免疫球蛋白課件

醫(yī)學(xué)免疫學(xué)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)1第四章免疫球蛋白

(Immunoglobulin)第四章免疫球蛋白

(Immunoglobulin)2概述免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)免疫球蛋白的異質(zhì)性免疫球蛋白的功能五類(lèi)免疫球蛋白的特性和功能抗體的人工制備免疫球蛋白(Immunoglobulin,Ig)概述免疫球蛋白(Immunoglobulin,Ig)3目的要求（一）掌握抗體和免疫球蛋白的概念；免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)；免疫球蛋白的功能；各類(lèi)免疫球蛋白的特性與功能。（二）熟悉免疫球蛋白的水解片段；多克隆抗體和單克隆抗體的概念。（三）了解免疫球蛋白的異質(zhì)性及抗體的制備方法。目的要求4EmilvonBehring,1901,antitoxinsGeoregesKohlerandCesarMilstein,1984,monoclonalantibodySusumuTonegama,1987,structureofIggeneGeraldEdelmanandRodneyPorter,1972,structureofantibodyPaulEhrlich,1908,productionofantibodyNobelPrizewinnersEmilvonBehring,1901,antito5與抗體有關(guān)的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者1901vonBering血清治療1908Ehrlich&Metchnikoff抗體生成、吞噬1972Edelman&Poter抗體分子結(jié)構(gòu)1977Yalow放射免疫測(cè)定1984Koler,Milstein&Jerne單克隆抗體1987TonegawaIg基因結(jié)構(gòu)與抗體有關(guān)的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者1901vonBering血清治6正常人血清電泳分離圖Antigen概述

+-2白蛋白（Albumin）球蛋白（globulin）1IgGIgAIgMIgD正常人血清電泳分離圖Antigen概述+-2白蛋白（7二、外源因素所致的異質(zhì)性——Ig的多樣性該區(qū)的Aa組成和排列在同一動(dòng)物種屬中比較恒定。Spleencells不能在組織培養(yǎng)液中長(zhǎng)期生長(zhǎng)，它們一般在5-7天內(nèi)也會(huì)死亡。▲KLH(keyholelimpethemocyanin)半衰期長(zhǎng)，約20～23天，再次免疫主要抗體免疫球蛋白V區(qū)和C區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖免疫球蛋白(Immunoglobulin,Ig)免疫球蛋白重鏈和輕鏈折疊形成的環(huán)形功能區(qū)為結(jié)構(gòu)域，只有Myleomacells和Spleencells相互融合的Hybridomacells由于具有兩種親代細(xì)胞的染色體（基因組），故在HAT生存下來(lái)的是Hybridomacells?！鞍踪|(zhì)(MW>10000)免疫球蛋白重鏈和輕鏈折疊形成的環(huán)形功能區(qū)為結(jié)構(gòu)域，免疫球蛋白V區(qū)和C區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖Igl鏈的氨基酸序列▲多肽(﹥15aminoacids)★佐劑（Adjuvant）該區(qū)的Aa的組成和排列順序有較大變異，這種變異決定了抗原與抗體結(jié)合的特異性。第五節(jié)人工制備抗體（一）類(lèi)（class）分別為CDR1、CDR2和CDR3五類(lèi)免疫球蛋白的特性和功能

抗體(antibody，Ab):

是B細(xì)胞接受抗原刺激后增殖分化為漿細(xì)胞所產(chǎn)生的主要存在于血清等體液中的具有免疫功能的糖蛋白?；靖拍?

免疫球蛋白(Ig)：具有抗體活性或化學(xué)

結(jié)構(gòu)與抗體相似的球蛋白。生物學(xué)和功能上的定義

結(jié)構(gòu)和化學(xué)上的定義所有抗體都是免疫球蛋白，但免疫球蛋白不都是抗體!二、外源因素所致的異質(zhì)性——Ig的多樣性抗8概述免疫球蛋白按存在形式分為分泌型(SecretedIg,SIg)：分泌入體液中，介導(dǎo)體液免疫應(yīng)答。膜型(MembraneIg,MIg)：構(gòu)成B細(xì)胞膜上的抗原受體概述免疫球蛋白按存在形式分為分泌型(SecretedIg9第一節(jié)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)

第一節(jié)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu) 10一、基本結(jié)構(gòu)——四肽鏈結(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)，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。每條重鏈和輕鏈分為氨基端和羧基端。一、基本結(jié)構(gòu)——四肽鏈結(jié)構(gòu)免疫球蛋白分子的基本11Afour-chainunitofIgAfour-chainunitofIg12（一）重鏈和輕鏈1.重鏈（heavychain,H）：分子量50~75kD，450~550個(gè)Aa.

據(jù)H鏈C區(qū)氨基酸的不同將Ig分為五類(lèi)，即

IgM，IgD，IgE，IgA，IgG

μ

δ

ε

α

γ

同一類(lèi)免疫球蛋白又可以分亞類(lèi)：如IgG1-G4、IgA1-A22.輕鏈（lightchain,L

）：分子量25kD，214個(gè)Aa.

輕鏈分為κ和λ鏈兩種，據(jù)此可將Ig分為κ和λ兩型(type)。根據(jù)λ鏈恒定區(qū)個(gè)別氨基酸殘基的差異，又可將λ分為λ1、λ2、λ3和λ4四個(gè)亞型。（一）重鏈和輕鏈1.重鏈（heavychain,H）：13（二）可變區(qū)和恒定區(qū)1.可變區(qū)（variableregion,V

）：

110個(gè)Aa，位于Ig的N端，占輕鏈的1/2和重鏈的1/4或1/5。該區(qū)的Aa的組成和排列順序有較大變異，這種變異決定了抗原與抗體結(jié)合的特異性。2.恒定區(qū)（constantregion,C）：位于Ig分子的C端，占輕鏈的1/2和重鏈的3/4或4/5。該區(qū)的Aa組成和排列在同一動(dòng)物種屬中比較恒定。3.高變區(qū)（hypervariableregion,HVR）：重鏈和輕鏈V區(qū)（分別稱(chēng)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的區(qū)域。即Ab與Ag特異性結(jié)合的位置。又稱(chēng)互補(bǔ)決定區(qū)（complementaritydeterminingregion,CDR）。分別為CDR1、CDR2和CDR34.骨架區(qū)（frameworkregion,FR）：

CDR以外區(qū)域的氨基酸組成和排列順序相對(duì)不易變化的區(qū)域。（二）可變區(qū)和恒定區(qū)1.可變區(qū)（variableregi14

0102030405060708090100110120130140150160170180190200210220

5040

302010

0CDR1CDR2CDR3

抗體分子的多樣性Igl鏈的氨基酸序列酸殘基的變異率相應(yīng)位置上氨基對(duì)來(lái)自不同B細(xì)胞克隆的Ig輕鏈氨基酸序列進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)V區(qū)的變化主要集中在3個(gè)分別由6－10個(gè)氨基酸殘基組成的狹小區(qū)域內(nèi)。這3個(gè)區(qū)又被稱(chēng)作高可變區(qū)或互補(bǔ)決定區(qū)（CDR），參與抗原結(jié)合部位的組成。01020304015免疫球蛋白V區(qū)和C區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖

免疫球蛋白重鏈和輕鏈折疊形成的環(huán)形功能區(qū)為結(jié)構(gòu)域，CDR為互補(bǔ)決定區(qū)，F(xiàn)R為骨架區(qū)免疫球蛋白V區(qū)和C區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖免疫球蛋白重16免疫球蛋白課件17（三）鉸鏈區(qū)（hingeregion）

