醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫球蛋白

醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫球蛋白第1頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四內(nèi)容提要概述免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)免疫球蛋白的生物學(xué)功能各類(lèi)免疫球蛋白的特性人工制備抗體（自學(xué)）第2頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四EmilvonBehring(1845-1917)antibody第一節(jié)概述第3頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四概念抗體（antibody，Ab）：介導(dǎo)體液免疫的重要效應(yīng)分子，是B細(xì)胞接受抗原刺激活化增殖分化為漿細(xì)胞所產(chǎn)生，能特異性識(shí)別，結(jié)合相應(yīng)抗原的，具有免疫功能的球蛋白。免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）：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(chēng)為免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）。分為兩種類(lèi)型：分泌型（secretedIg，sIg）：Ab膜型（membraneIg，mIg）：BCR第4頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第二節(jié)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)第5頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（一）Ig的基本結(jié)構(gòu)由兩條相同的重鏈和兩條相同的輕鏈通過(guò)二硫鍵連接而成的四肽鏈分子。第6頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四重鏈（heavychain，H）約450個(gè)氨基酸，根據(jù)重鏈恒定區(qū)結(jié)構(gòu)和免疫原性的差異而分為五類(lèi)：γ、α、μ、δ、ε，相應(yīng)Ig：IgG、IgA、IgM、IgD、IgE輕鏈（lightchain，L）約210個(gè)氨基酸，根據(jù)輕鏈恒定區(qū)免疫原性不同，分為和兩型。一個(gè)天然Ig分子兩條輕鏈的型別是相同的。在不同種屬的動(dòng)物與鏈的比例不同：人：2：1，小鼠：20：1第7頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四Ig根據(jù)重鏈恒定區(qū)結(jié)構(gòu)的差異分為五類(lèi)第8頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四可變區(qū)（variableregion，v）重鏈和輕鏈近N端約110個(gè)氨基酸序列的變化很大，其組成和排列有較大差異，并決定抗體與抗原結(jié)合的特異性。高變區(qū)（hypervariableregion，HVR）：在V區(qū)中，某些特定位置的氨基酸殘基的組成和排列順序高度可變，此為HVR，也稱(chēng)為互補(bǔ)決定區(qū)（complementarydeterminingregion，CDR）。

骨架區(qū)（frameworkregion，F(xiàn)R）：V區(qū)中非HVR部位的氨基酸組成和排列相對(duì)保守，此為FR。恒定區(qū)（constantregion，C）重鏈和輕鏈近C端約3/4的肽鏈，在同一種屬中其氨基酸的組成或排列比較恒定。第9頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四Ig的高變區(qū)（CDR）和骨架區(qū)第10頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第11頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四結(jié)構(gòu)域（domain）/功能區(qū)免疫球蛋白的多肽鏈分子可折疊成若干個(gè)由鏈內(nèi)二硫鍵連接的球狀形結(jié)構(gòu)。每個(gè)球狀形結(jié)構(gòu)約由110個(gè)氨基酸組成，具有一定的生理功能，又叫功能區(qū)。第12頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四免疫球蛋白的功能區(qū)輕鏈：VL、CL重鏈：VH，CH1、CH2、CH3(IgG、A、D)VH，CH1、CH2、CH3、CH4(IgM、E)第13頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四鉸鏈區(qū)（hingeregion）位于CH1和CH2之間可轉(zhuǎn)動(dòng)的區(qū)，含豐富的脯氨酸，因此易伸展彎曲，有利于IgV區(qū)與抗原互補(bǔ)性結(jié)合；有利于暴露補(bǔ)體結(jié)合位點(diǎn)；對(duì)蛋白酶敏感。IgG,IgD和IgA的CH1與CH2功能區(qū)之間含有鉸鏈區(qū)；IgM和IgE沒(méi)有鉸鏈區(qū)，但多了一個(gè)CH4功能區(qū)。

第14頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四鉸鏈區(qū)賦予Ig伸展變形性第15頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（二）其他結(jié)構(gòu)與功能J鏈（Joiningchain）是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。分泌片(

Secretorycomponent，SC)保護(hù)sIgA鉸鏈區(qū)不被蛋白水解酶降解。介導(dǎo)sIgA從黏膜下通過(guò)黏膜細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)到黏膜表面。第16頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第17頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第18頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（三）Ig的水解片段第19頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四木瓜蛋白酶水解Ig水解部位在重鏈鏈間二硫鍵的近N端。水解為2個(gè)抗原結(jié)合片段（fragmentofantigenbinding，F(xiàn)ab，單價(jià)）和1個(gè)可結(jié)晶片段（fragmentcrystallizable，F(xiàn)c）。胃蛋白酶水解Ig水解部位在重鏈鏈間二硫鍵的近C端。水解為1個(gè)具有雙價(jià)活性的抗原結(jié)合片段F(ab’)2和多個(gè)沒(méi)有功能的片段（pFc’）。第20頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第三節(jié)免疫球蛋白的生物學(xué)功能第21頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四V區(qū)的功能中和作用（neutralization）：特異性結(jié)合抗原。

BCR能特異性識(shí)別并結(jié)合抗原分子，介導(dǎo)體液免疫應(yīng)答，產(chǎn)生抗體；

抗體能特異性結(jié)合相應(yīng)抗原分子，發(fā)揮中和作用，例如抗體能中和細(xì)菌，病毒和毒素等，從而發(fā)揮免疫效應(yīng)。第22頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四中和毒素第23頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四中和病毒第24頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四中和細(xì)菌第25頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

