免疫學(xué)免疫球蛋白

免疫學(xué)免疫球蛋白2023/1/191第一頁，共七十一頁，2022年，8月28日掌握：抗體（Ab）、免疫球蛋白（Ig）、單克隆抗體（mAb）的概念；Ig的基本結(jié)構(gòu)、功能；五類Ig的特征與功能；熟悉：Ig的血清型，Ig的其他成分及酶解片段

。了解：抗體的制備

、基因工程抗體。學(xué)習(xí)要求2023/1/192第二頁，共七十一頁，2022年，8月28日第一節(jié)第二節(jié)第三節(jié)第四節(jié)Ig的結(jié)構(gòu)Ig的異質(zhì)性Ig的功能=各類Ig的特性與功能主要內(nèi)容提綱第五節(jié)=人工制備抗體2023/1/193第三頁，共七十一頁，2022年，8月28日抗體（antibody,Ab）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，是介導(dǎo)體液免疫的重要效應(yīng)分子。2023/1/194第四頁，共七十一頁，2022年，8月28日抗體的發(fā)現(xiàn)2023/1/195第五頁，共七十一頁，2022年，8月28日具有抗體活性或化學(xué)結(jié)構(gòu)與抗體相似的球蛋白。分泌型Ig(sIg)：抗體等，具有抗體的各種功能;膜型Ig(mIg)：BCR等，B細(xì)胞膜上的抗原受體;抗體是免疫球蛋白，但I(xiàn)g抗體?？乖ば虰CRB細(xì)胞漿細(xì)胞抗體免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）分泌型2023/1/196第六頁，共七十一頁，2022年，8月28日一、Ig的基本結(jié)構(gòu)四肽鏈結(jié)構(gòu)，二硫鍵連接兩條相同的重鏈（H鏈）兩條相同的輕鏈（L鏈）氨基端（N端）和羧基端（C端）“Y”形第一節(jié)免疫球蛋白（Ig）的結(jié)構(gòu)2023/1/197第七頁，共七十一頁，2022年，8月28日一、Ig的基本結(jié)構(gòu)㈠重鏈和輕鏈

㈡

Ig的可變區(qū)和恒定區(qū)㈢絞鏈區(qū)（hingeregion）㈣結(jié)構(gòu)域（domain）2023/1/198第八頁，共七十一頁，2022年，8月28日⑴根據(jù)重鏈恒定區(qū)氨基酸組成和排列順序的不同

分為五類（class）或5個同種型（isotype）。

Ig類別：IgGIgDIgEIgAIgM

重鏈：γ鏈δ鏈ε鏈α鏈μ鏈1、重鏈（heavychain，H鏈）㈠重鏈和輕鏈2023/1/199第九頁，共七十一頁，2022年，8月28日⑵同一類Ig分亞類（subclass）的依據(jù)：鉸鏈區(qū)氨基酸組成的差異；重鏈二硫鍵的數(shù)目和位置的差異。1、重鏈（heavychain，H鏈）㈠重鏈和輕鏈2023/1/1910第十頁，共七十一頁，2022年，8月28日2、輕鏈（lightchain，L鏈）⑴分2型（type）：、，功能無差異；比例異常與免疫系統(tǒng)疾病有關(guān)；⑵鏈根據(jù)個別氨基酸的差異可分四個亞型（subtype）：1、2、3、4；⑶同一個天然Ig分子

兩條輕鏈總是同型兩條重鏈總是同類。㈠重鏈和輕鏈2023/1/1911第十一頁，共七十一頁，2022年，8月28日㈡

Ig的可變區(qū)和恒定區(qū)可變區(qū)（variableregion，V區(qū)）VHVLCHCL恒定區(qū)（constantregion，C區(qū)）一、Ig的基本結(jié)構(gòu)氨基酸序列變化較大靠近C端的氨基酸序列相對穩(wěn)定2023/1/1912第十二頁，共七十一頁，2022年，8月28日1、可變區(qū)（variableregion，V區(qū)）高變區(qū)(hyperveriableregion,HVR):