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(wú)。（三）鉸鏈區(qū)（hingeregion）位于18（一）類(lèi)（class）（2）抗原受體；Ig分子超家族的成員多數(shù)為細(xì)胞膜表面分子。主要的抗感染抗體（激活補(bǔ)體、調(diào)理、ADCC）各類(lèi)免疫球蛋白的特性與功能。免疫球蛋白超家族這3個(gè)區(qū)又被稱(chēng)作高可變區(qū)或互補(bǔ)決定區(qū)（CDR），參與抗原結(jié)合部位的組成。不同抗原表位誘導(dǎo)的同一類(lèi)型的Ig(如IgG)，其識(shí)別抗原的特異性不同。價(jià)廉，低技術(shù)，能得到高特異性和高效價(jià)的抗血清。免疫球蛋白超家族HATselectionsystem四個(gè)亞類(lèi):IgG1IgG2IgG3IgG4小、易掌握、經(jīng)濟(jì)，如果抗體需求量小，小鼠是最佳選擇。（一）木瓜蛋白酶水解片段（圖）粘膜局部漿細(xì)胞合成；半衰期長(zhǎng)，約20～23天，再次免疫主要抗體多克隆抗體和單克隆抗體的概念。IgA、IgE和IgG4的聚合物可活化補(bǔ)體的旁路途徑。IgA、IgE和IgG4的聚合物可活化補(bǔ)體的旁路途徑。免疫球蛋白分子的基本結(jié)構(gòu)是一“Y”字型的四肽鏈CDR為互補(bǔ)決定區(qū)，F(xiàn)R為骨架區(qū)（四）結(jié)構(gòu)域（功能區(qū)，domain）輕鏈:VL，CL重鏈:VH，CH1，CH2，CH3(IgG、IgA

和

IgD)，CH4(IgM和IgE)1.分類(lèi)（一）類(lèi)（class）（四）結(jié)構(gòu)域（功能區(qū)，domain）輕19（四）結(jié)構(gòu)域（功能區(qū)，domain）2.Ig的二級(jí)結(jié)構(gòu)——“三明治”狀的“β桶狀”結(jié)構(gòu)

具有免疫球蛋白折疊結(jié)構(gòu)的分子統(tǒng)稱(chēng)為免疫球蛋白超家族（immunoglobulinsuperfamily,IgSF）（四）結(jié)構(gòu)域（功能區(qū)，domain）2.Ig的二級(jí)結(jié)構(gòu)——“20“Ig-likeDomain(Ig樣結(jié)構(gòu)域)”“Ig-likeDomain(Ig樣結(jié)構(gòu)域)”21IgSuperfamily-S-S-CL-S-S-CL-S-S--S-S-CL-S-S-CL-S-S--S-S-CL-S-S-CL-S-S--S-S--S-S--S-S--S-S-CL-S-S-CL--S-S---S-S-V-S-S-V-S-S-CL-S-S-CL--S-S---S-S-V-S-S-V-S-S-CL-S-S-CL-S-S--S-S-V-S-S-V-S-S--S-S--S-S--S-S-CLCL-S--S--S-S--S-S--S-S-CLCL-S--S-免疫球蛋白超家族-S-S-V-S-S-V-S-S-C2C2-S-S--S-S-C2-S-S-C2-S-S-C2-S-S-C2-S-S-V-S-S--S-S-V-S-S--S-S-C2-S-S-V-S-S-V-S-S-V-S-S-VC2C2-S-S--S-S-C2C2-S-S--S-S-C2C2-S-S--S-S-C2-S-S-C2C2-S-S--S-S-C2C2C2C2C2C2C2-S-S--S-S--S-S--S-S--S-S--S-S--S-S-CD2LAF-3CD3CD4CD8VCAM-1ICAM-1ICAM-2Ig受體gdeMHC-IMHC-IIb2m免疫球蛋白（IgM）TCRIga/bIg分子超家族的成員多數(shù)為細(xì)胞膜表面分子。圖中顯示的是Ig分子超家族的一些主要成員及其分子結(jié)構(gòu)。IgSuperfamily-S-S-CL-S-S-CL-S22（四）結(jié)構(gòu)域（功能區(qū)，domain）3.各功能區(qū)的功能:(1)VH和VL—抗原結(jié)合部位；(2)CH1～3和CL—Ig遺傳標(biāo)志所在；(3)CH2(IgG)、CH3(IgM)—C1q結(jié)合部位；(4)CH2～CH3(IgG)—結(jié)合并通過(guò)胎盤(pán)；(5)CH3(IgG)—FcγR結(jié)合部位；(6)CH4(IgE)—FcεR結(jié)合部位。（四）結(jié)構(gòu)域（功能區(qū)，domain）3.各功能區(qū)的功能:(123二、Ig的其他成分（一）J鏈（joiningchain）

是一富含半胱氨酸的多肽鏈，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(wú)J鏈。（二）分泌片（secretorypiece,SP）

為一含糖肽鏈，由黏膜上皮細(xì)胞合成和分泌，以非共價(jià)形式結(jié)合于IgA二聚體上，使其成為分泌型IgA（SIgA）。SP的作用是：使IgA分泌到黏膜表面，發(fā)揮黏膜免疫作用；可保護(hù)SIgA絞鏈區(qū)，使其免遭蛋白水解酶降解。二、Ig的其他成分（一）J鏈（joiningchain）24免疫球蛋白課件25免疫球蛋白課件26三、Ig的水解片段（一）木瓜蛋白酶水解片段（圖）木瓜蛋白酶IgG2Fab+Fc（二）胃蛋白酶水解片段（圖）胃蛋白酶IgGF(ab’)2+pFc’三、Ig的水解片段（一）木瓜蛋白酶水解片段（圖）木瓜蛋白酶27FabFcPapainFabFcPapain28細(xì)胞的DNA的生物合成有兩條途徑。一種抗原物質(zhì)可具有多種不同表位，每一表位可刺激機(jī)體一種抗體形成細(xì)胞產(chǎn)生一種特異性抗體。1、同種型(isotype)：存在于同種抗體分子中的抗原表位即為同種型，是同一種屬所有個(gè)體Ig分子所共有的抗原特異性標(biāo)志，主要存在于Ig的C區(qū)中，據(jù)H鏈C區(qū)的不同又分為五個(gè)大類(lèi)，每一類(lèi)又分若干亞類(lèi)；球蛋白（globulin）是治療用丙球的主要成分（人工被動(dòng)免疫）四個(gè)亞類(lèi):IgG1IgG2IgG3IgG4免疫球蛋白超家族第四節(jié)各類(lèi)免疫球蛋白的特性與功能免疫球蛋白超家族五類(lèi)免疫球蛋白的特性和功能存在形式分泌型—血清中，功能不清；半衰期長(zhǎng)，約20～23天，再次免疫主要抗體親細(xì)胞抗體，介導(dǎo)Ⅰ型超敏反應(yīng)；★載體（Carrier）Koler,Milstein&Jerne每條重鏈和輕鏈分為氨基端和羧基端。價(jià)廉，低技術(shù)，能得到高特異性和高效價(jià)的抗血清。獨(dú)特型（idiotype）：每個(gè)Ig分子所特有獨(dú)特位（Id)HVR/CDR/Id抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的的細(xì)胞毒作用（ADCC)：gde位于Ig分子的C端，占輕鏈的1/2和重鏈的3/4或4/5。主要的抗感染抗體（激活補(bǔ)體、調(diào)理、ADCC）（一）類(lèi)（class）IgG+抗原(靶細(xì)胞)→FcγR（NK細(xì)胞）→殺傷靶細(xì)胞EmilvonBehring,1901,antitoxins免疫球蛋白V區(qū)和C區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖免疫球蛋白重鏈和輕鏈折疊形成的環(huán)形功能區(qū)為結(jié)構(gòu)域，（一）掌握抗體和免疫球蛋白的概念；血清中含量最低(占Ig的0.一、IgV區(qū)的功能——識(shí)別并特異性結(jié)合抗原第一節(jié)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)μδεαγ免疫球蛋白(Immunoglobulin,Ig)五聚體，分子量最大(900kd)，又稱(chēng)巨球蛋白；小、易掌握、經(jīng)濟(jì)，如果抗體需求量小，小鼠是最佳選擇。GeraldEdelmanandRodneyPorter,1972,structureofantibody恒定區(qū)（constantregion,C）：IgA、IgE和IgG4的聚合物可活化補(bǔ)體的旁路途徑。親細(xì)胞抗體，介導(dǎo)Ⅰ型超敏反應(yīng)；初次和再次免疫應(yīng)答示意圖重鏈:VH，CH1，CH2，CH3(IgG、IgA和pepsinF(ab`)2pFc`細(xì)胞的DNA的生物合成有兩條途徑。主要的抗感染抗體（激活補(bǔ)體29第二節(jié)免疫球蛋白的異質(zhì)性免疫球蛋白的異質(zhì)性表現(xiàn)在：

