抗體教學(xué)講解課件

抗體

遼寧醫(yī)學(xué)院免疫學(xué)教研室抗體遼寧醫(yī)學(xué)抗體的發(fā)現(xiàn)EmilvonBehring（埃米爾·馮·貝林

）

（1854–1917）發(fā)現(xiàn)抗毒素并治愈白喉患者抗體的發(fā)現(xiàn)EmilvonBehring（埃米爾·馮·貝白喉桿菌白喉桿菌×上百只病死√√√√白喉毒素√√×√√分別抽取血液分離血清分別向兩只試管內(nèi)加入白喉毒素×上百只病死√√√√白喉毒素√√×√√分別抽取與抗體有關(guān)的諾貝爾獎獲得者Ig基因結(jié)構(gòu)Tonegawa1987單克隆抗體Koler,Milstein&Jerne1984放射免疫測定Yalow1977抗體分子結(jié)構(gòu)Edelman&Poter1972抗體生成、吞噬Ehrlich&Metchnikoff1908血清治療vonBering1901與抗體有關(guān)的諾貝爾獎獲得者Ig基因結(jié)構(gòu)Tonegawa198基本概念抗體的結(jié)構(gòu)抗體的多樣性和免疫原性抗體的功能各類抗體的特性和功能人工制備抗體內(nèi)容基本概念內(nèi)容基本概念抗體（antibody,

Ab）:

是B淋巴細(xì)胞或記憶B細(xì)胞接受抗原激活后增殖分化為漿細(xì)胞所產(chǎn)生的能與相應(yīng)抗原特異性結(jié)合的免疫球蛋白。B

PAgAb特異性結(jié)合（Ab活性）

分布：血清、組織液、外分泌液及某些細(xì)胞膜表面

基本概念抗體（antibody,Ab）:BP免疫球蛋白（immunoglobulin,Ig）:

具有抗體活性或化學(xué)結(jié)構(gòu)與抗體分子相似的球蛋白。

兩種存在形式：分泌型(secretedimmunoglobulin,sIg)

---體液,

介導(dǎo)體液免疫應(yīng)答。膜型（membraneimmunoglobulin,mIg）

---B細(xì)胞膜，抗原受體(BCR)。

基本概念免疫球蛋白（immunoglobulin,Ig）:基本概基本概念

凝膠電泳法

5基本概念凝膠電泳法5抗體都是免疫球蛋白并非所有的免疫球蛋白都是抗體基本概念A(yù)b與Ig的關(guān)系？

Ig是化學(xué)結(jié)構(gòu)的概念，Ab是生物學(xué)功能上的概念6抗體都是免疫球蛋白基本概念A(yù)b與Ig的關(guān)系？Ig是化學(xué)結(jié)構(gòu)

第一節(jié)抗體的結(jié)構(gòu)

（StructureofAbMolecules）一.基本結(jié)構(gòu)第一節(jié)抗體的結(jié)構(gòu)恒定區(qū)（constantregion,C區(qū)）鉸鏈區(qū)(hingeregion)三個區(qū)（五個區(qū)）

可變區(qū)（variableregion,V區(qū)）

超變區(qū)（hypervariableregion,HVR）骨架區(qū)（frameworkregion,FR）

免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)

4條肽鏈通過二硫鍵連接形成”Y”字形結(jié)構(gòu).兩對鏈

重鏈（heavychain，H）

2條

輕鏈（lightchain，L）2條N端C端互補決定區(qū)(complementaritydeterminingregion,CDR)7恒定區(qū)（constantregion,C區(qū)）三個區(qū)（結(jié)構(gòu)域（功能區(qū)）

免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)

抗體分子每條多肽鏈分別由2-5個約含110個aa折疊形成的球形結(jié)構(gòu)域，具有不同的生物學(xué)功能，又稱為功能區(qū)。輕鏈包括VL和CL兩個結(jié)構(gòu)域,重鏈含有1個VH和3-4個CH結(jié)構(gòu)域。結(jié)構(gòu)域（功能區(qū)）免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)抗體分子每條多肽鏈分別由結(jié)構(gòu)域（功能區(qū)）