VH和VL各有３個區(qū)域的氨基酸組成和排列順序高度可變，與抗原表位互補，又稱互補決定區(qū)（complementaritydeterminingregion,CDR）。

CDR1,2,3共同構(gòu)成Ig的抗原結(jié)合部位(antigen-bindingsite)。骨架區(qū)高變區(qū)2023/1/1913第十三頁，共七十一頁，2022年，8月28日Ig的互補決定區(qū)與抗原表位結(jié)合示意圖2023/1/1914第十四頁，共七十一頁，2022年，8月28日骨架區(qū)（frameworkregion,FR）

V區(qū)內(nèi)CDR以外氨基酸組成和排列順序相對不易變化的區(qū)域。VH和VL各有四個骨架區(qū)，維持CDR的空間構(gòu)型。

骨架區(qū)高變區(qū)1、可變區(qū)（V區(qū)）2023/1/1915第十五頁，共七十一頁，2022年，8月28日2、恒定區(qū)（constantregion，C區(qū)）CH、CL不同類Ig的CH長度不一

IgG、IgA、IgD：

CH1、CH2和CH3IgM、IgE：

CH1、CH2、CH3和CH4CH4CH42023/1/1916第十六頁，共七十一頁，2022年，8月28日位于CH1、CH2之間，含豐富脯氨酸易伸展彎曲---同時結(jié)合2個抗原表位易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶等水解㈢絞鏈區(qū)（hingeregion）IgM,IgE無鉸鏈區(qū)一、Ig的基本結(jié)構(gòu)2023/1/1917第十七頁，共七十一頁，2022年，8月28日㈢絞鏈區(qū)（hingeregion）作用：1.彎曲利于V區(qū)與不同距離的抗原表位結(jié)合。2023/1/1918第十八頁，共七十一頁，2022年，8月28日“T”“Y”補體結(jié)合位點作用：2.使Ig分子發(fā)生構(gòu)型改變，暴露補體結(jié)合位點。㈢絞鏈區(qū)（hingeregion）2023/1/1919第十九頁，共七十一頁，2022年，8月28日㈣結(jié)構(gòu)域（domain）domain借助Ig兩條H、L鏈內(nèi)二硫鍵的相互作用，將肽鏈折疊成幾個具有特殊生物學(xué)功能的球形結(jié)構(gòu)，又叫Ig的功能區(qū)。一、Ig的基本結(jié)構(gòu)2023/1/1920第二十頁，共七十一頁，2022年，8月28日每個結(jié)構(gòu)域約110個AA，二級結(jié)構(gòu)折疊形成兩個反向平行的片層，其中心的兩個半胱氨酸殘基由一個鏈內(nèi)二硫鍵垂直連接，構(gòu)成桶狀結(jié)構(gòu)，稱Ig折疊（Igfold）。具有桶狀結(jié)構(gòu)的分子稱為Ig超家族（Igsuperfamily，IgSF）㈣結(jié)構(gòu)域（domain）2023/1/1921第二十一頁，共七十一頁，2022年，8月28日二、Ig的其他成分㈠J鏈（joiningchain）富含半胱氨酸，由漿細(xì)胞合成，將單體Ig分子連接成為多聚體。2023/1/1922第二十二頁，共七十一頁，2022年，8月28日

J鏈分泌片㈡分泌片（secretorypiece，SP）分泌成分（SC），sIgA的輔助成分由粘膜上皮細(xì)胞合成和分泌

保護(hù)sIgA的鉸鏈區(qū)免受蛋白酶的水解破壞介導(dǎo)IgA二聚體的跨膜轉(zhuǎn)運sIgA二、Ig的其他成分2023/1/1923第二十三頁，共七十一頁，2022年，8月28日第二十四頁，共七十一頁，2022年，8月28日分泌片的作用腸腔固有層YYYYYYYY2023/1/1925第二十五頁，共七十一頁，2022年，8月28日