1.不同抗原表位刺激機(jī)體產(chǎn)生不同類(lèi)型的Ig,其識(shí)別抗原的特異性不同，其重鏈類(lèi)別和輕鏈型別也不同；

2.不同抗原表位誘導(dǎo)的同一類(lèi)型的Ig(如IgG)，其識(shí)別抗原的特異性不同。導(dǎo)致免疫球蛋白異質(zhì)性的因素外源性因素內(nèi)源性因素第二節(jié)免疫球蛋白的異質(zhì)性免疫球蛋白的異質(zhì)性表現(xiàn)在：導(dǎo)致免30一、Ig的類(lèi)型（一）類(lèi)（class）

在同一種屬的所有個(gè)體內(nèi)，Ig重鏈C區(qū)所含抗原表位不同，據(jù)此將重鏈分為γ、α、μ、δ、ε鏈5種，與此對(duì)應(yīng)的Ig為5類(lèi)：IgG、IgA、IgM、IgD、IgE。（二）亞類(lèi)（subclass）

依同一類(lèi)Ig重鏈的抗原性及二硫鍵數(shù)目和位置不同，將Ig分為亞類(lèi)。人IgG：IgG1，IgG2，

IgG3，

IgG4,IgA：IgA1，IgA2,IgM：IgM1，IgM2,IgD和IgE尚未發(fā)現(xiàn)亞類(lèi)。（三）型（type）

根據(jù)Ig輕鏈C區(qū)所含抗原表位不同將Ig分為λ和κ2型。（四）亞型（subtype）一、Ig的類(lèi)型（一）類(lèi)（class）在同一種屬31二、外源因素所致的異質(zhì)性——Ig的多樣性

外源性抗原數(shù)目繁多（蛋白質(zhì)、多糖、脂類(lèi)等），多樣性抗原的存在是導(dǎo)致Ig異質(zhì)性（即特異性）的外源因素，是Ig異質(zhì)性的物質(zhì)基礎(chǔ)。二、外源因素所致的異質(zhì)性——Ig的多樣性外源32三、內(nèi)源因素所致的異質(zhì)性——Ig的血清型Ig分子上有三類(lèi)不同的抗原表位同種型（isotype）：種屬型標(biāo)志，IgC區(qū)同種異型（allotype）：個(gè)體標(biāo)志，IgC區(qū)獨(dú)特型（idiotype）：每個(gè)Ig分子所特有獨(dú)特位（Id)HVR/CDR/Id三、內(nèi)源因素所致的異質(zhì)性——Ig的血清型Ig分子上有三類(lèi)不331、同種型(isotype)

：存在于同種抗體分子中的抗原表位即為同種型，是同一種屬所有個(gè)體Ig分子所共有的抗原特異性標(biāo)志，主要存在于Ig的C區(qū)中，據(jù)H鏈C區(qū)的不同又分為五個(gè)大類(lèi)，每一類(lèi)又分若干亞類(lèi)；按L鏈的不同分為兩型，每型又分為若干亞型。免疫球蛋白課件34免疫球蛋白課件35免疫球蛋白課件362、同種異型（allotype)

：同一種屬中不同個(gè)體所產(chǎn)生的同一類(lèi)型Ig,由于重鏈或輕鏈恒定區(qū)內(nèi)一個(gè)或數(shù)個(gè)氨基酸（即遺傳標(biāo)志）不同而表現(xiàn)的免疫原性的差異同種異型可以為同一物種的某些個(gè)體所共有，但絕不會(huì)為同一物種的所有個(gè)體所共有，是個(gè)體型標(biāo)志。2、同種異型（allotype)：373、獨(dú)特型（idiotype)

：是指每一個(gè)B細(xì)胞克隆產(chǎn)生的特異性Ig分子上特有的氨基酸序列。因?yàn)槊糠N特異性IgV區(qū)都不相同，故成為某種Ig分子獨(dú)特的抗原決定簇或獨(dú)特的標(biāo)記。3、獨(dú)特型（idiotype)：是指每一個(gè)B細(xì)胞克隆產(chǎn)生的38免疫球蛋白課件39第三節(jié)免疫球蛋白的功能第三節(jié)免疫球蛋白的功能40一、IgV區(qū)的功能——識(shí)別并特異性結(jié)合抗原1.抗體的結(jié)合價(jià)單體(IgG,IgE)—2價(jià)二聚體(分泌型IgA)—4價(jià)五聚體(IgM)—10價(jià)（5價(jià)）中和效應(yīng)—中和毒素和病毒與Ag結(jié)合—促吞噬細(xì)胞吞噬2.實(shí)際意義一、IgV區(qū)的功能——識(shí)別并特異性結(jié)合抗原1.抗體的結(jié)合價(jià)單41二、IgC區(qū)的功能（一）激活補(bǔ)體

IgM、IgG1-3與抗原結(jié)合活化補(bǔ)體的經(jīng)典途徑；

IgA、IgE和IgG4的聚合物可活化補(bǔ)體的旁路途徑。二、IgC區(qū)的功能（一）激活補(bǔ)體42（二）結(jié)合Fc受體

調(diào)理作用：

IgG+抗原(顆粒性)→FcγR（單核、巨噬細(xì)胞及中性粒細(xì)胞）→促吞噬細(xì)胞吞噬；抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的的細(xì)胞毒作用（ADCC)：

IgG+抗原(靶細(xì)胞)→FcγR（NK

細(xì)胞）→

殺傷靶細(xì)胞

介導(dǎo)Ⅰ型超敏反應(yīng)：IgE為親細(xì)胞抗體。二、IgC區(qū)的功能（三）穿過(guò)胎盤(pán)和黏膜（二）結(jié)合Fc受體二、IgC區(qū)的功能（三）穿過(guò)胎盤(pán)和43μδεαγ三、內(nèi)源因素所致的異質(zhì)性——Ig的血清型Ig的二級(jí)結(jié)構(gòu)——“三明治”狀的“β桶狀”結(jié)構(gòu)小、易掌握、經(jīng)濟(jì)，如果抗體需求量小，小鼠是最佳選擇。(1)VH和VL—抗原結(jié)合部位；每條重鏈和輕鏈分為氨基端和羧基端。根據(jù)Ig輕鏈C區(qū)所含抗原表位不同將Ig分為λ和κ2型。同一類(lèi)免疫球蛋白又可以分亞類(lèi)：如IgG1-G4、IgA1-A2第五節(jié)人工制備抗體分別為CDR1、CDR2和CDR3多克隆抗體為第一代人工抗體，由多克隆細(xì)胞產(chǎn)生的多種抗體的混合物IgA二聚體和IgM五聚體均含J鏈；Ig分子上有三類(lèi)不同的抗原表位三、內(nèi)源因素所致的異質(zhì)性——Ig的血清型再次應(yīng)答：初次應(yīng)答后，當(dāng)抗體下降并恢復(fù)正常時(shí)，再用相同的抗原進(jìn)行免疫，則抗體產(chǎn)生的潛伏期明顯縮短，抗體含量明顯上升，且維持時(shí)間更為長(zhǎng)久，這種現(xiàn)象稱(chēng)為～，也叫回憶應(yīng)答。F(ab’)2+pFc’（四）結(jié)構(gòu)域（功能區(qū)，domain）第五節(jié)人工制備抗體IgA：IgA1，IgA2,小、易掌握、經(jīng)濟(jì)，如果抗體需求量小，小鼠是最佳選擇。輕鏈（lightchain,L）：分子量25kD，214個(gè)Aa.多抗目前極少用于治療。μδεαγ44免疫球蛋白課件45免疫球蛋白課件46免疫球蛋白課件47第四節(jié)各類(lèi)免疫球蛋白的特性與功能

