硬骨魚類新型免疫蛋白的研究

硬骨魚類新型免疫蛋白的研究第1頁(yè)/共22頁(yè)內(nèi)容提要一、免疫球蛋白二、新型免疫球蛋白三、新型免疫球蛋白在硬骨魚中的研究四、小結(jié)與展望第2頁(yè)/共22頁(yè)

一、免疫球蛋白1．抗原（antigen）凡是能刺激動(dòng)物機(jī)體產(chǎn)生抗體和致敏淋巴細(xì)胞并能與之特異性結(jié)合的物質(zhì)。

2、抗體(Antibody)

是指人和動(dòng)物受到抗原物質(zhì)刺激后，由B淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化為漿細(xì)胞后產(chǎn)生的，能與相應(yīng)抗原發(fā)生特異性結(jié)合反應(yīng)的免疫球蛋白。第3頁(yè)/共22頁(yè)3、免疫球蛋白(Immunoglobulin,Ig)

是指存在于人和動(dòng)物血液(血清)、組織液及其它外分泌液中的一類具有抗體活性或與抗體具有相似結(jié)構(gòu)的球蛋白。第4頁(yè)/共22頁(yè)3、免疫球蛋白與抗體的關(guān)系抗體是免疫學(xué)和功能上的概念，是抗原的對(duì)立面，是具有針對(duì)性，其本質(zhì)就是免疫球蛋白。而免疫球蛋白是結(jié)構(gòu)和化學(xué)本質(zhì)上的概念，它們并不都具有抗體活性。也就是說(shuō)抗體一定是免疫球蛋白，而免疫球蛋白不一定是抗體。

第5頁(yè)/共22頁(yè)4、免疫球蛋白基本結(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重鏈重鏈（H鏈）約450-550氨基酸根據(jù)重鏈恒定區(qū)抗原特異性不同，可將重鏈分為5種：、、、、。其相應(yīng)Ig為IgG、IgM、IgA、IgD、IgE

第6頁(yè)/共22頁(yè)性質(zhì)IgGIgAIgMIgDIgE沉降系數(shù)（S）76.6---1418--1978Mr(Χ104)1.51.6—4.4791.852電泳位置γα-α1γα-βαγ1β1γ1γ1含糖量%38121312輕鏈κ：λ2：15：43：11：61：1重鏈γαμδε輕鏈Χ1052．32．32．32．32．3重鏈Χ1055.0556.36.577.5抗原結(jié)合價(jià)221022血清含量（mg/ml）8---161.4—140.4--20.03—0.47—45ng/ml占血清免疫球蛋白%8013610.002占血清蛋白%185.51.6微量微量合成速度每天mg/kg26275.70.40.002半壽期（d）235.85.12.82.3產(chǎn)生順序23145第7頁(yè)/共22頁(yè)二、新型免疫球蛋白1、新型免疫球蛋白的發(fā)現(xiàn)

長(zhǎng)期以來(lái)，人們一直認(rèn)為在硬骨魚類中僅存著IgM和IgD。至2005年以來(lái)，人們陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了不同于IgM和IgD新型免疫球蛋白，并命名。第8頁(yè)/共22頁(yè)在斑馬魚中發(fā)現(xiàn)了IgZ1和IgZ2（IgZ-like）在虹鱒中發(fā)現(xiàn)了IgZ1。在鯉魚中發(fā)現(xiàn)了IgZ1和IgZM-IgZ嵌合體。在草魚中發(fā)現(xiàn)IgZ、IgZ1和IgZM-IgZ嵌合體。在紅鰭東方鲀中發(fā)現(xiàn)IgH。第9頁(yè)/共22頁(yè)2、新型免疫球蛋白在硬骨魚類中的研究斑馬魚

IgT

IgZ1和IgZ2，同源性為53.5%。IgZ1在成魚中只定位在硬骨魚類的主要淋巴組織，如頭腎和胸腺。IgZ1只在初級(jí)淋巴組織中表達(dá)，其只在個(gè)體發(fā)育的早期才起重要作用。IgZ2可初級(jí)淋巴組織和次級(jí)淋巴器中都表達(dá)，也在斑馬魚的發(fā)育早期起著重要作用。第10頁(yè)/共22頁(yè)虹鱒IgT在虹鱒中也發(fā)現(xiàn)了類似斑馬魚中的IgZ1，命名為IgT。IgT在虹鱒中的的粘膜免疫中發(fā)揮很重要的作用。