免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)域（功能區(qū)）免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)抗體教學(xué)講解課件抗體教學(xué)講解課件(一)重鏈和輕鏈二硫鍵連接（Heavy&lightchains）

重鏈（Heavychain,H鏈）根據(jù)H鏈抗原性差異(恒定區(qū)氨基酸組成和排列順序不同)分為5類(class)：重鏈分：α

γ

δ

ε

μIg分：IgAIgGIgDIgEIgM(一)重鏈和輕鏈二硫鍵連接免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)根據(jù)重鏈C區(qū)氨基酸組成和排列順序的不同，Ig分為五類（class）

IgG---γ(gamma)；IgA---α(alpha)IgM---μ(mu)；IgD---δ(delta)IgE---ε(epsilon)

8免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)根據(jù)重鏈C區(qū)氨基酸組成和排列順序的不同，IgIgG的四種亞類subclassIgG的四種亞類subclass輕鏈（lightchain,L鏈）根據(jù)恒定區(qū)氨基酸組成和排列順序不同分為兩型：(type)

κ、λ

正常人血清免疫球蛋白κ:λ=2:1小鼠κ:λ=20:1λ

過多------B細(xì)胞瘤根據(jù)λC區(qū)個別氨基酸差異，分為四個亞型subtype輕鏈（lightchain,L鏈）可變區(qū)（V區(qū)）

N-末端1/2L鏈+1/4(或1/5)H鏈氨基酸序列變化較大VLVH

超（高）變區(qū)(HVR)

骨架區(qū)（FR）免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)9（二）可變區(qū)與恒定區(qū)

（Variable&constantregions）可變區(qū)（V區(qū)）免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)9（二）可變區(qū)與恒定區(qū)

（Va超（高）變區(qū)（hypervariableregion，HVR)

亦稱為互補決定區(qū)(complimentaritydeterminingregion,CDR):CDR1、CDR2、

CDR3共同構(gòu)成Ag結(jié)合部位。骨架區(qū)（Frameworkregion，F(xiàn)R):

維持超（高）變區(qū)的空間構(gòu)型。免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)11超（高）變區(qū)（hypervariableregion，H超變區(qū)/互補決定區(qū)骨架區(qū)超變區(qū)/互補決定區(qū)骨架區(qū)抗體教學(xué)講解課件抗體教學(xué)講解課件CDR：包括CDR1、CDR2、CDR3;

抗原結(jié)合部位免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)12CDR：包括CDR1、CDR2、CDR3;

抗原結(jié)合部位抗原B細(xì)胞表位

抗體CDR表位AbAg抗原B細(xì)胞表位抗體CDR表位AbAg恒定區(qū)（C區(qū)）

C-末端1/2L鏈+3/4(4/5)H鏈氨基酸序列相對穩(wěn)定CLCH同一種屬的不同個體，針對不同抗原所產(chǎn)生的同一類別Ab，其免疫原性相同。恒定區(qū)（C區(qū)）同一種屬的不同個體，針對不同抗原所產(chǎn)生的同一類3鉸鏈區(qū)（Hingeregion）位于Y形分子拐角處即在CH1和CH2之間

特點：1)含大量脯氨酸

變構(gòu)：有利于Ab與Ag的結(jié)合有利于暴露補體結(jié)合位點2)對蛋白酶敏感免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)133鉸鏈區(qū)（Hingeregion）特點：免疫球蛋白免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)14免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)14不同類或亞類的Ab鉸鏈區(qū)不盡相同，IgG1,IgG2,IgG4和IgA---較短；IgG3和IgD---較長；IgM，IgE---無Ig分子結(jié)合抗原前后的構(gòu)象變化FabFc補體結(jié)合位點被屏障結(jié)合抗原之前

暴露的補體結(jié)合位點結(jié)合抗原之后不同類或亞類的Ab鉸鏈區(qū)不盡相同，Ig分子結(jié)合抗原前后的構(gòu)象免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)二、抗體的輔助成分

連接鏈（joiningchain，J鏈)