第四節(jié)各類(lèi)免疫球蛋白的特性與功能48一、IgG單體，血清和細(xì)胞外液中含量最高四個(gè)亞類(lèi):IgG1

IgG2

IgG3

IgG4

半衰期長(zhǎng)，約20～23天，再次免疫主要抗體是治療用丙球的主要成分（人工被動(dòng)免疫）主要的抗感染抗體（激活補(bǔ)體、調(diào)理、ADCC）介導(dǎo)超敏反應(yīng)唯一通過(guò)胎盤(pán)的抗體（自然自動(dòng)免疫）一、IgG單體，血清和細(xì)胞外液中含量最高491.五聚體，分子量最大(900kd)，又稱(chēng)巨球蛋白；2.人類(lèi)發(fā)育過(guò)程中最早合成的Ig；3.體液免疫應(yīng)答最先產(chǎn)生的Ig

—

感染早期免疫；4.占血清Ig含量的5～10%；5.半衰期5天—

血清中特異性IgM

水平增高提示有近期感染；6.激活補(bǔ)體；7.IgM

不能通過(guò)胎盤(pán)→臍帶血或新生兒血清中IgM水平升高表明胎兒有宮內(nèi)感染；8.膜表面IgM是BCR的主要成分，也是B細(xì)胞發(fā)育成熟的標(biāo)志。9.自身抗體→自身免疫病二、IgM1.五聚體，分子量最大(900kd)，又稱(chēng)巨球蛋白；501.兩種類(lèi)型

2.半衰期：6天；3.占血清Ig含量的5～15%；4.粘膜局部抗感染免疫

血清型：IgA1，單體；分泌型：IgA2，二聚體,

粘膜局部漿細(xì)胞合成；分泌片由粘膜上皮細(xì)胞合成；三、IgA1.兩種類(lèi)型血清型：IgA1，單體；三、IgA511.單體分子2.存在形式分泌型—血清中，功能不清；膜結(jié)合型—B細(xì)胞表面,3.意義（1）是B細(xì)胞成熟的重要標(biāo)志；（2）抗原受體；4.占血清Ig含量的1%；5.半衰期3天。四、IgD1.單體分子四、IgD521.單體分子；2.血清中含量最低(占Ig的0.002%)；3.半衰期：3天；4.呼吸道和胃腸道漿細(xì)胞產(chǎn)生；5.親細(xì)胞抗體，介導(dǎo)Ⅰ型超敏反應(yīng)；6.過(guò)敏性疾病和某些寄生蟲(chóng)感染患者血清中特異性IgE水平增高。五、IgE1.單體分子；五、IgE53第五節(jié)人工制備抗體

抗體技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段第一代：多克隆抗血清第二代：細(xì)胞工程抗體（單克隆抗體）第三代：基因工程抗體第五節(jié)人工制備抗體54

體內(nèi)存在千百種抗體形成細(xì)胞，每種細(xì)胞只識(shí)別特定的抗原表位，并在后者刺激下增殖分化，而來(lái)得細(xì)胞群稱(chēng)為克隆（clone）。

一種抗原物質(zhì)可具有多種不同表位，每一表位可刺激機(jī)體一種抗體形成細(xì)胞產(chǎn)生一種特異性抗體。

多克隆抗體為第一代人工抗體，由多克隆細(xì)胞產(chǎn)生的多種抗體的混合物一、多克隆抗體（pollyclonalantibody，pAb）

體內(nèi)存在千百種抗體形成細(xì)胞，每種細(xì)胞只識(shí)別特定的55抗體產(chǎn)生的一般規(guī)律初次應(yīng)答：機(jī)體初次接受適量抗原刺激后，經(jīng)過(guò)一段相對(duì)較長(zhǎng)的潛伏期后，才能在血清中出現(xiàn)含量較低、持續(xù)時(shí)間較短、以IgM為主的抗體，這種現(xiàn)象稱(chēng)為～。此時(shí)產(chǎn)生的抗體與抗原結(jié)合的強(qiáng)度較低，IgG出現(xiàn)的時(shí)間較晚。再次應(yīng)答：初次應(yīng)答后，當(dāng)抗體下降并恢復(fù)正常時(shí)，再用相同的抗原進(jìn)行免疫，則抗體產(chǎn)生的潛伏期明顯縮短，抗體含量明顯上升，且維持時(shí)間更為長(zhǎng)久，這種現(xiàn)象稱(chēng)為～，也叫回憶應(yīng)答。抗體產(chǎn)生的一般規(guī)律初次應(yīng)答：機(jī)體初次接受適量抗原刺激后，經(jīng)過(guò)56初次和再次免疫應(yīng)答示意圖初次和再次免疫應(yīng)答示意圖57多克隆抗血清的制備

這是最經(jīng)典、傳統(tǒng)的制備抗體的方法，也是技術(shù)上最容易和最簡(jiǎn)單的?！锩庖咴?xì)胞（cell)▲蛋白質(zhì)(MW>10000)▲多肽(﹥15aminoacids)★佐劑（Adjuvant）★載體（Carrier）▲KLH(keyholelimpethemocyanin)▲B(niǎo)SA(bovineserumalbumin)多克隆抗血清的制備581.Mice

小、易掌握、經(jīng)濟(jì)，如果抗體需求量小，小鼠是最佳選擇。一般從眼球取血能得到0.1～1.0ml。2.Rabbits

100ml血清3.Chichens

IgY,蛋黃，量多。4.其它

羊、馬等1.Mice59多克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)1.價(jià)廉，低技術(shù)，能得到高特異性和高效價(jià)的抗血清。2.能用無(wú)關(guān)抗原吸收而去除非特異反應(yīng)。3.多抗能用于依靠形成沉淀帶的實(shí)驗(yàn)（如免疫擴(kuò)散，火箭電泳等）。缺點(diǎn)1.不同抗體的混合體，用無(wú)關(guān)抗原去吸收效果不佳。2.多抗批間差異大。3.多抗目前極少用于治療。多克隆抗體的60二、單克隆抗體（monoclonalantibody，McAb)

第二代人工抗體；

由一個(gè)B細(xì)胞克隆產(chǎn)生的、只作用于單一抗原表位的高度特異性抗體，稱(chēng)為單克隆抗體。其優(yōu)點(diǎn)為：結(jié)構(gòu)均一、純度高、特異性強(qiáng)、效價(jià)高、少或無(wú)交叉反應(yīng)、制備成本低。二、單克隆抗體（monoclonalantibody，Mc61(一)基本原理雜交瘤技術(shù)是利用腫瘤細(xì)胞容易體外培養(yǎng)和長(zhǎng)期生存的性質(zhì)，將腫瘤細(xì)胞和能分泌特異性抗體的B淋巴細(xì)胞進(jìn)行融合制備雜交瘤細(xì)胞，后者繼承了腫瘤細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞的性質(zhì)，即能分泌特異性抗體，又能長(zhǎng)期生存。它是建立在雜交瘤細(xì)胞的選擇培養(yǎng)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，采用的HAT選擇性培養(yǎng)系統(tǒng)是在普通細(xì)胞培養(yǎng)液中加入次黃嘌呤（H，Hypoxanthine），氨基蝶呤（A，Aminopterin），胸腺嘧啶核苷（T，Thymidine）,它是根據(jù)細(xì)胞內(nèi)嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的生物合成途經(jīng)設(shè)計(jì)的，用于分離雜交瘤細(xì)胞的選擇培養(yǎng)液。

(一)基本原理62細(xì)胞的DNA的生物合成有兩條途徑。

1.主要途徑（MainPathways）；由氨基酸及其他小分子化合物合成核苷酸，進(jìn)而合成DNA。

2.應(yīng)急或補(bǔ)救途徑（SalvagePathways）；它是利用外源性的核苷酸的“前體”，如次黃嘌呤（H，Hypoxanthine）和胸腺嘧啶核苷（T,Thymidine），在次黃嘌呤鳥(niǎo)嘌呤磷酸核糖核酸轉(zhuǎn)移酶（HGPRT）和胸腺嘧啶核苷激酶（TK）的催化下合成核苷酸，進(jìn)而合成DNA。