研究Ig的結(jié)構(gòu)與功能分離和純化特定的Ig片段木瓜蛋白酶（papain）胃蛋白酶（pepsin）三、Ig的水解片段2023/1/1926第二十六頁，共七十一頁，2022年，8月28日Fab段（fragmentofantigenbinding）：單價抗體活性Fc段（fragmentofcrystallizable）：能夠與Fc受體結(jié)合F(ab’)2：雙價抗體活性可結(jié)合兩個表位pFc：小分子肽片段，無生物活性。三、Ig的水解片段2023/1/1927第二十七頁，共七十一頁，2022年，8月28日第二十八頁，共七十一頁，2022年，8月28日第二節(jié)免疫球蛋白的異質(zhì)性異質(zhì)性：

Ig在特異性及類型方面的差異性，可由內(nèi)源性或外源性因素引起。2023/1/1929第二十九頁，共七十一頁，2022年，8月28日一、免疫球蛋白的類型㈠類（class）同一種屬的所有個體內(nèi)，根據(jù)Ig重鏈C區(qū)所含抗原表位的不同，將重鏈分為五類。

據(jù)同一類Ig重鏈的抗原性及二硫鍵數(shù)目和位置不同而分。㈡亞類（subclass）2023/1/1930第三十頁，共七十一頁，2022年，8月28日㈢型（type）同一種屬所有個體Ig輕鏈C區(qū)所含抗原表位的不同，分為、。㈣亞型（subtype）同一型Ig輕鏈C區(qū)N端氨基酸排列順序的不同，又可分為亞型，如1，2，3，4。一、免疫球蛋白的類型2023/1/1931第三十一頁，共七十一頁，2022年，8月28日--免疫球蛋白的多樣性二、外源性因素所致的異質(zhì)性外源性因素----Ag數(shù)目繁多；每一Ag有不同表位；不同表位誘生的不同類Ig，特異性不同;不同表位誘生的同一類Ig(如IgG)，識別Ag的特異性不同;同一表位誘生的不同類型Ig，識別的Ag特異性相同，但輕、重鏈的類型不同。--免疫球蛋白的多樣性2023/1/1932第三十二頁，共七十一頁，2022年，8月28日--免疫球蛋白的血清型三、內(nèi)源性因素所致的異質(zhì)性將Ig作為抗原在異種、同種異體或自身體內(nèi)進(jìn)行免疫，均能誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)抗體，可用血清學(xué)方法進(jìn)行檢測，故稱Ig的血清型。Ig分子上有三類不同的抗原表位，分別為同種型、同種異型、獨特型抗原表位。2023/1/1933第三十三頁，共七十一頁，2022年，8月28日HumanIgGAnti-humanIgG三、內(nèi)源性因素所致的異質(zhì)性㈠同種型（isotype）

同一種屬所有個體的Ig分子共有的抗原標(biāo)志。

種屬型標(biāo)志。位于IgC區(qū)。2023/1/1934第三十四頁，共七十一頁，2022年，8月28日Anti-IgG三、內(nèi)源性因素所致的異質(zhì)性㈡同種異型（allotype）

同一種屬但不同個體的Ig分子所具有的不同抗原表位個體型標(biāo)志。位于IgC區(qū)。IgG2023/1/1935第三十五頁，共七十一頁，2022年，8月28日三、內(nèi)源性因素所致的異質(zhì)性㈢獨特型（idiotype，Id）同一個體來源的Ig分子，CDR區(qū)氨基酸排列順序不同，顯示不同的免疫原性。其表位又稱獨特位（idiotope）。

在不同甚至同一個體中刺激產(chǎn)生的抗體，稱為抗獨特型抗體（anti-idiotypeantibody，AId）。2023/1/1936第三十六頁，共七十一頁，2022年，8月28日同種型同種異型獨特型免疫球蛋白的血清型種屬性標(biāo)志個體性標(biāo)志每個Ig的標(biāo)志2023/1/1937第三十七頁，共七十一頁，2022年，8月28日一、IgV區(qū)的功能二、IgC區(qū)的功能㈠激活補體㈡結(jié)合Fc段受體

