微生物學與免疫學課件免疫球蛋白

免疫分子免疫球蛋白目的要求1、掌握免疫球蛋白和抗體的概念；Ig的基本結構、功能區(qū)及水解片段；Ig的生物學功能；各類Ig的特性。2、熟悉Ig的類型；單克隆抗體的概念、特性及臨床應用。3、了解Ig的其他結構、多克隆抗體、基因工程抗體；Ig的血清型。目前一頁\總數三十八頁\編于十八點免疫分子免疫球蛋白前

言

一、發(fā)現：1890年德國學者Behring和日本學者北里用白喉桿菌外毒素免疫動物，在其血清中發(fā)現一種能中和這種外毒素的組分稱為抗毒素。這是在血清中發(fā)現的第一種抗體。二、抗體的理化性質1、抗體是球蛋白（Globulin）通過電泳證明抗體是兩種球蛋白后又經電泳分析，超速離心分析和分子量測定等方法，發(fā)現大部分抗體是γ球蛋白，小部分是β球蛋白。目前二頁\總數三十八頁\編于十八點免疫球蛋白目前三頁\總數三十八頁\編于十八點免疫分子免疫球蛋白抗體（Antibody,Ab)

是由B細胞識別抗原后增殖分化為漿細胞所產生的一類能與相應抗原特異性結合的球蛋白。免疫球蛋白（Immunoglobulin,Ig)：

具有抗體活性或化學結構與抗體相似的球蛋白。概念因此,抗體都是Ig,但Ig不一定都是抗體。

Ab:能與抗原結合免疫球蛋白異常Ig:無免疫功能(骨髓瘤蛋白)目前四頁\總數三十八頁\編于十八點免疫分子免疫球蛋白第一節(jié)免疫球蛋白的結構一、基本結構:1.四肽鏈結構●兩條相同的重鏈(heavychain,H鏈)

●兩條相同的輕鏈(lightchain,L鏈)

目前五頁\總數三十八頁\編于十八點免疫分子免疫球蛋白重鏈兩條重鏈各由450-550個氨基酸殘基組成，分子量約50-75KD。根據重鏈氨基酸的組成和排列不同,可將其分為五類:

即μ、γ、α、δ、ε鏈

IgM、IgG、IgA、IgD、IgE目前六頁\總數三十八頁\編于十八點免疫分子免疫球蛋白兩條相同的輕鏈各由214個氨基酸殘基組成，分子量約25KD。根據輕鏈氨基酸的組成和排列不同,可將其分為兩型:

即κ、λ型(κ:λ約為2:1)輕鏈目前七頁\總數三十八頁\編于十八點●有兩個端氨基端(N端)

羧基端(C端)●分兩個區(qū)可變區(qū)(variableregion,V區(qū))

恒定區(qū)(constantregion,C區(qū))免疫球蛋白的結構免疫分子免疫球蛋白目前八頁\總數三十八頁\編于十八點免疫分子免疫球蛋白2.可變區(qū)和恒定區(qū)免疫球蛋白輕鏈和重鏈中氨基酸的種類和排列順序變化較大的區(qū)域稱為可變區(qū)（variableregion,V），免疫球蛋白輕鏈和重鏈中氨基酸種類和排列順序相對穩(wěn)定的區(qū)域稱為恒定區(qū)（constantregion,C）目前九頁\總數三十八頁\編于十八點免疫分子免疫球蛋白●高變區(qū)(hypervariableregion,HVR)

可變區(qū)中一些特定位置的氨基酸顯示更大的變異性故稱超變區(qū)，又稱互補決定區(qū)。（complementarity-determiningregion,CDR）●骨架區(qū)：可變區(qū)中變化較小的部分目前十頁\總數三十八頁\編于十八點目前十一頁\總數三十八頁\編于十八點免疫分子免疫球蛋白3.免疫球蛋白的功能區(qū)(結構域）目前十二頁\總數三十八頁\編于十八點免疫分子免疫球蛋白3.免疫球蛋白的功能區(qū)

