彌散到組織液中，包括腦脊液在內(nèi)的所有組織和體液中都存在IgG，具有較強(qiáng)的抗感染、中和毒素和免疫調(diào)理作用。在人類，IgG是唯一能通過(guò)胎盤的抗體。胎盤內(nèi)IgG含量遠(yuǎn)比血清濃度高，對(duì)新生兒抵抗感染起重要作用。機(jī)體合成IgG的年齡遲于IgM，個(gè)體出生后3個(gè)月開始合成IgG，5歲左右接近成人水平。。由于IgG具有上述特點(diǎn)，因而在機(jī)體免疫防御中占有重要地位，大多數(shù)抗菌、抗病毒、抗毒素抗體都屬于IgG類抗體，但不少自身抗體，如抗核抗體、抗線粒體抗體等，以及引起Ⅲ型超敏反響的免疫復(fù)合物中的抗體大都也是IgG類。IgA分血清型和分泌型。血清型IgA主要由腸系膜淋巴組織中的漿細(xì)胞產(chǎn)生，占血清抗體總量的10%～20%，以單體為主，分子量170KD，有IgA1和IgA2兩個(gè)亞類。分泌型IgA是由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等處粘膜固有層中的漿細(xì)胞產(chǎn)生的，在漿細(xì)胞內(nèi)由J鏈連接成雙聚體后分泌出細(xì)胞，當(dāng)雙聚體的IgA通過(guò)粘膜上皮細(xì)胞向外分泌時(shí)，與上皮細(xì)胞合成的分泌片結(jié)合形成完整的SIgA，釋放到分泌液中，分布于粘膜外表。SIgA主要存在于唾液、淚液、初乳、胃腸液、尿液、汗液和鼻、支氣管的分泌液中，其不易被蛋白酶所破壞，故可通過(guò)阻抑微生物和抗原物質(zhì)粘附、調(diào)理吞噬、溶菌、中和毒素和病毒等作用，在粘膜局部發(fā)揮重要的抗感染和抗過(guò)敏作用。假設(shè)SIgA合成低下或障礙，那么易發(fā)生呼吸道、胃腸道、泌尿道感染和過(guò)敏反響。IgA不能通過(guò)胎盤，出生后4～6個(gè)月血中才出現(xiàn)IgA。新生兒可從母乳中獲得SIgA防止胃腸道感染。各類免疫球蛋白的特性與功能

IgM是初次免疫應(yīng)答早期階段中產(chǎn)生的主要Ig，其分子量最大〔約900KD〕，是由五個(gè)單體和一個(gè)J鏈組成的五聚體，呈花環(huán)狀，所以又稱為巨球蛋白〔macroglobulin〕。IgM的產(chǎn)生部位主要在脾臟和淋巴結(jié)中，主要分布在血流中，占血清總Ig的5%～10%。

在生物進(jìn)化中，IgM是出現(xiàn)最早的Ig。由于IgM在免疫應(yīng)答早期產(chǎn)生，加上結(jié)合補(bǔ)體和活化補(bǔ)體后可通過(guò)補(bǔ)體活化片段發(fā)揮調(diào)理吞噬的作用的能力均較IgG強(qiáng)，因此IgM在機(jī)體的早期免疫防御中占有重要地位。IgM的半衰期短，僅5.1天，