1、調(diào)理作用

2、抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用

3、介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)㈢穿過胎盤和黏膜三、免疫調(diào)節(jié)第三節(jié)免疫球蛋白的功能2023/1/1938第三十八頁，共七十一頁，2022年，8月28日一、IgV區(qū)的功能識別并特異性結(jié)合抗原體內(nèi)：介導(dǎo)多種生理、病理效應(yīng)中和病毒、毒素體外：檢測、功能判斷抗體結(jié)合價：IgG：2價IgA：4價IgM：5價2023/1/1939第三十九頁，共七十一頁，2022年，8月28日1、中和毒素（ToxinNeutralization）一、IgV區(qū)的功能2、中和病毒（Virusneutralization）2023/1/1940第四十頁，共七十一頁，2022年，8月28日一、IgV區(qū)的功能3、阻止細(xì)菌粘附（PreventingBacterialAdherence）2023/1/1941第四十一頁，共七十一頁，2022年，8月28日二、IgC區(qū)的功能㈠激活補體

IgG1、3和IgM類抗體與抗原特異性結(jié)合后，其構(gòu)型發(fā)生改變，暴露IgG的CH2和IgM的CH3功能區(qū)的補體結(jié)合位點，通過補體激活的經(jīng)典途徑激活補體。2023/1/1942第四十二頁，共七十一頁，2022年，8月28日㈡結(jié)合Fc受體--IgG,IgA,IgE1、調(diào)理作用（oponization）：抗體如IgG的Fc段與中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞上的IgGFc受體結(jié)合，從而增強(qiáng)吞噬細(xì)胞的吞噬作用。二、IgC區(qū)的功能2023/1/1943第四十三頁，共七十一頁，2022年，8月28日2、抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用(Antibody-dependentcell-mediatedcytotoxicity,ADCC）:

具有殺傷活性的細(xì)胞（如NK）通過其表面的Fc受體識別結(jié)合于靶抗原（病毒感染或腫瘤細(xì)胞）上的抗體的Fc段，直接殺傷靶細(xì)胞。㈡結(jié)合Fc受體二、IgC區(qū)的功能2023/1/1944第四十四頁，共七十一頁，2022年，8月28日ADCC作用2023/1/1945第四十五頁，共七十一頁，2022年，8月28日3、介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)----IgE㈡結(jié)合Fc受體二、IgC區(qū)的功能詳見第17章超敏反應(yīng)2023/1/1946第四十六頁，共七十一頁，2022年，8月28日㈢穿過胎盤和黏膜IgG+FcRn，穿越胎盤（滋養(yǎng)層細(xì)胞表達(dá)

IgG輸送蛋白），天然被動免疫。二、IgC區(qū)的功能2023/1/1947第四十七頁，共七十一頁，2022年，8月28日㈢穿過胎盤和黏膜二、IgC區(qū)的功能sIgA參與粘膜局部免疫2023/1/1948第四十八頁，共七十一頁，2022年，8月28日（詳見第16章）三、免疫調(diào)節(jié)作用2023/1/1949第四十九頁，共七十一頁，2022年，8月28日第五十頁，共七十一頁，2022年，8月28日第四節(jié)各種Ig的特性與功能五類免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)2023/1/1951第五十一頁，共七十一頁，2022年，8月28日一、IgG含量最高;調(diào)理作用；ADCC作用；激活補體；再次免疫應(yīng)答的主要抗體，抗感染免疫的“主力部隊”--

