第四章 免疫球蛋白課件

第四章免疫球蛋白第一節(jié)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)第二節(jié)免疫球蛋白的異質(zhì)性第三節(jié)免疫球蛋白的功能第四節(jié)各類免疫球蛋白的特性和功能第五節(jié)人工制備抗體第四章免疫球蛋白前言

第四章免疫球蛋白概述（掌握）一、抗體的概念抗體(antibody，Ab)是介導(dǎo)體液免疫的重要效應(yīng)分子，是B細(xì)胞接受抗原刺激后增殖分化為漿細(xì)胞所產(chǎn)生的糖蛋白。二、免疫球蛋白的概念及分類1968年和1972年世界衛(wèi)生組織和國際免疫學(xué)會聯(lián)合會的專門委員會先后決定，將具有抗體活性或化學(xué)結(jié)構(gòu)與抗體相似的球蛋白統(tǒng)稱為免疫球蛋白（immunoglobulin,Ig）。第四章免疫球蛋白概述免疫球蛋白的分類：（1）分泌型(secretedIg,SIg)：主要存在于血液及組織液中，發(fā)揮各種免疫功能（2）膜型(membraneIg,mIg)：構(gòu)成B細(xì)胞表面的抗原受體

第四章免疫球蛋白第一節(jié)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)（掌握）第四章免疫球蛋白一、免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)免疫球蛋白分子的基本結(jié)構(gòu)是一”Y”字型的四肽鏈結(jié)構(gòu)（圖4-2），由兩條完全相同的重鏈(heavychain,H)和兩條完全相同的輕鏈(lightchain,L)以二硫鍵連接而成。

第四章免疫球蛋白（一）重鏈和輕鏈：重鏈可分為m、d、g、a和e鏈，據(jù)此可將免疫球蛋白分為5類（class）或5個(gè)同種型（isotype），即IgM、IgD、IgG、IgA和IgE。免疫球蛋白輕鏈含約210個(gè)氨基酸殘基，分子量約25kD。輕鏈分為k和l鏈兩種，據(jù)此可將Ig分為k和l兩型(type)。根據(jù)l鏈恒定區(qū)個(gè)別氨基酸殘基的差異，又可將l分為l1、l2、l3和l4四個(gè)亞型。第四章免疫球蛋白（一）重鏈和輕鏈第四章免疫球蛋白（二）可變區(qū)和恒定區(qū)：免疫球蛋白輕鏈和重鏈中氨基酸序列變化較大的區(qū)域稱為可變區(qū)（variableregion,V），免疫球蛋白輕鏈和重鏈中氨基酸序列較保守的區(qū)域稱為恒定區(qū)（constantregion,C）第四章免疫球蛋白重鏈和輕鏈V區(qū)（分別稱為VH和VL）各有3個(gè)區(qū)域的氨基酸組成和排列順序高度可變，稱為高變區(qū)（hypervariableregion,HVR）或互補(bǔ)決定區(qū)（complementaritydeterminingregion,CDR），分別為CDR1、CDR2和CDR3。CDR以外區(qū)域的氨基酸組成和排列順序相對不易變化，稱為骨架區(qū)（frameworkregion,FR）。第四章免疫球蛋白（二）可變區(qū)和恒定區(qū)：第四章免疫球蛋白（三）絞鏈區(qū)絞鏈區(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。絞鏈區(qū)能改變兩個(gè)Y形臂之間的距離，有利于兩臂同時(shí)結(jié)合兩個(gè)不同的抗原表位。IgD、IgG、IgA有絞鏈區(qū)，IgM和IgE則無。第四章免疫球蛋白（四）結(jié)構(gòu)域（domain)第四章免疫球蛋白免疫球蛋白功能區(qū)的作用有：1.VH和VL是結(jié)合抗原的部位；2.CH1和CL遺傳標(biāo)志所在；3.IgG的CH2和IgM的CH3具有補(bǔ)體C1q結(jié)合位點(diǎn)，可啟動(dòng)補(bǔ)體活化經(jīng)典途徑；4.IgGCH2可通過胎盤；5.IgG的CH2/CH3和IgE的CH4有親細(xì)胞活性。第四章免疫球蛋白

二、免疫球蛋白的其他成分（一）J鏈

J鏈?zhǔn)且桓缓腚装彼岬亩嚯逆?，由漿細(xì)胞合成，主要功能是將單體Ig分子連接為多聚體。IgA二聚體和IgM五聚體均含J鏈；IgG、IgD和IgE常為單體，無J鏈。第四章免疫球蛋白