膜外表IgM是B細(xì)胞識(shí)別抗原的一種主要受體。成熟的B細(xì)胞外表可同時(shí)存在SmIgM和SmIgD，當(dāng)B細(xì)胞接受抗原刺激分化成為記憶B細(xì)胞時(shí)，SmIgM逐漸消失而被其他類型的SmIg所代替。B細(xì)胞膜外表的SmIgM參與漿細(xì)胞分泌抗體的調(diào)控。IgD在血清中含量?jī)H占Ig總量的1%。IgD為單體，分子量175KD，血中半衰期為2.8天。IgD絞鏈區(qū)較長(zhǎng)，極易被蛋白酶水解。IgD功能尚不甚清楚。IgD是B細(xì)胞的重要標(biāo)志。B細(xì)胞在分化過(guò)程中，細(xì)胞膜上先出現(xiàn)SmIgM，然后出現(xiàn)SmIgD，它們與抗原結(jié)合的特異性相同，都是B細(xì)胞的抗原受體，并在B細(xì)胞向漿細(xì)胞分化中起調(diào)節(jié)作用。IgE分子量為190KD，血清中含量極少，僅占血清總Ig的0.002%。在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中合成較晚。IgE主要由鼻咽部、扁桃體、支氣管、胃腸道等粘膜固有層的漿細(xì)胞產(chǎn)生，這些部位是變應(yīng)原進(jìn)入機(jī)體的主要門戶，也是許多超敏反響的好發(fā)場(chǎng)所。IgE不能通過(guò)胎盤，也不能通過(guò)經(jīng)典途徑激活補(bǔ)體。IgE為親細(xì)胞抗體，其CH3、CH4極易與組織中的肥大細(xì)胞及血液中的嗜堿性粒細(xì)胞細(xì)胞膜上的IgE-FcR結(jié)合。當(dāng)變應(yīng)原再次進(jìn)入機(jī)體，與已固定在上述細(xì)胞上的IgE結(jié)合時(shí)，可引起Ⅰ型超敏反響?？乖奶禺愋耘c蛋白分子中的氨基酸種類、排列順序、特殊基因和空間構(gòu)形等因素有關(guān)，甚至與其電荷性質(zhì)及親水性也有關(guān)系。但是其特異性不是平均地決定于整個(gè)分子，而是取決于分子外表幾個(gè)氨基酸殘基組成的特殊序列及其空間結(jié)構(gòu)，稱為表位(epitope)或抗原決定簇〔antigenicdeterminant〕。正是這些表位被淋巴細(xì)胞識(shí)別而誘導(dǎo)免疫應(yīng)答，被抗體分子識(shí)別而發(fā)生抗原－抗體反響，這是研究抗原特異性的根底。

1、連續(xù)性表位2、非連續(xù)性表位B細(xì)胞表位B細(xì)胞表位ImmunotherapyandBcellepitopesName:JingLinLiuStudentID:20702064Immunesystem1、immuneorgan2、immunologictissue3、immunocyte4、immunemoleculesImmunesystemFunction1、defensefunction2、stabilizationcleanfunction3、monitoringfunctionImmunocyte1、Innateimmuneresponsecell(Suchascellsurfaceexpressionofthereceptorcanidentifyamolecule,thismoleculeexpressonthesurfaceofavarietyofpathogens)2、Adaptiveimmuneresponsecell(Cloningisthedistributionofsuchcells,eachoftheclonedcellstoidentifyanantigenreceptor,)Immunoglobulinmoleculestructure

1、Twoofthelightchainandheavychainbytwodisulfidebondslinking,thisisthesingleimmunoglobulinmolecules.2、ClassificationIgAIgGIgMIgEIgDIgMIgMisthefirsttimeintheearlystagesofimmuneresponsegeneratedbythemainIg,itsmolecularweightabout900KD,byfiveandJ-chaincommposedIgGIgGisthemainantibodyintheserumcomponentaccountingfortheimmuneserumglobulinfor75%--80%,morethanintheformofmonomers,itsmolecularweightabout150KD,therearefoursubclasses:IgG1,IgG2,IgG3,IgG4,IgG5IgAIgAsecretionandserotypes,antibodiesinserumtotal10%--20%,tothemainmonomer,themolecularweight170KD,therearetwosubclasses:IgA1,IgA2IgDIgDinserumIgcontentaccountedforonly1%ofthetotal,themolecularweight175KD,bloodhalf-lifeof2.8days,IgDfunctionisnotveryclear.IgEIgEmolecularweight190KD,serumcontentisextremelylow,about0.002%.TheothercomponentsoftheimmuneglobulinJchainissynthesizedbytheplasmacellsecretion,andmolecularweight20KDfo