分泌片（secretorypiece,SP）又稱分泌成分（secretorycomponent,SC）

18免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)二、抗體的輔助成分18免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)IgAIgM19J鏈（joiningchain)富含半胱氨酸（cysteine)的多肽鏈，漿細(xì)胞合成，將Ig連接為二聚體或多聚體免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)IgAIgM19J鏈（joiningcha分泌片（secretorypiece,SP）

又稱分泌成分（secretorycomponent,SC）免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)IgA分子輔助成分，含糖肽鏈，由黏膜上皮細(xì)胞合成和分泌，結(jié)合于IgA二聚體上，形成分泌型IgA（SIgA）。分泌片保護(hù)分泌型IgA免受蛋白水解酶降解作用，并介導(dǎo)從黏膜下通過黏膜等細(xì)胞轉(zhuǎn)運到黏膜表面。分泌片（secretorypiece,SP）免疫抗體教學(xué)講解課件免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)三、抗體分子的水解片段20免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)三、抗體分子的水解片段20免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)

木瓜蛋白酶（Papain）

IgG

Fab段(fragmentofantigen

binding,抗原結(jié)合片段)

Fc段（fragmentcrystallizable,可結(jié)晶片段）

胃蛋白酶（Pepsin）

IgGF(ab′)2

pFc′21免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)21抗體教學(xué)講解課件第二節(jié)抗體的多樣性和免疫原性

不同抗原或同一種抗原刺激B細(xì)胞產(chǎn)生免疫球蛋白，在特異性及其類型等方面不盡相同不同抗原表位刺激機(jī)體產(chǎn)生不同類型免疫球蛋白，識別抗原特異性不同，重鏈和輕鏈型別也有差異不同抗原表位刺激誘導(dǎo)產(chǎn)生同類免疫球蛋白，其識別抗原特異性也不同第二節(jié)抗體的多樣性和免疫原性不同抗原或同一種抗原刺激免疫球蛋白的血清型同種型（isotype）同種異型（allotype）

獨特型（idiotype）

22免疫球蛋白的免疫原性Ig分子上含有3類不同抗原表位，分別為：免疫球蛋白的血清型同種型（isotype）同種異型（allo同種型（isotype）：VHCH1CH2CH3CH4VLCL由C區(qū)決定同一種屬所有個體免疫球蛋白共有的抗原表位。Ig的C區(qū)免疫球蛋白的血清型23同種型（isotype）：VHCH1CH2CH3CH4VLC免疫球蛋白的類型（一）類Ig重鏈C區(qū)含抗原表位不同IgG,IgA,IgM,IgD,IgE（二）亞類同一類Ig重鏈的抗原性及二硫鍵數(shù)目和位置不同

IgG1～4，IgA1，2，IgM1，2（三）型Ig輕鏈抗原表位不同λκ型（四）亞型同一型免疫球蛋白，根據(jù)其輕鏈C區(qū)N端氨基酸排列的差異，例如λ

鏈190氨基酸為亮氨酸OZ（＋）λ1

精氨酸OZ(－)λ2154氨基酸甘氨酸Kern(+)λ3；絲氨酸Kern(-)λ4免疫球蛋白的類型（一）類VHCH1CVLCL同一種屬不同個體間免疫球蛋白具有特異性不同的抗原表位。CH和CL同種異型（allotype）

免疫球蛋白的血清型24VHCH1CVLCL同一種屬不同個體間免疫球蛋白具有特異性不由超變區(qū)決定獨特型（idiotype）：免疫球蛋白的血清型

在同一個體內(nèi)，不同B細(xì)胞所產(chǎn)生的Ig分子V區(qū)具有特異性不同的抗原表位。25由超變區(qū)決定獨特型（idiotype）：免疫球蛋白的抗體教學(xué)講解課件

類型名稱變異部位血清型

類CHIgG，IgA,IgM,IgD,IgE

亞類CHIgG1~4,IgA1~2,IgM

型CL,

亞型CL(

)CH(

1~3)GmCH(

2)A2M1,A2M2CL(

)Km1,Km2，Km3VH/VL極多，>108同種型同種異型獨特型類型名稱變異

第三節(jié)抗體的功能V區(qū)的功能

-----識別并特異性結(jié)合AgAb結(jié)合抗原表位的個數(shù)稱為抗原結(jié)合價

實際意義:

