第三講免疫球蛋白

1、第三講第三講 免疫球蛋白免疫球蛋白 （immunoglobulin，Ig） 抗體（antibody，Ab） 概念：概念： B B細胞在抗原的刺激下分化為漿細胞，產(chǎn)生具有細胞在抗原的刺激下分化為漿細胞，產(chǎn)生具有 與相應抗原發(fā)生特異性結(jié)合反應的免疫球蛋白，與相應抗原發(fā)生特異性結(jié)合反應的免疫球蛋白， 稱為稱為抗體抗體。 存在部位：存在部位： v血清、其他體液或外分泌液中。血清、其他體液或外分泌液中。 v將抗體介導的免疫稱為將抗體介導的免疫稱為體液免疫體液免疫。 v將含有抗體的血清稱為將含有抗體的血清稱為抗血清抗血清或或免疫血清免疫血清。 電泳區(qū)帶：大部分在電泳區(qū)帶：大部分在區(qū)帶，故曾有區(qū)帶，故曾有球

2、蛋白球蛋白 （或（或丙種球蛋白丙種球蛋白）之稱。）之稱。 2.免疫球蛋白 v具有抗體活性或化學結(jié)構(gòu)與抗體相似具有抗體活性或化學結(jié)構(gòu)與抗體相似 的球蛋白統(tǒng)稱為的球蛋白統(tǒng)稱為免疫球蛋白免疫球蛋白。 vIg=Ab+化學結(jié)構(gòu)類似物化學結(jié)構(gòu)類似物 vAb=Ig Ig Ab 免疫球蛋白的分子結(jié)構(gòu)免疫球蛋白的分子結(jié)構(gòu) 由由二硫鍵二硫鍵相連的四條對稱的多肽鏈構(gòu)成的相連的四條對稱的多肽鏈構(gòu)成的單體單體。 形成一形成一“Y Y”字形結(jié)構(gòu)。字形結(jié)構(gòu)。 重鏈重鏈 輕鏈輕鏈 一、免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu) （一）重鏈與輕鏈（一）重鏈與輕鏈 1.1.重鏈（重鏈（heavy chainheavy chain，

3、H H鏈）鏈） v450450550550個氨基酸殘基，分子量約個氨基酸殘基，分子量約55557575kDkD。 v根據(jù)根據(jù)IgIg重鏈抗原性的差異，重鏈抗原性的差異，IgIg可分為五類可分為五類 v即即IgGIgG、IgMIgM、IgAIgA、IgDIgD、IgEIgE， v相應相應H H鏈為鏈為、 、 、 及及 鏈。鏈。 2. 輕鏈輕鏈 v輕鏈為重鏈的輕鏈為重鏈的1/2，約由，約由214個氨基酸組成個氨基酸組成 v根據(jù)輕鏈的不同，分為根據(jù)輕鏈的不同，分為、兩型。兩型。 v正常人血清正常人血清Ig的的:=2 :1 （二）可變區(qū)和恒定區(qū)（二）可變區(qū)和恒定區(qū) 1. 1.可變區(qū)（可變區(qū)（varia

4、ble regionvariable region，V V區(qū)）區(qū)） 近近N N端端的的1/2 1/2 L L鏈和鏈和1/41/4（或（或1/51/5）H H鏈，氨基酸的鏈，氨基酸的 組成及序列變化較大，而得名。組成及序列變化較大，而得名。 高變區(qū)（高變區(qū)（hypervariable regionhypervariable region，HVRHVR） vV區(qū)內(nèi)區(qū)內(nèi)變化最為劇烈變化最為劇烈的特定部位。的特定部位。L鏈鏈3個，個，H鏈鏈3 個。個。 v因其在空間因其在空間結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)上可與抗原決定簇形成精密的上可與抗原決定簇形成精密的互互 補補，故又稱，故又稱互補性決定區(qū)互補性決定區(qū)（compleme

5、ntarity determing region，CDR） v不同不同Ig分子在超變區(qū)結(jié)構(gòu)上各自具有獨特的氨分子在超變區(qū)結(jié)構(gòu)上各自具有獨特的氨 基酸排序和構(gòu)型特點，也稱為基酸排序和構(gòu)型特點，也稱為Ig分子的分子的獨特型獨特型 或或獨特型決定簇獨特型決定簇。 v超變區(qū)超變區(qū)、互補性決定區(qū)互補性決定區(qū)和和獨特型決定簇獨特型決定簇指的是指的是 Ig分子中的同一結(jié)構(gòu)部位，只是從不同的角度分子中的同一結(jié)構(gòu)部位，只是從不同的角度 闡述而已。闡述而已。 骨架區(qū)（骨架區(qū)（framework regionframework region，F(xiàn)RFR） vIgIg分子分子V V區(qū)超變區(qū)之外的部位，其氨基酸組成區(qū)超變

