【免疫學(xué)】Ig及其編碼基因課件

INSTITUTEFORIMMUNOBIOLOGY免疫球蛋白及其編碼基因ImmunoglobulinanditsgenesInstituteforImmunobiologyFudanUniversityCenterforGeneImmunization&VaccineResearchMarch25,2014Shanghai,ChinaSidongXiong,Ph.Dmmfd@126.com1最新版整理ppt抗體的概念抗體的結(jié)構(gòu)抗體異質(zhì)性抗體生物學(xué)特性抗體的編碼基因抗體胚系基因的重排及機制抗體的多樣性及其機制抗體的制備Immunoglobulinanditsgenes2最新版整理ppt一、抗體的基本概念抗原刺激B細(xì)胞產(chǎn)生的一類可與相應(yīng)抗原特異性結(jié)合并產(chǎn)生各種免疫效應(yīng)的糖化球蛋白，亦稱免疫球蛋白(Immunoglobulin)3最新版整理ppt二、抗體的結(jié)構(gòu)1、基本結(jié)構(gòu)2、輔助結(jié)構(gòu)3、結(jié)構(gòu)域(Domain)

4最新版整理ppt

1、基本結(jié)構(gòu)1）四肽鏈通過鏈間二硫鍵組成H2L2

重鏈：450aa,Mr.5X104,五類(a、g、m、d、e)

輕鏈：214aa,Mr.2.5X104,兩型(k、l)2）分三個功能區(qū)：

可變區(qū)(Variableregion,VH/VL,Fv)：結(jié)合抗原 恒定區(qū)(Constantregion,CH/CL)：次級反應(yīng)、抗原性 絞鏈區(qū)(Hingeregion)CH1-CH2間,30aa,2-5鏈間二硫鍵3）蛋白酶可酶解 木瓜蛋白酶(papain)：Fab、Fc

胃蛋白酶(pepsin)：F(ab’)2→2XFab’、pFc’ 5最新版整理ppt6最新版整理ppt7最新版整理ppt

1、基本結(jié)構(gòu)1）四肽鏈通過鏈間二硫鍵組成H2L2

重鏈：450aa,Mr.5X104,五類(a、g、m、d、e)

輕鏈：214aa,Mr.2.5X104,兩型(k、l)2）分三個功能區(qū)：

可變區(qū)(Variableregion,VH/VL,Fv)：結(jié)合抗原 恒定區(qū)(Constantregion,CH/CL)：次級反應(yīng)、抗原性 絞鏈區(qū)(Hingeregion)CH1-CH2間,30aa,2-5鏈間二硫鍵3）蛋白酶可酶解 木瓜蛋白酶(papain)：Fab、Fc

胃蛋白酶(pepsin)：F(ab’)2→2XFab’、pFc’ 8最新版整理ppt9最新版整理ppt

1、基本結(jié)構(gòu)1）四肽鏈通過鏈間二硫鍵組成H2L2

重鏈：450aa,Mr.5X104,五類(a、g、m、d、e)

輕鏈：214aa,Mr.2.5X104,兩型(k、l)2）分三個功能區(qū)：

可變區(qū)(Variableregion,VH/VL,Fv)：結(jié)合抗原 恒定區(qū)(Constantregion,CH/CL)：次級反應(yīng)、抗原性 絞鏈區(qū)(Hingeregion)CH1-CH2間,30aa,2-5鏈間二硫鍵3）蛋白酶可酶解 木瓜蛋白酶(papain)：Fab、Fc

胃蛋白酶(pepsin)：F(ab’)2→2XFab’、pFc’ 10最新版整理ppt11最新版整理ppt2、輔助結(jié)構(gòu)

1）J鏈(Joiningchain)：

20KD、10%糖、Cys、二硫鍵連接IgH2）分泌片(Secretorypiece,SP)：

70KD、6％糖、上皮細(xì)胞合成12最新版整理ppt13最新版整理ppt14最新版整理ppt3、結(jié)構(gòu)域(Domain)1）Ig分子中由鏈內(nèi)二硫鍵構(gòu)成的致密立體球體(V/C/H)2）b-strain、b-sheet、b-barrel、immunoglobulinfold3）CDRs(Hypervariableregions)、FRs(Frameworkregions)15最新版整理ppt16最新版整理ppt17最新版整理ppt18最新版整理ppt19最新版整理ppt三、抗體的異質(zhì)性 抗體的特異性和類型的不同，稱為異質(zhì)性 heterogeneity） 不同抗原表位刺激機體所產(chǎn)生的免疫球蛋白分子重鏈類 別和輕鏈型別不同 不同抗原表位刺激機體所產(chǎn)生的免疫球蛋白分子識別抗 原的特異性不同 不同抗原表位誘導(dǎo)的同一類型的免疫球蛋白（IgG），

其識別抗原的特異性不同20最新版整理ppt三、抗體的異質(zhì)性

內(nèi)源性因素 外源性因素

21最新版整理ppt三、抗體的異質(zhì)性1、類型：

類(Class):

重鏈C區(qū)抗原性,IgG、IgA、IgM、IgD、IgE

亞類(Subclass):

重鏈抗原性/二硫鍵數(shù)目位置,IgG1-4

型(Type):