遲來遲去；唯一能通過胎盤的抗體；與葡萄球菌蛋白A（SPA）結(jié)合；參與II、III型超敏反應(yīng)。2023/1/1952第五十二頁，共七十一頁，2022年，8月28日分子量最大；激活補體能力最強(qiáng)；天然血型抗體；產(chǎn)生最早；抗感染免疫的“先鋒部隊”----早來早去；也參與II、III型超敏反應(yīng)；mIgM是BCR的主要成分；僅表達(dá)mIgM是未成熟B細(xì)胞的標(biāo)志。二、IgM2023/1/1953第五十三頁，共七十一頁，2022年，8月28日分血清型、分泌型血清型：單體；分泌型IgA（SIgA）：主要存于初乳、唾液、淚液，及呼吸道消化道和泌尿生殖道黏膜表面的分泌液中；sIgA是外分泌液中的主要抗體，參與局部黏膜免疫，抗感染免疫的“地方部隊”三、IgA2023/1/1954第五十四頁，共七十一頁，2022年，8月28日含量低；鉸鏈區(qū)較長易被水解，半衰期短；單體形式存在血清中，功能不清；膜型IgD，構(gòu)成BCR，B細(xì)胞成熟的標(biāo)志。四、IgD2023/1/1955第五十五頁，共七十一頁，2022年，8月28日含量最少；介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)；參與抗寄生蟲免疫。五、IgE2023/1/1956第五十六頁，共七十一頁，2022年，8月28日免疫球蛋白之最血清中含量最高血清中含量最少分子量最大個體發(fā)育過程中最早出現(xiàn)受抗原刺激后最早出現(xiàn)IgGIgEIgMIgMIgM2023/1/1957第五十七頁，共七十一頁，2022年，8月28日第五節(jié)人工制備抗體人工制備抗體的三部曲多克隆抗體單克隆抗體基因工程抗體2023/1/1958第五十八頁，共七十一頁，2022年，8月28日一、多克隆抗體（polyclonalantibody）

由不同B細(xì)胞克隆產(chǎn)生的針對抗原物質(zhì)中多種抗原表位的多種抗體的混合物。如:免疫血清，恢復(fù)期病人血清?？乖瓚?yīng)用：（1）預(yù)防、治療感染性疾病，如：破傷風(fēng)抗毒素血清抗破傷風(fēng)，（2）臨床診斷，如：肥達(dá)氏反應(yīng)--傷寒、副傷寒2023/1/1959第五十九頁，共七十一頁，2022年，8月28日一、多克隆抗體（polyclonalantibody）

免疫血清是多克隆抗體2023/1/1960第六十頁，共七十一頁，2022年，8月28日優(yōu)點：作用全面、來源廣泛、容易制備一、多克隆抗體（polyclonalantibody）

缺點：特異性低、交叉反應(yīng)Ag1Ag22023/1/1961第六十一頁，共七十一頁，2022年，8月28日1975年單克隆抗體技術(shù)建立GeorgesJ.F.Kohler瑞士（1946–1995）CarMilstein阿根廷/英國（1927-2002）1984年獲諾貝爾獎金里程碑二、單克隆抗體（monoclonalantibody,mAb）2023/1/1962第六十二頁，共七十一頁，2022年，8月28日

一個B細(xì)胞克隆針對一個抗原決定簇所產(chǎn)生的一種特異性抗體。二、單克隆抗體（monoclonalantibody,mAb）2023/1/1963第六十三頁，共七十一頁，2022年，8月28日

單克隆抗體的優(yōu)點:結(jié)構(gòu)均一，純度高，特異性強(qiáng)，效價高，交叉反應(yīng)少，制備成本低應(yīng)用：臨床檢測、抑制器官移植排斥、治療自身免疫疾病、生物導(dǎo)彈等免疫熒光技術(shù)檢測抗原二、單克隆抗體（monoclonalantibody,mAb）2023/1/1964第六十四頁，共七十一頁，2022年，8月28日鼠源單抗臨床應(yīng)用的障礙血清半衰期短分子量大、穿透力弱抗原抗體結(jié)合力、親和力不夠HAMA（人抗鼠抗體）反應(yīng)：8－10天出現(xiàn)，20－30天達(dá)高峰，封閉與抗原結(jié)合位點，抗鼠抗體加速單抗清除。過敏休克時代