第四章 免疫球蛋白 免疫學課件

第四章

免疫球蛋白Immunoglobulin,Ig楊日榮1第四章免疫球蛋白免疫學內容提要概述免疫球蛋白的結構抗體的異質性免疫球蛋白的生物學特性人工制備抗體2第四章免疫球蛋白免疫學概述

一、概念

是血液和組織液中一類糖蛋白，由B細胞接受抗原刺激刺激后增殖分化為漿細胞所產生，是體液免疫的重要效應分子?？贵w（antibody,Ab）=免疫球蛋白掌握3第四章免疫球蛋白免疫學

類型

分泌型（secretedIg,sIg）膜型（membraneIg,mIg）理化性質

屬球蛋白，在電泳圖譜上大部分抗體活性在

球蛋白區(qū)；flash1掌握4第四章免疫球蛋白免疫學5第四章免疫球蛋白免疫學第1節(jié)免疫球蛋白的結構重鏈與輕鏈可變區(qū)和恒定區(qū)鉸鏈區(qū)功能區(qū)其它成分水解片段掌握以IgG為例6第四章免疫球蛋白免疫學

由兩條相同的重鏈和兩條相同的輕鏈通過二硫鍵連接而成的四肽鏈分子。掌握一、基本結構7第四章免疫球蛋白免疫學8第四章免疫球蛋白免疫學1.重鏈與輕鏈1）重鏈（heavychain,H鏈）

約450-550氨基酸重鏈分為5種：、、、、。

其相應Ig為IgG、IgM、IgA、IgD、IgE

每類又可分為不同亞類

掌握9第四章免疫球蛋白免疫學1.重鏈與輕鏈2）輕鏈（lightchain,L鏈）約214個氨基酸

輕鏈有兩型：κ及λ

但每一Ig分子的兩條輕鏈總是同型的。掌握10第四章免疫球蛋白免疫學2.可變區(qū)和恒定區(qū)掌握11第四章免疫球蛋白免疫學

恒定區(qū)

（constantregion,C區(qū))

位于免疫球蛋白分子的C端，占輕鏈1/2和重鏈3/4（IgA、IgD）或4/5（IgM、IgE）。在同一種屬中，同一類重鏈和同一類輕鏈C區(qū)氨基酸的組成或排列比較恒定。介導免疫球蛋白多種生物學功能。掌握12第四章免疫球蛋白免疫學

可變區(qū)

（variableregion，V區(qū)）

位于Ig分子N端，占輕鏈1/2和重鏈1/4或1/5；不同抗體其IgV區(qū)氨基酸組成和排列有較大差異，并決定抗體與抗原結合的特異性；掌握13第四章免疫球蛋白免疫學高變區(qū)

（hypervariableregion,HVR）

在VL和VH中，某些局部區(qū)域的氨基酸組成更高變化程度，此為HVR。輕、重鏈各有3個HVR。14第四章免疫球蛋白免疫學互補決定區(qū)

（complementarity-determiningregion,CDR）

高變區(qū)乃抗體與抗原（表位）特異性結合的位置，此為CDR。高變區(qū)=互補決定區(qū)15第四章免疫球蛋白免疫學骨架區(qū)

（frameworkregion,FR）V區(qū)中非HVR部位的氨基酸組成和排列相對保守，此為FR。VH和VL各有4個FR。16第四章免疫球蛋白免疫學恒定區(qū)可變區(qū)高變區(qū)骨架區(qū)17第四章免疫球蛋白免疫學高變區(qū)形狀特異性18第四章免疫球蛋白免疫學19第四章免疫球蛋白免疫學位于CH1和CH2之間，含豐富的脯氨酸，易伸展彎曲，有利于免疫球蛋白V區(qū)與抗原互補性結合；有利于暴露補體結合位點；3.鉸鏈區(qū)20第四章免疫球蛋白免疫學21第四章免疫球蛋白免疫學Flash222第四章免疫球蛋白免疫學4.免疫球蛋白的功能區(qū)(結構域)VH和VL：與抗原特異性結合的部位；CL和CH1：某些同種異型（allotype）遺傳標記；IgG的CH2、IgM的CH3：補體C1q結合點激活補體經典途徑；IgG的CH3：結合單核/巨噬細胞表面FcR不同生物學效應23第四章免疫球蛋白免疫學結合抗原遺傳標記結合補體結合細胞功能區(qū)或結構域24第四章免疫球蛋白免疫學25第四章免疫球蛋白免疫學結構域的二級結構是“β三明治”Flash326第四章免疫球蛋白免疫學免疫球蛋白超家族（IgSF）27第四章免疫球蛋白免疫學其它成分

