醫(yī)學免疫學免疫球蛋白

醫(yī)學免疫學免疫球蛋白第一頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五內(nèi)容提要概述免疫球蛋白的結構免疫球蛋白的生物學功能各類免疫球蛋白的特性人工制備抗體（自學）第二頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五EmilvonBehring(1845-1917)antibody第一節(jié)概述第三頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五概念抗體（antibody，Ab）：介導體液免疫的重要效應分子，是B細胞接受抗原刺激活化增殖分化為漿細胞所產(chǎn)生，能特異性識別，結合相應抗原的，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結構與抗體相似的球蛋白統(tǒng)稱為免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）。分為兩種類型：分泌型（secretedIg，sIg）：Ab膜型（membraneIg，mIg）：BCR第四頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五第二節(jié)免疫球蛋白的結構第五頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五（一）Ig的基本結構由兩條相同的重鏈和兩條相同的輕鏈通過二硫鍵連接而成的四肽鏈分子。第六頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五重鏈（heavychain，H）約450個氨基酸，根據(jù)重鏈恒定區(qū)結構和免疫原性的差異而分為五類：γ、α、μ、δ、ε，相應Ig：IgG、IgA、IgM、IgD、IgE輕鏈（lightchain，L）約210個氨基酸，根據(jù)輕鏈恒定區(qū)免疫原性不同，分為和兩型。一個天然Ig分子兩條輕鏈的型別是相同的。在不同種屬的動物與鏈的比例不同：人：2：1，小鼠：20：1第七頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五Ig根據(jù)重鏈恒定區(qū)結構的差異分為五類第八頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五可變區(qū)（variableregion，v）重鏈和輕鏈近N端約110個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，也稱為互補決定區(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。第九頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五Ig的高變區(qū)（CDR）和骨架區(qū)第十頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五第十一頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五結構域（domain）/功能區(qū)免疫球蛋白的多肽鏈分子可折疊成若干個由鏈內(nèi)二硫鍵連接的球狀形結構。每個球狀形結構約由110個氨基酸組成，具有一定的生理功能，又叫功能區(qū)。第十二頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五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)第十三頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五鉸鏈區(qū)（hingeregion）位于CH1和CH2之間可轉動的區(qū)，含豐富的脯氨酸，因此易伸展彎曲，有利于IgV區(qū)與抗原互補性結合；有利于暴露補體結合位點；對蛋白酶敏感。IgG,IgD和IgA的CH1與CH2功能區(qū)之間含有鉸鏈區(qū)；IgM和IgE沒有鉸鏈區(qū)，但多了一個CH4功能區(qū)。

第十四頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五鉸鏈區(qū)賦予Ig伸展變形性第十五頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五（二）其他結構與功能J鏈（Joiningchain）是富含半胱氨酸的多肽鏈，由漿細胞合成，主要功能是將單體Ig分子連接為多聚體。分泌片(

Secretorycomponent，SC)保護sIgA鉸鏈區(qū)不被蛋白水解酶降解。介導sIgA從黏膜下通過黏膜細胞轉運到黏膜表面。第十六頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五第十七頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五第十八頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五（三）Ig的水解片段第十九頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五木瓜蛋白酶水解Ig水解部位在重鏈鏈間二硫鍵的近N端。水解為2個抗原結合片段（fragmentofantigenbinding，F(xiàn)ab，單價）和1個可結晶片段（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個具有雙價活性的抗原結合片段F(ab’)2和多個沒有功能的片段（pFc’）。第二十頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五第三節(jié)免疫球蛋白的生物學功能第二十一頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五V區(qū)的功能中和作用（neutralization）：特異性結合抗原。

BCR能特異性識別并結合抗原分子，介導體液免疫應答，產(chǎn)生抗體；

抗體能特異性結合相應抗原分子，發(fā)揮中和作用，例如抗體能中和細菌，病毒和毒素等，從而發(fā)揮免疫效應。第二十二頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五中和毒素第二十三頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五中和病毒第二十四頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五中和細菌第二十五頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五