細(xì)胞的DNA的生物合成有兩條途徑。63

HAT培養(yǎng)液中的氨基蝶呤（A）是一種葉酸拮抗劑，它可阻斷細(xì)胞內(nèi)DNA合成的主要途徑，而HAT培養(yǎng)液中又提供了核苷酸的“前體”次黃嘌呤（H）和胸腺嘧啶核苷（T）。雜交瘤技術(shù)中常用的腫瘤細(xì)胞為Balb/c小鼠骨髓瘤細(xì)胞系（Myleomacellline）如SP2/0，NS-1及X63-Ag8等，均是人為使其缺乏HGPRT酶的細(xì)胞株。當(dāng)細(xì)胞融合后，將細(xì)胞置于HAT培養(yǎng)液中進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)，Myleomacells及其相互融合形成的同核體細(xì)胞的DNA合成的主要途徑被氨基蝶呤阻斷，同時(shí)又缺乏HGPRT，不能利用補(bǔ)救途徑，故它們?cè)贖AT中不能生長(zhǎng)。Spleencells不能在組織培養(yǎng)液中長(zhǎng)期生長(zhǎng)，它們一般在5-7天內(nèi)也會(huì)死亡。只有Myleomacells和Spleencells相互融合的Hybridomacells由于具有兩種親代細(xì)胞的染色體（基因組），故在HAT生存下來(lái)的是Hybridomacells。

HAT培養(yǎng)液中的氨基蝶呤（A）是一種葉酸拮抗64HATselectionsystemRNADNAA

M

I

N

O

P

T

E

R

I

NMainbiosyntheticpathwaySalvagepathwayHGRPThypoxanthinethymidineTKTK:thymidinekinaseHGRPT:hypoxanthineguaninephosphoribosyltransferaseHATselectionsystemRNADNAA

M

65一、IgV區(qū)的功能——識(shí)別并特異性結(jié)合抗原與Ag結(jié)合—促吞噬細(xì)胞吞噬二、外源因素所致的異質(zhì)性——Ig的多樣性μδεαγ三、內(nèi)源因素所致的異質(zhì)性——Ig的血清型(2)CH1～3和CL—Ig遺傳標(biāo)志所在；μδεαγ100ml血清具有免疫球蛋白折疊結(jié)構(gòu)的分子統(tǒng)稱(chēng)為免疫球蛋白超家族（immunoglobulinsuperfamily,IgSF）該區(qū)的Aa的組成和排列順序有較大變異，這種變異決定了抗原與抗體結(jié)合的特異性。它是建立在雜交瘤細(xì)胞的選擇培養(yǎng)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，采用的HAT選擇性培養(yǎng)系統(tǒng)是在普通細(xì)胞培養(yǎng)液中加入次黃嘌呤（H，Hypoxanthine），氨基蝶呤（A，Aminopterin），胸腺嘧啶核苷（T，Thymidine）,它是根據(jù)細(xì)胞內(nèi)嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的生物合成途經(jīng)設(shè)計(jì)的，用于分離雜交瘤細(xì)胞的選擇培養(yǎng)液。多抗目前極少用于治療。IgG+抗原(顆粒性)→FcγR（單核、巨噬細(xì)胞及中性粒細(xì)胞）→促吞噬細(xì)胞吞噬；四個(gè)亞類(lèi):IgG1IgG2IgG3IgG4NobelPrizewinnersIg的二級(jí)結(jié)構(gòu)——“三明治”狀的“β桶狀”結(jié)構(gòu)單體，血清和細(xì)胞外液中含量最高占血清Ig含量的5～10%；具有抗體活性或化學(xué)

結(jié)構(gòu)與抗體相似的球蛋白。免疫球蛋白重鏈和輕鏈折疊形成的環(huán)形功能區(qū)為結(jié)構(gòu)域，Spleencells不能在組織培養(yǎng)液中長(zhǎng)期生長(zhǎng)，它們一般在5-7天內(nèi)也會(huì)死亡。MyelomacellNormalBcellFusioncell

Cannot

LiveSalvagepathwaysurviveHGPRT-Cannotlivepermanently一、IgV區(qū)的功能——識(shí)別并特異性結(jié)合抗原Myelomac66免疫球蛋白課件67免疫球蛋白課件68三、基因工程抗體(geneticengineering

antibody)定義按照研究者意愿，在DNA水平對(duì)Ig基因進(jìn)行切割、拼接或修飾，導(dǎo)入受體細(xì)胞表達(dá)的新型抗體分子。三、基因工程抗體(geneticengineering69出發(fā)點(diǎn)都是為了解決單克隆抗體的的鼠源性問(wèn)題出發(fā)點(diǎn)都是為了解決單克隆抗體的的鼠源性問(wèn)題70ThankYou!ThankYou!71免疫球蛋白V區(qū)和C區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖

免疫球蛋白重鏈和輕鏈折疊形成的環(huán)形功能區(qū)為結(jié)構(gòu)域，CDR為互補(bǔ)決定區(qū)，F(xiàn)R為骨架區(qū)免疫球蛋白V區(qū)和C區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖免疫球蛋白重72“Ig-likeDomain(Ig樣結(jié)構(gòu)域)”“Ig-likeDomain(Ig樣結(jié)構(gòu)域)”73三、Ig的水解片段（一）木瓜蛋白酶水解片段（圖）木瓜蛋白酶IgG2Fab+Fc（二）胃蛋白酶水解片段（圖）胃蛋白酶IgGF(ab’)2+pFc’三、Ig的水解片段（一）木瓜蛋白酶水解片段（圖）木瓜蛋白酶74pepsinF(ab`)2pFc`pepsinF(ab`)2pFc`75免疫球蛋白課件76一、IgG單體，血清和細(xì)胞外液中含量最高四個(gè)亞類(lèi):IgG1

IgG2

IgG3

IgG4

半衰期長(zhǎng)，約20～23天，再次免疫主要抗體是治療用丙球的主要成分（人工被動(dòng)免疫）主要的抗感染抗體（激活補(bǔ)體、調(diào)理、ADCC）介導(dǎo)超敏反應(yīng)唯一通過(guò)胎盤(pán)的抗體（自然自動(dòng)免疫）一、IgG單體，血清和細(xì)胞外液中含量最高771.Mice

小、易掌握、經(jīng)濟(jì)，如果抗體需求量小，小鼠是最佳選擇。一般從眼球取血能得到0.1～1.0ml。2.Rabbits

100ml血清3.Chichens

IgY,蛋黃，量多。4.其它

羊、馬等1.Mice78ThankYou!ThankYou!79醫(yī)學(xué)免疫學(xué)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)80第四章免疫球蛋白

(Immunoglobulin)第四章免疫球蛋白

(Immunoglobulin)81概述免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)免疫球蛋白的異質(zhì)性免疫球蛋白的功能五類(lèi)免疫球蛋白的特性和功能抗體的人工制備免疫球蛋白(Immunoglobulin,Ig)概述免疫球蛋白(Immunoglobulin,Ig)82目的要求（一）掌握抗體和免疫球蛋白的概念；免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)；免疫球蛋白的功能；各類(lèi)免疫球蛋白的特性與功能。（二）熟悉免疫球蛋白的水解片段；多克隆抗體和單克隆抗體的概念。（三）了解免疫球蛋白的異質(zhì)性及抗體的制備方法。目的要求83EmilvonBehring,1901,antitoxinsGeoregesKohlerandCesarMilstein,1984,monoclonalantibodySusumuTonegama,1987,structureofIggeneGeraldEdelmanandRodneyPorter,1972,structureofantibodyPaulEhrlich,1908,productionofantibodyNobelPrizewinnersEmilvonBehring,1901,antito84與抗體有關(guān)的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者1901vonBering血清治療1908Ehrlich&Metchnikoff抗體生成、吞噬1972Edelman&Poter抗體分子結(jié)構(gòu)1977Yalow放射免疫測(cè)定1984Koler,Milstein&Jerne單克隆抗體1987TonegawaIg基因結(jié)構(gòu)與抗體有關(guān)的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者1901vonBering血清治85正常人血清電泳分離圖Antigen概述