體內(nèi)中和效應(yīng)。如中和毒素和病毒、阻斷病原體入侵等。體外有利于Ag或Ab的檢測和功能的判斷。26第三節(jié)抗體的功能V區(qū)的功能-----識別C區(qū)的功能

激活補體系統(tǒng)

(IgG,IgM)

IgM、IgG1、3、2+Ag

補體經(jīng)典途徑

pIg（A、E、G4）

旁路途徑

結(jié)合細(xì)胞表面Fc受體(IgGAE)

調(diào)理吞噬作用（opsonization）：

抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用(antibody-dependentcell-mediatedcytotoxicity,ADCC)：

介導(dǎo)超敏反應(yīng)：Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型超敏反應(yīng)。穿過胎盤和粘膜

免疫球蛋白的功能27C區(qū)的功能免疫球蛋白的功能27

免疫球蛋白的功能免疫球蛋白的功能輕鏈:

VL，CL

重鏈:VH，CH1，CH2，CH3(IgG、IgA

和IgD)

多一個CH4（IgM和IgE）免疫球蛋白各功能區(qū)的功能各功能區(qū)的功能17VH+VL

抗原特異性結(jié)合位點CH+CL同種異型的遺傳標(biāo)記(IgG)CH2、(IgM)CH3補體結(jié)合位點(IgG)CH2+CH3介導(dǎo)IgG通過胎盤(IgG)CH3結(jié)合細(xì)胞表面受體Fc

R(M,B,NK)(IgE)CH4結(jié)合肥大細(xì)胞，嗜堿性粒細(xì)胞(Fc

R)輕鏈:VL，CL免疫球蛋白各功能區(qū)的功能各功能區(qū)的功能17IgGIgMIgAIg

EIgD第四節(jié)各類抗體的特性和功能29體液免疫的主要效應(yīng)分子IgGIgMIgAIgEIgD第四節(jié)各類抗體的IgG分子的四種亞類IgG1IgG4IgG3IgG2

各類免疫球蛋白的特性和功能IgG分子的四種亞類IgG1IgG4IgG3IgG2各類免主要以單體形式存在，抗原結(jié)合價為2價出生后3個月開始合成，3～5歲接近成人血清中含量最高，占血清總Ig的75-80%產(chǎn)生比較晚，是再次應(yīng)答的主要抗體半衰期最長(t

?＝23天)分布最廣，易通過毛細(xì)血管壁，是血管外的主要抗體唯一能通過胎盤的Ig，新生兒抗感染免疫起重要作用激活補體–IgG1～3（經(jīng)典），IgG4（替代）結(jié)合細(xì)胞–

吞噬細(xì)胞－調(diào)理作用

NK細(xì)胞，吞噬細(xì)胞－介導(dǎo)ADCC

結(jié)合SPA－純化抗體，診斷(協(xié)同凝集實驗)特性：又稱為胎盤球蛋白主要以單體形式存在，抗原結(jié)合價為2價特性：又稱為胎盤球蛋白

新生兒抗感染免疫的重要抗體介導(dǎo)II,III型超敏反應(yīng)介導(dǎo)自身免疫(ANA)抗感染的主要抗體

抗感染的主要抗體

IgG四個亞類的特點IgG1IgG2IgG3IgG4血清含量(占IgG的百分比）702064

血清半衰期(天)2323723通過胎盤++++++++++固定補體+++++–

結(jié)合Fc受體+++–++++IgG四個亞類的特點IgG1IgG2IgG3IgGIgMJ鏈分泌型IgM膜型IgMmIgM

IgaIgb

Iga

Igb各類免疫球蛋白的特性和功能B31IgMIgMJ鏈分泌型IgM膜型IgMmIgMIMembrane-boundIgMMembrane-boundIgM特性：又稱巨球蛋白分子量最大，以五聚體形式存在，抗原結(jié)合價為5價出現(xiàn)最早的Ig（胚胎末期）分布局限，幾乎都在血管內(nèi)通過經(jīng)典途徑激活補體特性：又稱巨球蛋白抗感染的先鋒抗體（早期抗感染）－早期診斷依據(jù)抗菌作用最強(500－1000×IgG)

