第四章 免疫球蛋白 免疫學(xué)課件

第四章

免疫球蛋白Immunoglobulin,Ig楊日榮1第四章免疫球蛋白免疫學(xué)內(nèi)容提要概述免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)抗體的異質(zhì)性免疫球蛋白的生物學(xué)特性人工制備抗體2第四章免疫球蛋白免疫學(xué)概述

一、概念

是血液和組織液中一類糖蛋白，由B細(xì)胞接受抗原刺激刺激后增殖分化為漿細(xì)胞所產(chǎn)生，是體液免疫的重要效應(yīng)分子?？贵w（antibody,Ab）=免疫球蛋白掌握3第四章免疫球蛋白免疫學(xué)

類型

分泌型（secretedIg,sIg）膜型（membraneIg,mIg）理化性質(zhì)

屬球蛋白，在電泳圖譜上大部分抗體活性在

球蛋白區(qū)；flash1掌握4第四章免疫球蛋白免疫學(xué)5第四章免疫球蛋白免疫學(xué)第1節(jié)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)重鏈與輕鏈可變區(qū)和恒定區(qū)鉸鏈區(qū)功能區(qū)其它成分水解片段掌握以IgG為例6第四章免疫球蛋白免疫學(xué)

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。掌握一、基本結(jié)構(gòu)7第四章免疫球蛋白免疫學(xué)8第四章免疫球蛋白免疫學(xué)1.重鏈與輕鏈1）重鏈（heavychain,H鏈）

約450-550氨基酸重鏈分為5種：、、、、。

其相應(yīng)Ig為IgG、IgM、IgA、IgD、IgE

每類又可分為不同亞類

掌握9第四章免疫球蛋白免疫學(xué)1.重鏈與輕鏈2）輕鏈（lightchain,L鏈）約214個(gè)氨基酸

輕鏈有兩型：κ及λ

但每一Ig分子的兩條輕鏈總是同型的。掌握10第四章免疫球蛋白免疫學(xué)2.可變區(qū)和恒定區(qū)掌握11第四章免疫球蛋白免疫學(xué)

恒定區(qū)

（constantregion,C區(qū))

位于免疫球蛋白分子的C端，占輕鏈1/2和重鏈3/4（IgA、IgD）或4/5（IgM、IgE）。在同一種屬中，同一類重鏈和同一類輕鏈C區(qū)氨基酸的組成或排列比較恒定。介導(dǎo)免疫球蛋白多種生物學(xué)功能。掌握12第四章免疫球蛋白免疫學(xué)

可變區(qū)

（variableregion，V區(qū)）

位于Ig分子N端，占輕鏈1/2和重鏈1/4或1/5；不同抗體其IgV區(qū)氨基酸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；掌握13第四章免疫球蛋白免疫學(xué)高變區(qū)

（hypervariableregion,HVR）

在VL和VH中，某些局部區(qū)域的氨基酸組成更高變化程度，此為HVR。輕、重鏈各有3個(gè)HVR。14第四章免疫球蛋白免疫學(xué)互補(bǔ)決定區(qū)

（complementarity-determiningregion,CDR）

高變區(qū)乃抗體與抗原（表位）特異性結(jié)合的位置，此為CDR。高變區(qū)=互補(bǔ)決定區(qū)15第四章免疫球蛋白免疫學(xué)骨架區(qū)

（frameworkregion,FR）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。VH和VL各有4個(gè)FR。16第四章免疫球蛋白免疫學(xué)恒定區(qū)可變區(qū)高變區(qū)骨架區(qū)17第四章免疫球蛋白免疫學(xué)高變區(qū)形狀特異性18第四章免疫球蛋白免疫學(xué)19第四章免疫球蛋白免疫學(xué)位于CH1和CH2之間，含豐富的脯氨酸，易伸展彎曲，有利于免疫球蛋白V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)；3.鉸鏈區(qū)20第四章免疫球蛋白免疫學(xué)21第四章免疫球蛋白免疫學(xué)Flash222第四章免疫球蛋白免疫學(xué)4.免疫球蛋白的功能區(qū)(結(jié)構(gòu)域)VH和VL：與抗原特異性結(jié)合的部位；CL和CH1：某些同種異型（allotype）遺傳標(biāo)記；IgG的CH2、IgM的CH3：補(bǔ)體C1q結(jié)合點(diǎn)激活補(bǔ)體經(jīng)典途徑；IgG的CH3：結(jié)合單核/巨噬細(xì)胞表面FcR不同生物學(xué)效應(yīng)23第四章免疫球蛋白免疫學(xué)結(jié)合抗原遺傳標(biāo)記結(jié)合補(bǔ)體結(jié)合細(xì)胞功能區(qū)或結(jié)構(gòu)域24第四章免疫球蛋白免疫學(xué)25第四章免疫球蛋白免疫學(xué)結(jié)構(gòu)域的二級(jí)結(jié)構(gòu)是“β三明治”Flash326第四章免疫球蛋白免疫學(xué)免疫球蛋白超家族（IgSF）27第四章免疫球蛋白免疫學(xué)其它成分