+-2白蛋白（Albumin）球蛋白（globulin）1IgGIgAIgMIgD正常人血清電泳分離圖Antigen概述+-2白蛋白（86二、外源因素所致的異質(zhì)性——Ig的多樣性該區(qū)的Aa組成和排列在同一動(dòng)物種屬中比較恒定。Spleencells不能在組織培養(yǎng)液中長(zhǎng)期生長(zhǎng)，它們一般在5-7天內(nèi)也會(huì)死亡?！鳮LH(keyholelimpethemocyanin)半衰期長(zhǎng)，約20～23天，再次免疫主要抗體免疫球蛋白V區(qū)和C區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖免疫球蛋白(Immunoglobulin,Ig)免疫球蛋白重鏈和輕鏈折疊形成的環(huán)形功能區(qū)為結(jié)構(gòu)域，只有Myleomacells和Spleencells相互融合的Hybridomacells由于具有兩種親代細(xì)胞的染色體（基因組），故在HAT生存下來(lái)的是Hybridomacells。▲蛋白質(zhì)(MW>10000)免疫球蛋白重鏈和輕鏈折疊形成的環(huán)形功能區(qū)為結(jié)構(gòu)域，免疫球蛋白V區(qū)和C區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖Igl鏈的氨基酸序列▲多肽(﹥15aminoacids)★佐劑（Adjuvant）該區(qū)的Aa的組成和排列順序有較大變異，這種變異決定了抗原與抗體結(jié)合的特異性。第五節(jié)人工制備抗體（一）類(lèi)（class）分別為CDR1、CDR2和CDR3五類(lèi)免疫球蛋白的特性和功能

抗體(antibody，Ab):

是B細(xì)胞接受抗原刺激后增殖分化為漿細(xì)胞所產(chǎn)生的主要存在于血清等體液中的具有免疫功能的糖蛋白?；靖拍?

免疫球蛋白(Ig)：具有抗體活性或化學(xué)

結(jié)構(gòu)與抗體相似的球蛋白。生物學(xué)和功能上的定義

結(jié)構(gòu)和化學(xué)上的定義所有抗體都是免疫球蛋白，但免疫球蛋白不都是抗體!二、外源因素所致的異質(zhì)性——Ig的多樣性抗87概述免疫球蛋白按存在形式分為分泌型(SecretedIg,SIg)：分泌入體液中，介導(dǎo)體液免疫應(yīng)答。膜型(MembraneIg,MIg)：構(gòu)成B細(xì)胞膜上的抗原受體概述免疫球蛋白按存在形式分為分泌型(SecretedIg88第一節(jié)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)

第一節(jié)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu) 89一、基本結(jié)構(gòu)——四肽鏈結(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)，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。每條重鏈和輕鏈分為氨基端和羧基端。一、基本結(jié)構(gòu)——四肽鏈結(jié)構(gòu)免疫球蛋白分子的基本90Afour-chainunitofIgAfour-chainunitofIg91（一）重鏈和輕鏈1.重鏈（heavychain,H）：分子量50~75kD，450~550個(gè)Aa.

據(jù)H鏈C區(qū)氨基酸的不同將Ig分為五類(lèi)，即

IgM，IgD，IgE，IgA，IgG

μ

δ

ε

α

γ

同一類(lèi)免疫球蛋白又可以分亞類(lèi)：如IgG1-G4、IgA1-A22.輕鏈（lightchain,L

）：分子量25kD，214個(gè)Aa.

輕鏈分為κ和λ鏈兩種，據(jù)此可將Ig分為κ和λ兩型(type)。根據(jù)λ鏈恒定區(qū)個(gè)別氨基酸殘基的差異，又可將λ分為λ1、λ2、λ3和λ4四個(gè)亞型。（一）重鏈和輕鏈1.重鏈（heavychain,H）：92（二）可變區(qū)和恒定區(qū)1.可變區(qū)（variableregion,V

）：

110個(gè)Aa，位于Ig的N端，占輕鏈的1/2和重鏈的1/4或1/5。該區(qū)的Aa的組成和排列順序有較大變異，這種變異決定了抗原與抗體結(jié)合的特異性。2.恒定區(qū)（constantregion,C）：位于Ig分子的C端，占輕鏈的1/2和重鏈的3/4或4/5。該區(qū)的Aa組成和排列在同一動(dòng)物種屬中比較恒定。3.高變區(qū)（hypervariableregion,HVR）：重鏈和輕鏈V區(qū)（分別稱(chēng)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的區(qū)域。即Ab與Ag特異性結(jié)合的位置。又稱(chēng)互補(bǔ)決定區(qū)（complementaritydeterminingregion,CDR）。分別為CDR1、CDR2和CDR34.骨架區(qū)（frameworkregion,FR）：

CDR以外區(qū)域的氨基酸組成和排列順序相對(duì)不易變化的區(qū)域。（二）可變區(qū)和恒定區(qū)1.可變區(qū)（variableregi93

0102030405060708090100110120130140150160170180190200210220

5040

302010

0CDR1CDR2CDR3

抗體分子的多樣性Igl鏈的氨基酸序列酸殘基的變異率相應(yīng)位置上氨基對(duì)來(lái)自不同B細(xì)胞克隆的Ig輕鏈氨基酸序列進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)V區(qū)的變化主要集中在3個(gè)分別由6－10個(gè)氨基酸殘基組成的狹小區(qū)域內(nèi)。這3個(gè)區(qū)又被稱(chēng)作高可變區(qū)或互補(bǔ)決定區(qū)（CDR），參與抗原結(jié)合部位的組成。01020304094免疫球蛋白V區(qū)和C區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖

免疫球蛋白重鏈和輕鏈折疊形成的環(huán)形功能區(qū)為結(jié)構(gòu)域，CDR為互補(bǔ)決定區(qū)，F(xiàn)R為骨架區(qū)免疫球蛋白V區(qū)和C區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖免疫球蛋白重95免疫球蛋白課件96（三）鉸鏈區(qū)（hingeregion）

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(wú)。（三）鉸鏈區(qū)（hingeregion）位于97（一）類(lèi)（class）（2）抗原受體；Ig分子超家族的成員多數(shù)為細(xì)胞膜表面分子。主要的抗感染抗體（激活補(bǔ)體、調(diào)理、ADCC）各類(lèi)免疫球蛋白的特性與功能。免疫球蛋白超家族這3個(gè)區(qū)又被稱(chēng)作高可變區(qū)或互補(bǔ)決定區(qū)（CDR），參與抗原結(jié)合部位的組成。不同抗原表位誘導(dǎo)的同一類(lèi)型的Ig(如IgG)，其識(shí)別抗原的特異性不同。價(jià)廉，低技術(shù)，能得到高特異性和高效價(jià)的抗血清。免疫球蛋白超家族HATselectionsystem四個(gè)亞類(lèi):IgG1IgG2IgG3IgG4小、易掌握、經(jīng)濟(jì)，如果抗體需求量小，小鼠是最佳選擇。（一）木瓜蛋白酶水解片段（圖）粘膜局部漿細(xì)胞合成；半衰期長(zhǎng)，約20～23天，再次免疫主要抗體多克隆抗體和單克隆抗體的概念。IgA、IgE和IgG4的聚合物可活化補(bǔ)體的旁路途徑。IgA、IgE和IgG4的聚合物可活化補(bǔ)體的旁路途徑。免疫球蛋白分子的基本結(jié)構(gòu)是一“Y”字型的四肽鏈CDR為互補(bǔ)決定區(qū)，F(xiàn)R為骨架區(qū)（四）結(jié)構(gòu)域（功能區(qū)，domain）輕鏈:VL，CL重鏈:VH，CH1，CH2，CH3(IgG、IgA

和

IgD)，CH4(IgM和IgE)1.分類(lèi)（一）類(lèi)（class）（四）結(jié)構(gòu)域（功能區(qū)，domain）輕98（四）結(jié)構(gòu)域（功能區(qū)，domain）2.Ig的二級(jí)結(jié)構(gòu)——“三明治”狀的“β桶狀”結(jié)構(gòu)