天然血型抗體宮內(nèi)感染的診斷依據(jù)只表達(dá)mIgM是未成熟B細(xì)胞的標(biāo)志抗感染的先鋒抗體（早期抗感染）－早期診斷依據(jù)各類免疫球蛋白的特性和功能33J鏈分泌片IgAdimerIgA：血清型-單體分泌型-雙體各類免疫球蛋白的特性和功能33J鏈分泌片IgAdim抗體教學(xué)講解課件抗體教學(xué)講解課件特點:以二聚體形式存在，抗原結(jié)合價為四價生后半年左右合成sIgA通過母乳被動轉(zhuǎn)移給新生兒分布:唾液,淚液,乳汁以及呼吸道，消化道和泌尿生殖道的分泌液中

功能：粘膜局部抗感染的主要抗體

阻止病原體粘附于粘膜細(xì)胞中和病毒和外毒素特點:以二聚體形式存在，抗原結(jié)合價為四價分布:唾液,淚液,乳各類免疫球蛋白的特性和功能IgD單體分子；存在形式：

分泌型:血清中，功能不清；

膜結(jié)合型IgD(mIgD):B細(xì)胞表面,抗原受體(BCR)；是B細(xì)胞成熟的重要標(biāo)志；34各類免疫球蛋白的特性和功能IgD34各類免疫球蛋白的特性和功能IgE(親細(xì)胞抗體)血清中含量最低；但在超敏反應(yīng)性疾病和某些寄生蟲感染者血清中特異性IgE顯著提高種系發(fā)育過程中出現(xiàn)最晚;呼吸道和胃腸道等處的粘膜固有層漿細(xì)胞產(chǎn)生；介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)（刺激肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞）；35各類免疫球蛋白的特性和功能IgE(親細(xì)胞抗體)35結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)功能：

介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)

嗜酸性粒細(xì)胞有IgE的FcR，嗜酸性粒細(xì)胞通過此受體結(jié)合包被在蠕蟲上的IgE的Fc段，最終殺死寄生蟲

抗寄生蟲感染功能：介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)嗜酸性粒細(xì)胞有IgE的FcR

人類各類免疫球蛋白分子的特性(P36)抗體類別IgGIgAIgMIgDIgE重鏈類別gamde重鏈亞類g1,g2,g3,g4a1,a2輕鏈類別k和

lk和

lk和

lk和

lk和

l分子式g2l2

或g2k2a2l2或(a2l2)5SCJa2k2或(a2k2)5SCJ(m2l2)5J或(m2k2)5Jd2l2

或d2k2e2l2

或e2k2分子量（kDa）150160或400900180190固定補體能力+-++++--血清濃度(mg/100ml)100020012030.05血清半衰期(天)236532穿過胎盤＋----肥大細(xì)胞和嗜堿性細(xì)胞脫顆粒----++++裂解細(xì)菌活性+++++??抗病毒活性+++++??人類各類免疫球蛋白分子的特性(P36)抗體類別

多克隆抗體（polyclonalantibody，PcAb)單克隆抗體(monoclonalantibody,McAb)

由單一克隆B細(xì)胞雜交瘤產(chǎn)生的，只識別抗原分子某一特定抗原決定簇的具有高度特異性的抗體。

基因工程抗體(geneticengineeringantibody)第五節(jié)人工制備抗體多克隆抗體（polyclonalantibody，Pc多克隆抗體（polyclonalantibody）

概念:指由多種抗原表位刺激不同B細(xì)胞克隆產(chǎn)生的多種抗體混合物。即免疫血清（含多種特異性抗體）。

實際意義：診斷:如：肥達(dá)氏反應(yīng)治療:如：破傷風(fēng)抗毒素血清預(yù)防:如：破傷風(fēng)抗毒素血清

36多克隆抗體（po