（二）分泌片(SP)由黏膜上皮細(xì)胞合成和分泌，以非共價(jià)形式結(jié)合到二聚體上，并一起被分泌到黏膜表面。

1.使IgA分泌到黏膜表面，發(fā)揮黏膜免疫作用；

2.保護(hù)SIgA絞鏈區(qū)，使其免遭蛋白水解酶降解。

第四章免疫球蛋白J鏈和分泌片第四章免疫球蛋白三、免疫球蛋白的水解片段第四章免疫球蛋白三、免疫球蛋白的水解片段★木瓜蛋白酶水解IgG得到兩個(gè)相同的Fab段和一個(gè)Fc段。Fab:抗原結(jié)合片段特異性結(jié)合抗原表位Fc：可結(jié)晶片段激活補(bǔ)體通過胎盤結(jié)合細(xì)胞胃蛋白酶裂解IgG得到一個(gè)具有雙價(jià)活性的F（ab’）2段和若干個(gè)小分子多肽碎片（pFc’）。F（ab’）2：特異性結(jié)合抗原表位pFc’：無生物學(xué)作用意義:1、闡明Ig分子結(jié)構(gòu)和生物學(xué)特征

2、指導(dǎo)制備免疫血清制品第四章免疫球蛋白二、外源因素所致抗體異質(zhì)性――免疫球蛋白的多樣性

第二節(jié)免疫球蛋白的異質(zhì)性第四章免疫球蛋白三、內(nèi)源因素所致抗體異質(zhì)性――免疫球蛋白的血清型免疫球蛋白的血清型示意圖

第四章免疫球蛋白（一）同種型：同種型（isotype）是指同一種屬所有個(gè)體的Ig分子共有的抗原特異性標(biāo)志，為種屬型標(biāo)志。同種型抗原決定基存在于IgC區(qū)，表現(xiàn)在全部Ig的類、亞類、型、亞型分子上。第四章免疫球蛋白一、免疫球蛋白的類型（一）類：在同一種屬所有個(gè)體內(nèi)，根據(jù)Ig重鏈C區(qū)所含抗原表位的不同

，可將重鏈分為5種，即g、a、m、d、e鏈；與此對應(yīng)的Ig分為5類（class），即IgG、IgA、IgM、IgD、IgE。（二）亞類：同一類免疫球蛋白中，根據(jù)其重鏈抗原表位以及二硫鍵數(shù)目和位置的不同，又可分為亞類（subclass）。IgG有IgG1～I(xiàn)gG4四個(gè)亞類；IgA有IgA1和IgA2兩個(gè)亞類；IgM有IgM1和IgM2兩個(gè)亞類；IgD和IgE尚未發(fā)現(xiàn)亞類。第四章免疫球蛋白免疫球蛋白的類型人類Ig根據(jù)其重鏈穩(wěn)定區(qū)的分子結(jié)構(gòu)和抗原特異性的不同，分為五類：IgG、IgA、IgM、IgD、IgE，其重鏈分別為：γ、α、μ、δ、ε輕鏈可分為兩型：κ、λ型第四章免疫球蛋白（三）型：種屬所有個(gè)體內(nèi)，根據(jù)Ig輕鏈C區(qū)所含抗原表位的不同，可將Ig輕鏈分為2種：l和k，與此對應(yīng)的免疫球蛋白分為l和k

兩型（type）。（四）亞型：同一型免疫球蛋白中，根據(jù)其輕鏈C區(qū)氨基酸排列的差異，又可分為亞型（subtype）。例如：l鏈190氨基酸為亮氨酸時(shí)，稱OZ(+)；為精氨酸時(shí)，稱OZ(-)。

第四章免疫球蛋白（二）同種異型：同種異型（allotype）是指同一種屬不同個(gè)體間Ig分子所具有的不同抗原特異性標(biāo)志，為個(gè)體型標(biāo)志。同種異型抗原決定基廣泛存在于IgC區(qū)和V區(qū)。（三）獨(dú)特型：獨(dú)特型（idiotype，Id）是指每個(gè)免疫球蛋白分子所特有的抗原特異性標(biāo)志，其決定基又稱為獨(dú)特位(idiotope)第四章免疫球蛋白免疫球蛋白的獨(dú)特型示意圖