6、區(qū)之外的部位，其氨基酸組成 及排列相對保守。及排列相對保守。 v作用：主要是穩(wěn)定作用：主要是穩(wěn)定CDRCDR的空間構(gòu)型，以利于的空間構(gòu)型，以利于 IgCDRIgCDR與抗原表位精細的特異性結(jié)合。與抗原表位精細的特異性結(jié)合。 2.2.恒定區(qū)（恒定區(qū)（constant regionconstant region，C C區(qū)）區(qū)） 近近C C端的端的1/2 1/2 L L鏈及鏈及3/43/4（或（或4/54/5）H H鏈鏈。 氨基酸組成在同一物種的同一類氨基酸組成在同一物種的同一類IgIg中相對穩(wěn)定。中相對穩(wěn)定。 （三）其他結(jié)構(gòu) 1.1.J J鏈（鏈（jioning chainjioning chai

7、n，J J鏈）鏈） v由漿細胞合成。由漿細胞合成。 v主要作用：在主要作用：在H H鏈的羧基端將鏈的羧基端將IgIg單體連接成雙體單體連接成雙體 或多聚體，起穩(wěn)定多聚體結(jié)構(gòu)及參與體內(nèi)運轉(zhuǎn)或多聚體，起穩(wěn)定多聚體結(jié)構(gòu)及參與體內(nèi)運轉(zhuǎn) 的作用。的作用。 2.分泌片（分泌片（secretory piecesecretory piece，SPSP） v由粘膜上皮細胞合成。由粘膜上皮細胞合成。 v是分泌型是分泌型IgAIgA（SIgASIgA）的結(jié)構(gòu)成分。的結(jié)構(gòu)成分。 v作用：保護作用：保護SIgASIgA抵抗外分泌液中蛋白酶的降解抵抗外分泌液中蛋白酶的降解 作用和介導多聚作用和介導多聚IgAIgA向粘膜上

8、皮外主動輸送的向粘膜上皮外主動輸送的 作用。作用。 二、免疫球蛋白的功能區(qū)（結(jié)構(gòu)域）二、免疫球蛋白的功能區(qū)（結(jié)構(gòu)域） 約由約由110110個氨基酸組成。由鏈內(nèi)二硫鍵連接并經(jīng)個氨基酸組成。由鏈內(nèi)二硫鍵連接并經(jīng) -片層折疊形成的具有特定功能的球形結(jié)構(gòu)域，片層折疊形成的具有特定功能的球形結(jié)構(gòu)域， 稱為稱為IgIg的功能區(qū)的功能區(qū)或或結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)域。 （一）功能區(qū)的名稱 L L鏈：鏈：VLVL、CLCL H H鏈：鏈：VHVH、CH1CH1、CH2CH2、CH3CH3（IgMIgM和和IgEIgE有）有） 桶狀結(jié)構(gòu)或桶狀結(jié)構(gòu)或三明治結(jié)構(gòu)三明治結(jié)構(gòu) （二）功能區(qū)的功能 1.1.VLVL、VH VH 特異性

9、識別和結(jié)合抗原特異性識別和結(jié)合抗原 2. 2.CHCH、CL CL 具有同種異型遺傳標記具有同種異型遺傳標記 3. 3.IgGIgG的的CH2CH2和和IgMIgM的的CH3 CH3 具有補體具有補體C1qC1q的結(jié)合點；的結(jié)合點； 與與IgGIgG通過胎盤有關(guān)。通過胎盤有關(guān)。 4.CH3/CH4 具有多種細胞具有多種細胞Fc受體結(jié)合的功受體結(jié)合的功 能，不同的能，不同的Ig在結(jié)合不同的細胞時可產(chǎn)生不同在結(jié)合不同的細胞時可產(chǎn)生不同 的免疫效應。的免疫效應。 （三）（三）絞鏈區(qū)絞鏈區(qū)（hinge region） 位于位于CH1CH1CH2CH2之間。之間。富含脯氨酸富含脯氨酸，對蛋白酶敏，對蛋白