C區(qū)的功能

激活補(bǔ)體

IgM和IgG能激活補(bǔ)體經(jīng)典途徑；凝聚的IgG4和IgA能激活補(bǔ)體旁路激活途徑與免疫細(xì)胞表面FcR結(jié)合

1）調(diào)理作用（opsonization)IgFc段與吞噬細(xì)胞表面FcR結(jié)合，促進(jìn)吞噬細(xì)胞的吞噬作用；

2）抗體依賴(lài)細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用（Ab-dependentcell-mediatedcytotoxicity,ADCC)IgFc段與NK細(xì)胞等表面FcR結(jié)合，促進(jìn)NK細(xì)胞的細(xì)胞毒作用；

3)介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)

IgEFc段與肥大細(xì)胞等表面FcεRⅠ結(jié)合，介導(dǎo)Ⅰ型超敏反應(yīng)。

穿過(guò)胎盤(pán)和粘膜

IgG通過(guò)胎盤(pán)，提供被動(dòng)免疫保護(hù)；

sIgA穿過(guò)粘膜，參與黏膜局部的抗感染免疫。第26頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1.激活補(bǔ)體IgM（CH3）和IgG（CH2）功能區(qū)有補(bǔ)體C1q的結(jié)合位點(diǎn)。IgM/IgG與抗原形成免疫復(fù)合物（IC）后，能通過(guò)經(jīng)典途徑激活補(bǔ)體。第27頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第28頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四動(dòng)畫(huà)演示調(diào)理吞噬作用第29頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

抗體依賴(lài)細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用（antibodydependentcell-mediatedcytotoxicity，ADCC）:

IgG類(lèi)抗體與靶細(xì)胞表面抗原特異性結(jié)合，效應(yīng)細(xì)胞（NK細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞）借助所表達(dá)的IgGFcR與靶細(xì)胞表面IgG的Fc段結(jié)合，從而殺傷靶細(xì)胞。第30頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四動(dòng)畫(huà)演示ADCC作用第31頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四肥大細(xì)胞表面表達(dá)高親和力的IgEFc受體（FcεRI）。IgE與變應(yīng)原結(jié)合，導(dǎo)致FcεRI發(fā)生交聯(lián)就能激活肥大細(xì)胞，導(dǎo)致其脫顆粒，釋放生物活性介質(zhì)，導(dǎo)致Ⅰ型超敏反應(yīng)的發(fā)生。IgE介導(dǎo)Ⅰ型超敏反應(yīng)的發(fā)生.第32頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四---MastcellsandbasophilshavereceptorsforFcportionofIgE.BindingofantigenstoIgEalreadyboundtoFcreceptorsforIgEonmastcellsresultsindegranulationandinducingthetypeIhypersensitivity.IgEcaninducetheclassIhypersensitivity.粘膜免疫第33頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第四節(jié)各類(lèi)免疫球蛋白的特性第34頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四IgG血清中的主要抗體成分（75-80%）；半衰期長(zhǎng)（20-23天）；出生后3個(gè)月開(kāi)始合成，3-5歲接近成人水平；多數(shù)抗菌、抗病毒、抗毒素抗體均屬I(mǎi)gG類(lèi)是唯一能通過(guò)胎盤(pán)的Ig，發(fā)揮自然被動(dòng)免疫功能；具有活化補(bǔ)體經(jīng)典途徑的能力；具有調(diào)理作用、ADCC作用等；參與Ⅱ型、Ⅲ型超敏反應(yīng)，某些自身免疫病的抗體也屬I(mǎi)gG。第35頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四IgM為五聚體，分子量最大，稱(chēng)為巨球蛋白（macroglobulin）；個(gè)體發(fā)育中最先出現(xiàn)的Ig，胚胎晚期即能產(chǎn)生，臍帶血IgM增高提示胎內(nèi)感染（如風(fēng)疹病毒、巨細(xì)胞病毒感染等）；抗原初次刺激機(jī)體時(shí)，是體內(nèi)最先產(chǎn)生的Ig；血清IgM升高說(shuō)明有近期感染；有強(qiáng)大激活補(bǔ)體能力和調(diào)理作用，在機(jī)體早期免疫防御中具有重要作用；天然ABO血型抗體是IgM；未成熟B細(xì)胞表達(dá)mIgM，是單體。第36頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四IgA分為單體的血清型和二聚體的分泌型IgA；分泌型IgA主要由黏膜相關(guān)淋巴組織產(chǎn)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黏膜表面，是機(jī)體黏膜局部抗感染免疫的重要因素。初乳中的sIgA可對(duì)嬰幼兒發(fā)揮自然被動(dòng)免疫作用調(diào)理吞噬、中和毒素第37頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四IgD血清中含量低（0.2%），血清型IgD生物學(xué)作用尚不清楚mIgD可作為B細(xì)胞分化成熟標(biāo)記，成熟B細(xì)胞同時(shí)表達(dá)mIgM和mIgDmIgMmIgD成熟B細(xì)胞活化B細(xì)胞未成熟B細(xì)胞第38頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四IgE是血清中含量最低的Ig主要由呼吸道、胃腸道粘膜固有層的漿細(xì)胞產(chǎn)生屬親細(xì)胞性抗體，可與肥大細(xì)胞、嗜堿粒細(xì)胞表面FcεRⅠ高親和力結(jié)合，介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)。第39頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第一代抗體多克隆抗體(polyclonalantibody，PcAb)第二代抗體單克隆抗體(Monoclonalantibody，McAb)第三代抗體基因工程抗體(GeneticallyengineeringAb,GeAb)

第五節(jié)人工制備抗體（自學(xué)）第40頁(yè)，共43頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1.多克隆抗體

（polyclonalantibody）

用含多種抗原決定基的抗原物質(zhì)免疫動(dòng)物，刺激多個(gè)B細(xì)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(lái)源廣泛，制備容易；