輕鏈:VL，CL

重鏈:VH，CH1，CH2，CH3(IgG、IgA

和

IgD)，CH4（IgM和IgE）分類目前十三頁\總數三十八頁\編于十八點免疫分子免疫球蛋白免疫球蛋白的功能區(qū)功能區(qū)的作用有：

VH+VL：結合抗原的部位

CL和CH1：遺傳標志所在

CH2：補體結合位點

CH3：細胞表面Fc受體結合IgG的CH2和IgM的CH3具有補體C1q結合位點，可啟動補體活化經典途徑；IgG的CH3可結合細胞表面的FcR，IgE的CH2和CH3可與肥大細胞和嗜堿性粒細胞的IgEFc受體結合。目前十四頁\總數三十八頁\編于十八點免疫分子免疫球蛋白4.鉸鏈區(qū)鉸鏈區(qū)

位于CH1與CH2之間，含有豐富的脯氨酸，因此易伸展彎曲，而且易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶等水解。鉸鏈區(qū)能改變兩個Y形臂之間的距離，有利于兩臂同時結合兩個不同的抗原表位。IgD、IgG、IgA有鉸鏈區(qū)，IgM和IgE則無。目前十五頁\總數三十八頁\編于十八點免疫分子免疫球蛋白二、免疫球蛋白的其他結構●連接鏈(joiningchain，J鏈)

是一條富含半胱氨酸的多肽鏈,由漿細胞合成。作用:連接Ig分子形成二聚體和五聚體。

●分泌片(secretorypiece,SP)

是一種由粘膜上皮細胞合成和分泌的含糖肽鏈。保護分泌型IgA免受蛋白酶的水解。

介導二聚體IgA的轉運和分泌。目前十六頁\總數三十八頁\編于十八點免疫分子免疫球蛋白三、免疫球蛋白的水解片段木瓜蛋白酶水解IgG

得到兩個相同的Fab段和一個Fc段。胃蛋白酶裂解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’）意義:用于研究免疫球蛋白的結構和功能;構建基因工程抗體。避免超敏反應。目前十七頁\總數三十八頁\編于十八點免疫球蛋白CLCLCH1VLVLVHVHCH2CH3C端N端恒定區(qū)可變區(qū)FC段Fab段鉸鏈區(qū)補體結合Fc受體結合抗原結合部位目前十八頁\總數三十八頁\編于十八點免疫分子免疫球蛋白第二節(jié)免疫球蛋白的血清型（一）同種型：同種型（isotype）是指同一種屬所有個體的Ig分子共有的抗原特異性標志，為種屬型標志。同種型抗原決定基存在于IgC區(qū)，表現在全部Ig的類、亞類、型、亞型分子上。（二）同種異型：

同種異型（allotype）是指同一種屬不同個體間Ig分子所具有的不同抗原特異性標志，為個體型標志。同種異型抗原決定基主要分布在CH和CL，由同一基因座的不同等位基因所編碼。（三）獨特型：獨特型（idiotype，Id）是指同一個體內，各免疫球蛋白分子可變區(qū)所具有的抗原特異性，其決定基又稱為獨特位(idiotope)。

目前十九頁\總數三十八頁\編于十八點免疫分子免疫球蛋白免疫球蛋白的血清型示意圖

目前二十頁\總數三十八頁\編于十八點第三節(jié)免疫球蛋白的生物學活性和

各類Ig的主要特性免疫分子免疫球蛋白目前二十一頁\總數三十八頁\編于十八點免疫分子免疫球蛋白一、免疫球蛋白的生物學活性（二）激活補體IgG1-3和IgM與相應抗原結合后，可因構型改變而使其CH2/CH3功能區(qū)內的補體結合點暴露，從而激活補體經典途徑。IgG4、IgA和IgE的凝聚物可激活補體旁路途徑?？苟舅?外毒素中和毒素抗病毒抗體+病毒阻止病毒

感染細胞分泌型IgA+細菌抑制細菌

粘附（一）特異性結合抗原(VL·VH);目前二十二頁\總數三十八頁\編于十八點免疫分子免疫球蛋白1.調理作用(IgG)：IgG與細菌等顆粒性抗原結合后，可通過其Fc段與巨噬細胞和中性粒細胞表面相應IgGFc受體結合，促進吞噬細胞對細菌等顆粒抗原的吞噬，此即抗體的調理吞噬作用。