J鏈（joiningchain）(IgA、IgM才有)

分泌片（secretorypiece,sp）

(IgA、相關)水解片段功能區(qū)28第四章免疫球蛋白免疫學29第四章免疫球蛋白免疫學30第四章免疫球蛋白免疫學31第四章免疫球蛋白免疫學第2節(jié)抗體的異質性抗體在結構和功能上差異的總和。32第四章免疫球蛋白免疫學33第四章免疫球蛋白免疫學一、免疫球蛋白的分類類（class）：根據CH不同

γμαδεIgGIgMIgAIgDIgE

亞類：IgG1-G4；IgA1-A2；IgM1-M2。34第四章免疫球蛋白免疫學型（type）：根據CL不同分為兩個型：

κ型和λ型亞型：λ型有亞型35第四章免疫球蛋白免疫學二、抗體的多樣性36第四章免疫球蛋白免疫學免疫球蛋白既可與抗原特異性結合，本身又可作為抗原，激發(fā)機體特異性免疫應答。三、內源性因素所致抗體異質性

——免疫球蛋白的血清型37第四章免疫球蛋白免疫學免疫球蛋白的雙重身份38第四章免疫球蛋白免疫學免疫球蛋白的血清型同種型同種異型獨特型39第四章免疫球蛋白免疫學同種型（isotype）指同一種屬所有個體的Ig分子共有的抗原特異性標志，位于IgC區(qū)。為種屬標志（顏色不一樣）40第四章免疫球蛋白免疫學同種異型（allotype）指同一種屬不同個體間Ig分子所具有的不同的抗原特異性標志。為個體標志（花紋不一樣）41第四章免疫球蛋白免疫學獨特型（idiotype）指每個Ig分子所特有的抗原特異性標志，其決定簇又稱為獨特位，主要存在于V區(qū)。42第四章免疫球蛋白免疫學43第四章免疫球蛋白免疫學第3節(jié)免疫球蛋白的生物學特性免疫球蛋白的主要功能各類免疫球蛋白的特性和功能44第四章免疫球蛋白免疫學一、免疫球蛋白的主要功能免疫球蛋白V區(qū)的功能免疫球蛋白C區(qū)的功能45第四章免疫球蛋白免疫學1.免疫球蛋白V區(qū)的功能特異性識別結合抗原中和毒素阻斷病原體入侵46第四章免疫球蛋白免疫學AgAb47第四章免疫球蛋白免疫學中和毒素48第四章免疫球蛋白免疫學阻止病毒入侵49第四章免疫球蛋白免疫學阻止細菌入侵Flash450第四章免疫球蛋白免疫學