具有免疫球蛋白折疊結(jié)構(gòu)的分子統(tǒng)稱(chēng)為免疫球蛋白超家族（immunoglobulinsuperfamily,IgSF）（四）結(jié)構(gòu)域（功能區(qū)，domain）2.Ig的二級(jí)結(jié)構(gòu)——“99“Ig-likeDomain(Ig樣結(jié)構(gòu)域)”“Ig-likeDomain(Ig樣結(jié)構(gòu)域)”100IgSuperfamily-S-S-CL-S-S-CL-S-S--S-S-CL-S-S-CL-S-S--S-S-CL-S-S-CL-S-S--S-S--S-S--S-S--S-S-CL-S-S-CL--S-S---S-S-V-S-S-V-S-S-CL-S-S-CL--S-S---S-S-V-S-S-V-S-S-CL-S-S-CL-S-S--S-S-V-S-S-V-S-S--S-S--S-S--S-S-CLCL-S--S--S-S--S-S--S-S-CLCL-S--S-免疫球蛋白超家族-S-S-V-S-S-V-S-S-C2C2-S-S--S-S-C2-S-S-C2-S-S-C2-S-S-C2-S-S-V-S-S--S-S-V-S-S--S-S-C2-S-S-V-S-S-V-S-S-V-S-S-VC2C2-S-S--S-S-C2C2-S-S--S-S-C2C2-S-S--S-S-C2-S-S-C2C2-S-S--S-S-C2C2C2C2C2C2C2-S-S--S-S--S-S--S-S--S-S--S-S--S-S-CD2LAF-3CD3CD4CD8VCAM-1ICAM-1ICAM-2Ig受體gdeMHC-IMHC-IIb2m免疫球蛋白（IgM）TCRIga/bIg分子超家族的成員多數(shù)為細(xì)胞膜表面分子。圖中顯示的是Ig分子超家族的一些主要成員及其分子結(jié)構(gòu)。IgSuperfamily-S-S-CL-S-S-CL-S101（四）結(jié)構(gòu)域（功能區(qū)，domain）3.各功能區(qū)的功能:(1)VH和VL—抗原結(jié)合部位；(2)CH1～3和CL—Ig遺傳標(biāo)志所在；(3)CH2(IgG)、CH3(IgM)—C1q結(jié)合部位；(4)CH2～CH3(IgG)—結(jié)合并通過(guò)胎盤(pán)；(5)CH3(IgG)—FcγR結(jié)合部位；(6)CH4(IgE)—FcεR結(jié)合部位。（四）結(jié)構(gòu)域（功能區(qū)，domain）3.各功能區(qū)的功能:(1102二、Ig的其他成分（一）J鏈（joiningchain）

是一富含半胱氨酸的多肽鏈，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(wú)J鏈。（二）分泌片（secretorypiece,SP）

為一含糖肽鏈，由黏膜上皮細(xì)胞合成和分泌，以非共價(jià)形式結(jié)合于IgA二聚體上，使其成為分泌型IgA（SIgA）。SP的作用是：使IgA分泌到黏膜表面，發(fā)揮黏膜免疫作用；可保護(hù)SIgA絞鏈區(qū)，使其免遭蛋白水解酶降解。二、Ig的其他成分（一）J鏈（joiningchain）103免疫球蛋白課件104免疫球蛋白課件105三、Ig的水解片段（一）木瓜蛋白酶水解片段（圖）木瓜蛋白酶IgG2Fab+Fc（二）胃蛋白酶水解片段（圖）胃蛋白酶IgGF(ab’)2+pFc’三、Ig的水解片段（一）木瓜蛋白酶水解片段（圖）木瓜蛋白酶106FabFcPapainFabFcPapain107細(xì)胞的DNA的生物合成有兩條途徑。一種抗原物質(zhì)可具有多種不同表位，每一表位可刺激機(jī)體一種抗體形成細(xì)胞產(chǎn)生一種特異性抗體。1、同種型(isotype)：存在于同種抗體分子中的抗原表位即為同種型，是同一種屬所有個(gè)體Ig分子所共有的抗原特異性標(biāo)志，主要存在于Ig的C區(qū)中，據(jù)H鏈C區(qū)的不同又分為五個(gè)大類(lèi)，每一類(lèi)又分若干亞類(lèi)；球蛋白（globulin）是治療用丙球的主要成分（人工被動(dòng)免疫）四個(gè)亞類(lèi):IgG1IgG2IgG3IgG4免疫球蛋白超家族第四節(jié)各類(lèi)免疫球蛋白的特性與功能免疫球蛋白超家族五類(lèi)免疫球蛋白的特性和功能存在形式分泌型—血清中，功能不清；半衰期長(zhǎng)，約20～23天，再次免疫主要抗體親細(xì)胞抗體，介導(dǎo)Ⅰ型超敏反應(yīng)；★載體（Carrier）Koler,Milstein&Jerne每條重鏈和輕鏈分為氨基端和羧基端。價(jià)廉，低技術(shù)，能得到高特異性和高效價(jià)的抗血清。獨(dú)特型（idiotype）：每個(gè)Ig分子所特有獨(dú)特位（Id)HVR/CDR/Id抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的的細(xì)胞毒作用（ADCC)：gde位于Ig分子的C端，占輕鏈的1/2和重鏈的3/4或4/5。主要的抗感染抗體（激活補(bǔ)體、調(diào)理、ADCC）（一）類(lèi)（class）IgG+抗原(靶細(xì)胞)→FcγR（NK細(xì)胞）→殺傷靶細(xì)胞EmilvonBehring,1901,antitoxins免疫球蛋白V區(qū)和C區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖免疫球蛋白重鏈和輕鏈折疊形成的環(huán)形功能區(qū)為結(jié)構(gòu)域，（一）掌握抗體和免疫球蛋白的概念；血清中含量最低(占Ig的0.一、IgV區(qū)的功能——識(shí)別并特異性結(jié)合抗原第一節(jié)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)μδεαγ免疫球蛋白(Immunoglobulin,Ig)五聚體，分子量最大(900kd)，又稱(chēng)巨球蛋白；小、易掌握、經(jīng)濟(jì)，如果抗體需求量小，小鼠是最佳選擇。GeraldEdelmanandRodneyPorter,1972,structureofantibody恒定區(qū)（constantregion,C）：IgA、IgE和IgG4的聚合物可活化補(bǔ)體的旁路途徑。親細(xì)胞抗體，介導(dǎo)Ⅰ型超敏反應(yīng)；初次和再次免疫應(yīng)答示意圖重鏈:VH，CH1，CH2，CH3(IgG、IgA和pepsinF(ab`)2pFc`細(xì)胞的DNA的生物合成有兩條途徑。主要的抗感染抗體（激活補(bǔ)體108第二節(jié)免疫球蛋白的異質(zhì)性免疫球蛋白的異質(zhì)性表現(xiàn)在：

1.不同抗原表位刺激機(jī)體產(chǎn)生不同類(lèi)型的Ig,其識(shí)別抗原的特異性不同，其重鏈類(lèi)別和輕鏈型別也不同；

2.不同抗原表位誘導(dǎo)的同一類(lèi)型的Ig(如IgG)，其識(shí)別抗原的特異性不同。導(dǎo)致免疫球蛋白異質(zhì)性的因素外源性因素內(nèi)源性因素第二節(jié)免疫球蛋白的異質(zhì)性免疫球蛋白的異質(zhì)性表現(xiàn)在：導(dǎo)致免109一、Ig的類(lèi)型（一）類(lèi)（class）

在同一種屬的所有個(gè)體內(nèi)，Ig重鏈C區(qū)所含抗原表位不同，據(jù)此將重鏈分為γ、α、μ、δ、ε鏈5種，與此對(duì)應(yīng)的Ig為5類(lèi)：IgG、IgA、IgM、IgD、IgE。（二）亞類(lèi)（subclass）