第四章免疫球蛋白第三節(jié)免疫球蛋白的功能

一、免疫球蛋白V區(qū)的功能：免疫球蛋白V區(qū)的功能主要是特異性識別、結(jié)合抗原。第四章免疫球蛋白二、IgC區(qū)的功能（一）

激活補(bǔ)體

IgG1-3和IgM與相應(yīng)抗原結(jié)合后，可因構(gòu)型改變而使其CH2/CH3功能區(qū)內(nèi)的補(bǔ)體結(jié)合點(diǎn)暴露，從而激活補(bǔ)體經(jīng)典途徑。IgG4、IgA和IgE的凝聚物可激活補(bǔ)體旁路途徑。（二）

結(jié)合Fc受體1.調(diào)理作用

IgG與細(xì)菌等顆粒性抗原結(jié)合后，可通過其Fc段與巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞表面相應(yīng)IgGFc受體結(jié)合，促進(jìn)吞噬細(xì)胞對細(xì)菌等顆粒抗原的吞噬，此即抗體的調(diào)理吞噬作用。圖：調(diào)理作用第四章免疫球蛋白2.抗體依賴細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用（antibodydependentcell-mediatedcytotoxicity，ADCC）

IgG與腫瘤或病毒感染的靶細(xì)胞結(jié)合后，可通過其Fc段與NK細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞表面相應(yīng)IgGFc受體結(jié)合，增強(qiáng)NK細(xì)胞和觸發(fā)吞噬細(xì)胞對靶細(xì)胞的殺傷作用，此即ADCC效應(yīng)。3.介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)

IgE引起I型超敏反應(yīng)（三）

通過黏膜和胎盤圖：ADCC作用幻燈片30圖：介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)幻燈片30第四章免疫球蛋白免疫球蛋白的主要功能35第四章免疫球蛋白圖：調(diào)理作用幻燈片30第四章免疫球蛋白圖：ADCC作用幻燈片30第四章免疫球蛋白BACK圖：介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)幻燈片30第四章免疫球蛋白第四節(jié)各類免疫球蛋白的特性與功能一、IgG于出生后3個(gè)月開始合成IgG多為單體，半衰期約為23天，占血清免疫球蛋白總量的75%～80%IgG1、IgG2和IgG3的CH2能通過經(jīng)典途徑激活補(bǔ)體第四章免疫球蛋白二、IgM為五聚體，是分子量最大的Ig，稱巨球蛋白。IgM激活補(bǔ)體能力比IgG強(qiáng)天然血型抗體是IgMIgM是個(gè)體發(fā)育過程最早能產(chǎn)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(nèi)感染第四章免疫球蛋白第四章免疫球蛋白三、IgA分為血清型和分泌型兩種：血清型IgA主要由腸系膜淋巴組織中的漿細(xì)胞產(chǎn)生。分泌型IgA（SIgA）是由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等處的固有層中漿細(xì)胞產(chǎn)生。主要作用部位在黏膜。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黏膜表面的分泌液中。第四章免疫球蛋白四、IgDIgD是B細(xì)胞的重要表面標(biāo)志B細(xì)胞的分化過程中首先出現(xiàn)SmIgM，后來出現(xiàn)SmIgD，他的出現(xiàn)標(biāo)志著B細(xì)胞成熟了。第四章免疫球蛋白五、IgE又稱親細(xì)胞抗體CH2和CH3功能區(qū)可與肥大細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞上的高親和力Fcε受體結(jié)合，引起I型超敏反應(yīng)第四章免疫球蛋白一、多克隆抗體在含多種抗原表位的抗原物質(zhì)刺激下，體內(nèi)多個(gè)B細(xì)胞克隆被激活并產(chǎn)生針對多種不同抗原表位的抗體，其混合物即為多克隆抗體。多克隆抗體

多個(gè)抗原決定基——機(jī)體——多種抗體的混合物

二、單克隆抗體（monoclonalantibody）只針對某一特定的抗原決定簇，純度高的抗體。第五節(jié)人工制備抗體第四章免疫球蛋白

多克隆抗體產(chǎn)生示意圖

帶有多個(gè)表位的抗原針對不同表位的特異性B細(xì)胞第四章免疫球蛋白圖：單克隆抗體的制備第四章免疫球蛋白圖：雜交瘤技術(shù)及

單克隆抗體的制備第四章免疫球蛋白單克隆抗體應(yīng)用單克隆抗體應(yīng)用：

1、作為診斷用試劑：廣泛應(yīng)用傳染病、腫瘤、淋巴鑒定分群等。

2、疾病的防治：抑制器官移植排斥治療自身免疫疾病生物導(dǎo)彈等。第四章免疫球蛋白（一）人-鼠嵌合抗體（二）改型抗體或稱CDR移植抗體（三）雙特異性抗體（四）Fab抗體（五）