10、酶敏 感，易伸展彎曲。感，易伸展彎曲。 作用：作用： 1.1.彎曲利于彎曲利于V V區(qū)與不同距離的抗原表位結(jié)合區(qū)與不同距離的抗原表位結(jié)合。 2.2.使使IgIg分子發(fā)生分子發(fā)生“T T” “Y Y”的構(gòu)型改變，暴露補體的構(gòu)型改變，暴露補體 結(jié)合位點。結(jié)合位點。 三、免疫球蛋白的水解片段三、免疫球蛋白的水解片段 （一）木瓜蛋白酶的水解作用（一）木瓜蛋白酶的水解作用 二個相同的單價抗原結(jié)合片二個相同的單價抗原結(jié)合片 段段 （fragment of antigen-binding，F(xiàn)ab段）段） 一個可結(jié)晶片段一個可結(jié)晶片段 （crystalizable fragment，F(xiàn)c段段） 木瓜蛋木瓜蛋

11、白酶白酶 水解水解 IgG FabFab段保留了特異性結(jié)合抗原的功能。段保留了特異性結(jié)合抗原的功能。FcFc段保留段保留 了重鏈的抗原性和了重鏈的抗原性和IgIg相應功能區(qū)的生物學活性。相應功能區(qū)的生物學活性。 五類免疫球蛋白的特點與功能 一、一、IgGIgG v1.1.單體。血清中含量最高?？煞譃樗膫€亞類，單體。血清中含量最高?？煞譃樗膫€亞類， 各亞類的生物學活性有差異。各亞類的生物學活性有差異。 v2.2.主要的抗感染抗體。具有抗菌、抗病毒、中主要的抗感染抗體。具有抗菌、抗病毒、中 和毒素、和毒素、免疫調(diào)理及免疫調(diào)理及ADCCADCC作用。作用。 v3.3.唯一唯一通過胎盤的抗體（有自然自

12、動免疫作通過胎盤的抗體（有自然自動免疫作 用）。用）。 v4.4.半衰期約半衰期約16162424天，故臨床應用以天，故臨床應用以2 23 3重復重復 為宜。治療用的丙球的主要成分為為宜。治療用的丙球的主要成分為IgGIgG（有人有人 工被動免疫作用）。工被動免疫作用）。 v5.5.可結(jié)合可結(jié)合SPASPA，以純化抗體，用于免疫診斷。以純化抗體，用于免疫診斷。 v6.6.某些自身抗體和引起某些自身抗體和引起型超敏反應的抗體型超敏反應的抗體 屬此類。屬此類。 二、二、IgMIgM 1.1.為五聚體。又稱巨球蛋白。激活補體和免疫調(diào)理為五聚體。又稱巨球蛋白。激活補體和免疫調(diào)理 作用較作用較IgGIg

13、G強。強。 2.2.個體發(fā)育中合成個體發(fā)育中合成最早最早的的IgIg。 3.3.半衰期較短，有助于感染性疾病的早期診斷。半衰期較短，有助于感染性疾病的早期診斷。 4.4.天然的血型抗體天然的血型抗體。 5.5.單體的單體的IgMIgM是細胞膜表面型免疫球蛋白是細胞膜表面型免疫球蛋白。 三、三、IgAIgA 1. 1. 有血清型和分泌型。血清型有兩個亞類。有血清型和分泌型。血清型有兩個亞類。 2. 2. 分泌型分泌型IgAIgA（SIgASIgA）存在于外分泌液中，初乳存在于外分泌液中，初乳 中含量較高。中含量較高。 3. 3. SIgASIgA的分子結(jié)構(gòu)中有的分子結(jié)構(gòu)中有J J鏈和鏈和SPSP

14、。后者是粘膜上后者是粘膜上 皮細胞的多聚皮細胞的多聚IgIg受體受體的胞外區(qū)的胞外區(qū)。 4. 4. SIgASIgA是皮膚和粘膜表面局部抗感染的重要因是皮膚和粘膜表面局部抗感染的重要因 素（如免疫屏障、中和病毒及抑制病毒復制的素（如免疫屏障、中和病毒及抑制病毒復制的 作用）。作用）。 四、四、IgEIgE 1. 1. 血清中含量極低。血清中含量極低。 2. 2. 對肥大細胞及嗜堿性粒細胞有高度的親和力。對肥大細胞及嗜堿性粒細胞有高度的親和力。 與與型超敏反應的發(fā)生有關(guān)。型超敏反應的發(fā)生有關(guān)。 3.3.可能與機體抗寄生蟲免疫有關(guān)?？赡芘c機體抗寄生蟲免疫有關(guān)。 五、五、IgDIgD 1. 1. 血清含量極低。血清含量極低。 2. 2. 對蛋白酶敏感，極易降解。對蛋白酶敏感，極易降解。 二、二、IgCIgC區(qū)的功能區(qū)的功能 （一）激活補體（