虹鱒IgT在血清中以單體形式存在，而在腸粘液中以類似于IgM的四聚體形式存在。第11頁(yè)/共22頁(yè)鯉魚IgT

IgZ1和IgM-IgZ(IgZ2)IgM-IgZ有膜結(jié)合型和分泌型兩種形式。經(jīng)過(guò)LPS刺激4h后，其在腮、頭腎、肌肉和腦中有表達(dá)，但在脾臟中的表達(dá)量卻很低。用T.borreli刺激后，IgZ1在系統(tǒng)免疫和粘膜免疫器官中都有明顯上調(diào)。第12頁(yè)/共22頁(yè)草魚IgT

三種類型的IgT,即IgZ、IgZ2和IgM-IgZ嵌合體。免疫印跡的結(jié)果顯示草魚IgZ在脾臟、頭腎、腮、腸和肝臟中都有表達(dá)。IgM-IgZ嵌合體有分泌型和膜結(jié)合型。序例分析表明其全部恒定區(qū)氨基酸序例與鯉魚IgM-IgZ的全部恒定區(qū)氨基酸的相似性達(dá)74.0%。RT-PCR分析IgM-IgZ和IgZ2表達(dá)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)表達(dá)量較高時(shí)，兩者不僅在頭腎、脾臟等淋巴器官中表達(dá)，也在腮、腸等組織中有表達(dá)。第13頁(yè)/共22頁(yè)紅鰭東方鲀IgT

在紅鰭東方鲀IgT為IgZ。在紅鰭東方鲀成魚的脾臟、頭腎、肝臟、腮和腸道中檢測(cè)到此新型的IgH重鏈基因的表達(dá)。時(shí)序表達(dá)研究表明，IgH在紅鰭東方鲀的發(fā)育早期也有一定作用。第14頁(yè)/共22頁(yè)三棘刺魚IgT

三棘刺魚的免疫球蛋白重鏈基因（IGH）的結(jié)構(gòu)中包含由三個(gè)拷貝的IGHT-IGHM-IGHD組成的串聯(lián)體，另外還有一個(gè)單獨(dú)的IGHT基因結(jié)構(gòu)。三棘刺魚中編碼免疫球蛋白重鏈基因的片段發(fā)生了復(fù)制現(xiàn)象。目前對(duì)于三棘刺魚中的IgT的功能尚未研究。第15頁(yè)/共22頁(yè)大西洋鮭IgT由于染色體復(fù)制的原因，大西洋鮭中免疫球蛋白重鏈基因（IGH）有兩個(gè)等位基因即IGH-A和IGH-B。在大西洋鮭中IgT主要在成熟的魚中發(fā)揮免疫保護(hù)作用。第16頁(yè)/共22頁(yè)3、新型免疫球蛋白的進(jìn)化分析

硬骨魚類中IgZ、IgT以及紅鰭東方鲀中的新型IgH應(yīng)該為同一類型的免疫球蛋白。硬骨魚類的IgM和IgD分別以較高的支持率各聚為一枝。第17頁(yè)/共22頁(yè)四、小結(jié)與展望在硬骨魚類中上述新型免疫球蛋白重鏈基因基本結(jié)構(gòu)式保守的，有獨(dú)立的D區(qū)和J區(qū)，且都位于可變區(qū)基因連鎖群和鏈恒定區(qū)（C）之間。通過(guò)對(duì)IgT的時(shí)序表達(dá)和組織表達(dá)研究發(fā)現(xiàn)，在硬骨魚發(fā)育過(guò)程中IgT的表達(dá)時(shí)間較早，表明在硬骨魚發(fā)育早期，IgT對(duì)機(jī)體有一定的保護(hù)作用。第18頁(yè)/共22頁(yè)研究還發(fā)現(xiàn)，斑馬魚的IgZ2和虹鱒魚的IgT都是B細(xì)胞表面手提（BCR),通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)也證明了新型B細(xì)胞的存在。第19頁(yè)/共22頁(yè)硬骨魚新型免疫球蛋白IgT的發(fā)現(xiàn)表明了魚類免疫球蛋白多樣性和粘膜免