依同一類(lèi)Ig重鏈的抗原性及二硫鍵數(shù)目和位置不同，將Ig分為亞類(lèi)。人IgG：IgG1，IgG2，

IgG3，

IgG4,IgA：IgA1，IgA2,IgM：IgM1，IgM2,IgD和IgE尚未發(fā)現(xiàn)亞類(lèi)。（三）型（type）

根據(jù)Ig輕鏈C區(qū)所含抗原表位不同將Ig分為λ和κ2型。（四）亞型（subtype）一、Ig的類(lèi)型（一）類(lèi)（class）在同一種屬110二、外源因素所致的異質(zhì)性——Ig的多樣性

外源性抗原數(shù)目繁多（蛋白質(zhì)、多糖、脂類(lèi)等），多樣性抗原的存在是導(dǎo)致Ig異質(zhì)性（即特異性）的外源因素，是Ig異質(zhì)性的物質(zhì)基礎(chǔ)。二、外源因素所致的異質(zhì)性——Ig的多樣性外源111三、內(nèi)源因素所致的異質(zhì)性——Ig的血清型Ig分子上有三類(lèi)不同的抗原表位同種型（isotype）：種屬型標(biāo)志，IgC區(qū)同種異型（allotype）：個(gè)體標(biāo)志，IgC區(qū)獨(dú)特型（idiotype）：每個(gè)Ig分子所特有獨(dú)特位（Id)HVR/CDR/Id三、內(nèi)源因素所致的異質(zhì)性——Ig的血清型Ig分子上有三類(lèi)不1121、同種型(isotype)

：存在于同種抗體分子中的抗原表位即為同種型，是同一種屬所有個(gè)體Ig分子所共有的抗原特異性標(biāo)志，主要存在于Ig的C區(qū)中，據(jù)H鏈C區(qū)的不同又分為五個(gè)大類(lèi)，每一類(lèi)又分若干亞類(lèi)；按L鏈的不同分為兩型，每型又分為若干亞型。免疫球蛋白課件113免疫球蛋白課件114免疫球蛋白課件1152、同種異型（allotype)

：同一種屬中不同個(gè)體所產(chǎn)生的同一類(lèi)型Ig,由于重鏈或輕鏈恒定區(qū)內(nèi)一個(gè)或數(shù)個(gè)氨基酸（即遺傳標(biāo)志）不同而表現(xiàn)的免疫原性的差異同種異型可以為同一物種的某些個(gè)體所共有，但絕不會(huì)為同一物種的所有個(gè)體所共有，是個(gè)體型標(biāo)志。2、同種異型（allotype)：1163、獨(dú)特型（idiotype)

：是指每一個(gè)B細(xì)胞克隆產(chǎn)生的特異性Ig分子上特有的氨基酸序列。因?yàn)槊糠N特異性IgV區(qū)都不相同，故成為某種Ig分子獨(dú)特的抗原決定簇或獨(dú)特的標(biāo)記。3、獨(dú)特型（idiotype)：是指每一個(gè)B細(xì)胞克隆產(chǎn)生的117免疫球蛋白課件118第三節(jié)免疫球蛋白的功能第三節(jié)免疫球蛋白的功能119一、IgV區(qū)的功能——識(shí)別并特異性結(jié)合抗原1.抗體的結(jié)合價(jià)單體(IgG,IgE)—2價(jià)二聚體(分泌型IgA)—4價(jià)五聚體(IgM)—10價(jià)（5價(jià)）中和效應(yīng)—中和毒素和病毒與Ag結(jié)合—促吞噬細(xì)胞吞噬2.實(shí)際意義一、IgV區(qū)的功能——識(shí)別并特異性結(jié)合抗原1.抗體的結(jié)合價(jià)單120二、IgC區(qū)的功能（一）激活補(bǔ)體

IgM、IgG1-3與抗原結(jié)合活化補(bǔ)體的經(jīng)典途徑；

IgA、IgE和IgG4的聚合物可活化補(bǔ)體的旁路途徑。二、IgC區(qū)的功能（一）激活補(bǔ)體121（二）結(jié)合Fc受體

調(diào)理作用：

IgG+抗原(顆粒性)→FcγR（單核、巨噬細(xì)胞及中性粒細(xì)胞）→促吞噬細(xì)胞吞噬；抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的的細(xì)胞毒作用（ADCC)：

IgG+抗原(靶細(xì)胞)→FcγR（NK

細(xì)胞）→

殺傷靶細(xì)胞

介導(dǎo)Ⅰ型超敏反應(yīng)：IgE為親細(xì)胞抗體。二、IgC區(qū)的功能（三）穿過(guò)胎盤(pán)和黏膜（二）結(jié)合Fc受體二、IgC區(qū)的功能（三）穿過(guò)胎盤(pán)和122μδεαγ三、內(nèi)源因素所致的異質(zhì)性——Ig的血清型Ig的二級(jí)結(jié)構(gòu)——“三明治”狀的“β桶狀”結(jié)構(gòu)小、易掌握、經(jīng)濟(jì)，如果抗體需求量小，小鼠是最佳選擇。(1)VH和VL—抗原結(jié)合部位；每條重鏈和輕鏈分為氨基端和羧基端。根據(jù)Ig輕鏈C區(qū)所含抗原表位不同將Ig分為λ和κ2型。同一類(lèi)免疫球蛋白又可以分亞類(lèi)：如IgG1-G4、IgA1-A2第五節(jié)人工制備抗體分別為CDR1、CDR2和CDR3多克隆抗體為第一代人工抗體，由多克隆細(xì)胞產(chǎn)生的多種抗體的混合物IgA二聚體和IgM五聚體均含J鏈；Ig分子上有三類(lèi)不同的抗原表位三、內(nèi)源因素所致的異質(zhì)性——Ig的血清型再次應(yīng)答：初次應(yīng)答后，當(dāng)抗體下降并恢復(fù)正常時(shí)，再用相同的抗原進(jìn)行免疫，則抗體產(chǎn)生的潛伏期明顯縮短，抗體含量明顯上升，且維持時(shí)間更為長(zhǎng)久，這種現(xiàn)象稱(chēng)為～，也叫回憶應(yīng)答。F(ab’)2+pFc’（四）結(jié)構(gòu)域（功能區(qū)，domain）第五節(jié)人工制備抗體IgA：IgA1，IgA2,小、易掌握、經(jīng)濟(jì)，如果抗體需求量小，小鼠是最佳選擇。輕鏈（lightchain,L）：分子量25kD，214個(gè)Aa.多抗目前極少用于治療。μδεαγ123免疫球蛋白課件124免疫球蛋白課件125免疫球蛋白課件126第四節(jié)各類(lèi)免疫球蛋白的特性與功能

第四節(jié)各類(lèi)免疫球蛋白的特性與功能127一、IgG單體，血清和細(xì)胞外液中含量最高四個(gè)亞類(lèi):IgG1

IgG2

IgG3

IgG4

半衰期長(zhǎng)，約20～23天，再次免疫主要抗體是治療用丙球的主要成分（人工被動(dòng)免疫）主要的抗感染抗體（激活補(bǔ)體、調(diào)理、ADCC）介導(dǎo)超敏反應(yīng)唯一通過(guò)胎盤(pán)的抗體（自然自動(dòng)免疫）一、IgG單體，血清和細(xì)胞外液中含量最高1281.五聚體，分子量最大(900kd)，又稱(chēng)巨球蛋白；2.人類(lèi)發(fā)育過(guò)程中最早合成的Ig；3.體液免疫應(yīng)答最先產(chǎn)生的Ig

—

感染早期免疫；4.占血清Ig含量的5～10%；5.半衰期5天—

血清中特異性IgM

水平增高提示有近期感染；6.激活補(bǔ)體；7.IgM

不能通過(guò)胎盤(pán)→臍帶血或新生兒血清中IgM水平升高表明胎兒有宮內(nèi)感染；8.膜表面IgM是BCR的主要成分，也是B細(xì)胞發(fā)育成熟的標(biāo)志。9.自身抗體→自身免疫病二、IgM1.五聚體，分子量最大(900kd)，又稱(chēng)巨球蛋白；1291.兩種類(lèi)型

2.半衰期：6天；3.占血清Ig含量的5～15%；4.粘膜局部抗感染免疫

血清型：IgA1，單體；分