2.抗體依賴細胞介導的細胞毒作用(antibody-dependentcell-mediatedcytotoxicity,ADCC)：IgG與腫瘤或病毒感染的靶細胞結合后，可通過其Fc段與NK細胞、巨噬細胞和中性粒細胞表面相應IgGFc受體結合，增強NK細胞和觸發(fā)吞噬細胞對靶細胞的殺傷作用，此即ADCC效應。

3.介導Ⅰ型超敏反應(IgE)：由IgE的Fc段結合肥大細胞與嗜堿粒細胞而使其成為致敏狀態(tài)。（三）結合細胞表面的Fc受體目前二十三頁\總數三十八頁\編于十八點目前二十四頁\總數三十八頁\編于十八點目前二十五頁\總數三十八頁\編于十八點目前二十六頁\總數三十八頁\編于十八點目前二十七頁\總數三十八頁\編于十八點免疫分子免疫球蛋白（四）通過胎盤和粘膜在人類，IgG是唯一能通過胎盤的免疫球蛋白。IgG穿過胎盤的作用是一種重要的自然被動免疫機制，對于新生兒抗感染具有重要意義。分泌型IgA可通過呼吸道和消化道的粘膜，是粘膜局部免疫的最主要因素。（五）具有抗原性

Ig本身也是一種抗原，可刺激產生抗Ig的抗體。目前二十八頁\總數三十八頁\編于十八點免疫分子免疫球蛋白目前二十九頁\總數三十八頁\編于十八點免疫分子免疫球蛋白二、五類免疫球蛋白的特性與功能1、

IgG多為單體,有四個亞類(IgG1～4);血清中含量最高，半衰期最長。于出生后3個月開始合成，3～

5歲達成人水平。唯一能通過胎盤的抗體。能發(fā)揮重要的生物學效應：調理作用、ADCC、激活補體、抗菌、抗毒和抗病毒作用、參與II、III型超敏反應。目前三十頁\總數三十八頁\編于十八點免疫分子免疫球蛋白為五聚體，是分子量最大的Ig，稱巨球蛋白。半衰期短，約5～

10天。天然血型抗體是IgM。IgM是個體發(fā)育過程最早能產生的抗體，胚胎晚期已能合成，新生兒臍帶血中若IgM水平升高，表示該兒曾有宮內感染?？乖碳ず蟪霈F最早的抗體。參與II、III型超敏反應。2、IgM目前三十一頁\總數三十八頁\編于十八點免疫分子免疫球蛋白3、IgA分為血清型和分泌型兩種。血清型IgA

多為單體，存在于血清中。分泌型IgA（SIgA）由J鏈連接的二聚體和分泌片組成。主要存在于初乳、唾液、淚液，以及呼吸道消化道和泌尿生殖道粘膜表面的分泌液中。分泌型IgA的合成和主要作用部位在粘膜，是參與粘膜局部免疫的主要抗體。

目前三十二頁\總數三十八頁\編于十八點免疫分子免疫球蛋白4、IgDIgD是B細胞的重要表面標志。B細胞的分化過程中首先出現SmIgM，后來出現SmIgD，其出現標志著B細胞成熟了。目前三十三頁\總數三十八頁\編于十八點免疫分子免疫球蛋白5、IgE又稱親細胞抗體參與I型超敏反應抗寄生蟲的主要抗體CH2和CH3功能區(qū)可與肥大細胞、嗜堿性粒細胞上的高親和力Fcε受體結合，引起I型超敏反應目前三十四頁\總數三十八頁\編于十八點免疫分子免疫球蛋白第五節(jié)

人工制備抗體一、多克隆抗體

體內多個B細胞克隆針對抗原物質上不同決定簇所產生抗體的混合物，主要存在于血清中。多個抗原決定基——機體——多種抗體的混合物。來源廣泛，制備容易；特異性不高，難以大量制備。目前三