輕鏈C區(qū)抗原性,k、l

亞型(Subtype):

輕鏈C區(qū)aa差異排列,l1～422最新版整理ppt三、抗體的異質(zhì)性

內(nèi)源性因素

23最新版整理ppt

血清型：

同種型(Isotype)：

C區(qū)決定，非遺傳標(biāo)志。類、亞類、型和亞型

同種異型(Allotype)：

個體等位基因，遺傳標(biāo)志:Gm

獨特型(Idiotype,Id)：

Idiotope→Anti-Id24最新版整理ppt25最新版整理ppt26最新版整理ppt三、抗體的異質(zhì)性

外源性因素

含多種不同抗原表位的抗原刺激機體免疫系統(tǒng)， 導(dǎo)致免疫細(xì)胞的活化，產(chǎn)生多種不同特異性的抗體。

多樣性抗原的存在是導(dǎo)致免疫球蛋白異質(zhì)性的外源因素， 是免疫球蛋白異質(zhì)性的物質(zhì)基礎(chǔ)。 抗體的這種異質(zhì)性，反映出機體對抗原精細(xì)結(jié)構(gòu)的識別 和應(yīng)答。 27最新版整理ppt28最新版整理ppt四、抗體的主要特性及生物學(xué)功能1、主要功能：

1）與相應(yīng)抗原特異性結(jié)合：Fv 2）激活補體：

3）結(jié)合FcR：促吞噬(opsonization)

介導(dǎo)過敏 介導(dǎo)細(xì)胞毒(ADCC)

4）穿過胎盤和粘膜

5）調(diào)節(jié)免疫功能29最新版整理ppt30最新版整理ppt31最新版整理ppt32最新版整理ppt2、各類抗體的特性與功能

1）IgG：

4個亞類 分布廣 血清含量最高 壽命長 能通過胎盤33最新版整理ppt34最新版整理ppt35最新版整理ppt2、各類抗體的特性與功能

2）IgM：

5單體J鏈連接 最大 最早 壽命短、可診斷宮內(nèi)及近期感染。

SmIg:

BCR，C’多41aa(25aa疏水，末端3aa親水)36最新版整理ppt37最新版整理ppt3）IgA：

單：血清

雙：外分泌液，SIgA(J和SP)

38最新版整理ppt39最新版整理ppt40最新版整理ppt2、各類抗體的特性與功能

4）IgD： 含量低 絞鏈區(qū)長不穩(wěn)定 與超敏反應(yīng)/自身免疫病有關(guān)

SmIgD為BCR成分，B細(xì)胞成熟標(biāo)志41最新版整理ppt42最新版整理ppt未成熟B細(xì)胞成熟B細(xì)胞活化或記憶B細(xì)胞mIgMmIgD43最新版整理ppt2、各類抗體的特性與功能

5）IgE； 含量少 壽命短 熱敏感 親細(xì)胞 進(jìn)化最晚 含量最低 與超敏反應(yīng)/寄生蟲免疫有關(guān)44最新版整理ppt45最新版整理ppt

五、抗體的編碼基因

抗體的胚系基因（germlinegenes）

重鏈：V基因片段（variablesegment）

D基因片段（diversitysegment）

J基因片段（joiningsegment）

C基因片段(constantsegment)

輕鏈：

V基因片段（variablesegment）

J基因片段（joiningsegment）

C基因片段(constantsegment)46最新版整理ppt

抗體編碼基因的染色體定位肽鏈所在染色體 基因片段及排列人小鼠

22q11.216 Vn－(J－C)n

2p11-126C2 Vn－Jn－CH 14q32.312F1 Vn－Dn－Jn－Cn

47最新版整理ppt48最新版整理ppt

六、抗體胚系基因的重排及機制

抗體的重鏈胚系基因的重排 抗體的輕鏈胚系基因的重排 抗體胚系基因重排的機制49最新版整理ppt免疫球蛋白胚系基因狀態(tài)下的V、（D）、J基因片段成簇存在，要編碼完整的功能性的Ig多肽鏈必須在這些成簇存在的基因簇中選擇某些基因片段進(jìn)行重新組合，這一過程之。在V、D、J、C基因群中各選擇一個基因片段，組成單個Ig的編碼基因，進(jìn)而轉(zhuǎn)錄和翻譯，產(chǎn)生功能性Ig基因重排（generearrangement）50最新版整理ppt51最新版整理ppt52最新版整理ppt53最新版整理ppt54最新版整理ppt55最新版整理ppt

七、抗體的多樣性及其機制

（一）結(jié)構(gòu)的多樣性

（二）功能的多樣性56最新版整理ppt

抗體多樣性的產(chǎn)生機制

組合多樣性(combinatorialjoining)

連接多樣性(junctionalflexibility)

體細(xì)胞高頻突變(somatichypermutation)57最新版整理ppt58最新版整理ppt59最新版整理ppt60最新版整理ppt61最新版整理ppt人Ig多樣性產(chǎn)生的機制多樣性機制 H lk

多胚系基因數(shù)（功能性）

V 65 30 40 D 27 0 0 J 6 4 5 組合多樣性 1.1X104 1.2X102 2X102

總計11000X(120+200)=3X106連接多樣性 共～100

核苷酸插入300 /