C區(qū)的功能

激活補體

IgM和IgG能激活補體經(jīng)典途徑；凝聚的IgG4和IgA能激活補體旁路激活途徑與免疫細胞表面FcR結合

1）調(diào)理作用（opsonization)IgFc段與吞噬細胞表面FcR結合，促進吞噬細胞的吞噬作用；

2）抗體依賴細胞介導的細胞毒作用（Ab-dependentcell-mediatedcytotoxicity,ADCC)IgFc段與NK細胞等表面FcR結合，促進NK細胞的細胞毒作用；

3)介導I型超敏反應

IgEFc段與肥大細胞等表面FcεRⅠ結合，介導Ⅰ型超敏反應。

穿過胎盤和粘膜

IgG通過胎盤，提供被動免疫保護；

sIgA穿過粘膜，參與黏膜局部的抗感染免疫。第二十六頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五1.激活補體IgM（CH3）和IgG（CH2）功能區(qū)有補體C1q的結合位點。IgM/IgG與抗原形成免疫復合物（IC）后，能通過經(jīng)典途徑激活補體。第二十七頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五第二十八頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五動畫演示調(diào)理吞噬作用第二十九頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五

抗體依賴細胞介導的細胞毒作用（antibodydependentcell-mediatedcytotoxicity，ADCC）:

IgG類抗體與靶細胞表面抗原特異性結合，效應細胞（NK細胞、巨噬細胞、中性粒細胞）借助所表達的IgGFcR與靶細胞表面IgG的Fc段結合，從而殺傷靶細胞。第三十頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五動畫演示ADCC作用第三十一頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五肥大細胞表面表達高親和力的IgEFc受體（FcεRI）。IgE與變應原結合，導致FcεRI發(fā)生交聯(lián)就能激活肥大細胞，導致其脫顆粒，釋放生物活性介質(zhì)，導致Ⅰ型超敏反應的發(fā)生。IgE介導Ⅰ型超敏反應的發(fā)生.第三十二頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五---MastcellsandbasophilshavereceptorsforFcportionofIgE.BindingofantigenstoIgEalreadyboundtoFcreceptorsforIgEonmastcellsresultsindegranulationandinducingthetypeIhypersensitivity.IgEcaninducetheclassIhypersensitivity.粘膜免疫第三十三頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五第四節(jié)各類免疫球蛋白的特性第三十四頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五IgG血清中的主要抗體成分（75-80%）；半衰期長（20-23天）；出生后3個月開始合成，3-5歲接近成人水平；多數(shù)抗菌、抗病毒、抗毒素抗體均屬IgG類是唯一能通過胎盤的Ig，發(fā)揮自然被動免疫功能；具有活化補體經(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，某些自身免疫病的抗體也屬IgG。第三十五頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五IgM為五聚體，分子量最大，稱為巨球蛋白（macroglobulin）；個體發(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（如風疹病毒、巨細胞病毒感染等）；抗原初次刺激機體時，是體內(nèi)最先產(chǎn)生的Ig；血清IgM升高說明有近期感染；有強大激活補體能力和調(diào)理作用，在機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細胞表達mIgM，是單體。第三十六頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五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，是機體黏膜局部抗感染免疫的重要因素。初乳中的sIgA可對嬰幼兒發(fā)揮自然被動免疫作用調(diào)理吞噬、中和毒素第三十七頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五IgD血清中含量低（0.2%），血清型IgD生物學作用尚不清楚mIgD可作為B細胞分化成熟標記，成熟B細胞同時表達mIgM和mIgDmIgMmIgD成熟B細胞活化B細胞未成熟B細胞第三十八頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五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胞產(chǎn)生屬親細胞性抗體，可與肥大細胞、嗜堿粒細胞表面FcεRⅠ高親和力結合，介導I型超敏反應。第三十九頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五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）第四十頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期五1.多克隆抗體

（polyclonalantibody）

用含多種抗原決定基的抗原物質(zhì)免疫動物，刺激多個B細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。

來源廣泛，制備容易；