1）、激活補體

IgM、IgG1~3

激活補體經典途徑凝聚的IgA或IgG4

激活補體旁路途徑2.免疫球蛋白C區(qū)的功能51第四章免疫球蛋白免疫學Flash552第四章免疫球蛋白免疫學

與細胞表面FcR結合①

調理作用（opsonization)；

IgFc段與吞噬細胞表面FcR結合促吞噬；

②抗體依賴的細胞介導的細胞毒作用

（Ab-dependentcell-mediatedcytotoxicity,ADCC)③介導I型超敏反應2）細胞親嗜性53第四章免疫球蛋白免疫學Flash654第四章免疫球蛋白免疫學抗體依賴的細胞介導的細胞毒作用Flash755第四章免疫球蛋白免疫學與細胞表面Fc受體結合56第四章免疫球蛋白免疫學與細胞表面Fc受體結合57第四章免疫球蛋白免疫學58第四章免疫球蛋白免疫學二、各類免疫球蛋白的特性和功能IgGIgMIgAIgDIgE59第四章免疫球蛋白免疫學60第四章免疫球蛋白免疫學IgG的特性和功能血清中的主要抗體成分（80%）；半壽期長（20-23天）；多數抗菌、抗病毒、抗毒素抗體均屬IgG類具有調理作用、ADCC作用等；具有活化補體經典途徑的能力（IgG3>IgG1>IgG2）；61第四章免疫球蛋白免疫學出生后3個月開始合成，3-5歲接近成人水平是唯一能通過胎盤的Ig，發(fā)揮自然被動免疫功能；參與Ⅱ型、Ⅲ型超敏反應，某些自身免疫病的抗體也屬IgG再次免疫應答的主要抗體Flash862第四章免疫球蛋白免疫學IgM的特性和功能為五聚體，分子量最大，稱為巨球蛋白（macroglobulin）；個體發(fā)育中最先出現(xiàn)的Ig，胚胎晚期即能產生，臍帶血IgM增高提示宮內感染（如風疹病毒、巨細胞病毒感染等）；63第四章免疫球蛋白免疫學抗原初次刺激機體時，是體內最先產生的Ig；血清IgM升高說明有近期感染；有強大激活補體能力和調理作用，在機體早期免疫防御中具有重要作用；天然血型抗體是IgM；未成熟B細胞僅表達mIgM，記憶B細胞mIgM消失。64第四章免疫球蛋白免疫學65第四章免疫球蛋白免疫學66第四章免疫球蛋白免疫學IgA的特性和功能分為單體的血清型和二聚體的分泌型IgA（SIgA

）；67第四章免疫球蛋白免疫學分泌型IgA主要由粘膜相關淋巴組織產生，存在于唾液、淚液、乳汁及呼吸道、消化道、泌尿道的分泌液中和粘膜表面，是機體粘膜局部抗感染免疫的重要因素。初乳中的sIgA可對嬰幼兒發(fā)揮自然被動免疫作用68第四章免疫球蛋白免疫學IgD的特性和功能血清中含量低，其生物學作用尚不清楚mIgD可作為B細胞分化成熟標記，成熟B細胞同時表達mIgM和mIgDmIgMmIgMmIgD成熟B細胞活化B細胞未成熟B細胞69第四章免疫球蛋白免疫學IgE的特性和功能是血清中含量最低的Ig；與抗寄生蟲免疫有關屬嗜細胞抗體，可與肥大細胞、嗜堿性粒細胞表面FcεR結合，介導I型超敏反應。Flash970第四章免疫球蛋白免疫學初次接觸花粉B細胞產生特異性IgEIgE結合于肥大細胞的FcεRⅠ再次接觸花粉脫顆?；ǚ郯Y71第四章免疫球蛋白免疫學五、人工制備抗體多克隆抗體單克隆抗體基因工程抗體72第四章免疫球蛋白免疫學多克隆抗體

（polyclonalantibody）用含多種抗原決定簇的抗原物質免疫動物，刺激多個B細胞克隆所獲得的免疫血清（含多種抗體的混合物），此為多克隆抗體。

來源廣泛，制備容易；特異性不高。73第四章免疫球蛋白免疫學單克隆B細胞應答多克隆B細胞應答抗原抗原74第四章免疫球蛋白免疫學帶有多個表位抗原針對不同表位的B細胞克隆增殖多種抗體的混合物（多克隆抗體）刺激小鼠75第四章免疫球蛋白免疫學單克隆抗體

monoclonalantibody,mAb由一個識別一種抗原表位的B細胞克隆產生的同源抗體純度高、特異性強、可大量生產。76第四章免疫球蛋白免疫學77第四章免疫球蛋白免疫學為什么HAT培養(yǎng)基里面只剩下雜交瘤細胞？正常漿細胞在體外培養(yǎng)難，壽命短。骨髓瘤細胞在體外培養(yǎng)容易且永生，為什么在HAT培養(yǎng)基里會死亡？78第四章免疫球蛋白免疫學單克隆抗體技術基本原理哺乳類動物的細胞合成DNA有兩條途徑：從頭——磷酸核糖焦磷酸尿嘧啶補救——次黃嘌呤磷酸核糖轉化酶次黃嘌呤胸腺嘧啶氨基蝶呤79第四章免疫球蛋白免疫學漿細胞在體外難生存HAT培養(yǎng)基里加入了氨基蝶呤，所以骨髓瘤細胞不能用從頭合成途徑同時骨髓瘤細胞自己沒有次黃嘌呤磷酸核糖轉化酶，不能用補救合成途徑單克隆抗體技術基本原理所以HAT中骨