J鏈（joiningchain）(IgA、IgM才有)

分泌片（secretorypiece,sp）

(IgA、相關(guān))水解片段功能區(qū)28第四章免疫球蛋白免疫學(xué)29第四章免疫球蛋白免疫學(xué)30第四章免疫球蛋白免疫學(xué)31第四章免疫球蛋白免疫學(xué)第2節(jié)抗體的異質(zhì)性抗體在結(jié)構(gòu)和功能上差異的總和。32第四章免疫球蛋白免疫學(xué)33第四章免疫球蛋白免疫學(xué)一、免疫球蛋白的分類類（class）：根據(jù)CH不同

γμαδεIgGIgMIgAIgDIgE

亞類：IgG1-G4；IgA1-A2；IgM1-M2。34第四章免疫球蛋白免疫學(xué)型（type）：根據(jù)CL不同分為兩個(gè)型：

κ型和λ型亞型：λ型有亞型35第四章免疫球蛋白免疫學(xué)二、抗體的多樣性36第四章免疫球蛋白免疫學(xué)免疫球蛋白既可與抗原特異性結(jié)合，本身又可作為抗原，激發(fā)機(jī)體特異性免疫應(yīng)答。三、內(nèi)源性因素所致抗體異質(zhì)性

——免疫球蛋白的血清型37第四章免疫球蛋白免疫學(xué)免疫球蛋白的雙重身份38第四章免疫球蛋白免疫學(xué)免疫球蛋白的血清型同種型同種異型獨(dú)特型39第四章免疫球蛋白免疫學(xué)同種型（isotype）指同一種屬所有個(gè)體的Ig分子共有的抗原特異性標(biāo)志，位于IgC區(qū)。為種屬標(biāo)志（顏色不一樣）40第四章免疫球蛋白免疫學(xué)同種異型（allotype）指同一種屬不同個(gè)體間Ig分子所具有的不同的抗原特異性標(biāo)志。為個(gè)體標(biāo)志（花紋不一樣）41第四章免疫球蛋白免疫學(xué)獨(dú)特型（idiotype）指每個(gè)Ig分子所特有的抗原特異性標(biāo)志，其決定簇又稱為獨(dú)特位，主要存在于V區(qū)。42第四章免疫球蛋白免疫學(xué)43第四章免疫球蛋白免疫學(xué)第3節(jié)免疫球蛋白的生物學(xué)特性免疫球蛋白的主要功能各類免疫球蛋白的特性和功能44第四章免疫球蛋白免疫學(xué)一、免疫球蛋白的主要功能免疫球蛋白V區(qū)的功能免疫球蛋白C區(qū)的功能45第四章免疫球蛋白免疫學(xué)1.免疫球蛋白V區(qū)的功能特異性識(shí)別結(jié)合抗原中和毒素阻斷病原體入侵46第四章免疫球蛋白免疫學(xué)AgAb47第四章免疫球蛋白免疫學(xué)中和毒素48第四章免疫球蛋白免疫學(xué)阻止病毒入侵49第四章免疫球蛋白免疫學(xué)阻止細(xì)菌入侵Flash450第四章免疫球蛋白免疫學(xué)

1）、激活補(bǔ)體

IgM、IgG1~3

激活補(bǔ)體經(jīng)典途徑凝聚的IgA或IgG4

激活補(bǔ)體旁路途徑2.免疫球蛋白C區(qū)的功能51第四章免疫球蛋白免疫學(xué)Flash552第四章免疫球蛋白免疫學(xué)

與細(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)合促吞噬；

②抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用

（Ab-dependentcell-mediatedcytotoxicity,ADCC)③介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)2）細(xì)胞親嗜性53第四章免疫球蛋白免疫學(xué)Flash654第四章免疫球蛋白免疫學(xué)抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用Flash755第四章免疫球蛋白免疫學(xué)與細(xì)胞表面Fc受體結(jié)合56第四章免疫球蛋白免疫學(xué)與細(xì)胞表面Fc受體結(jié)合57第四章免疫球蛋白免疫學(xué)58第四章免疫球蛋白免疫學(xué)二、各類免疫球蛋白的特性和功能IgGIgMIgAIgDIgE59第四章免疫球蛋白免疫學(xué)60第四章免疫球蛋白免疫學(xué)IgG的特性和功能血清中的主要抗體成分（80%）；半壽期長(zhǎng)（20-23天）；多數(shù)抗菌、抗病毒、抗毒素抗體均屬IgG類具有調(diào)理作用、ADCC作用等；具有活化補(bǔ)體經(jīng)典途徑的能力（IgG3>IgG1>IgG2）；61第四章免疫球蛋白免疫學(xué)出生后3個(gè)月開始合成，3-5歲接近成人水平是唯一能通過(guò)胎盤的Ig，發(fā)揮自然被動(dòng)免疫功能；參與Ⅱ型、Ⅲ型超敏反應(yīng)，某些自身免疫病的抗體也屬IgG再次免疫應(yīng)答的主要抗體Flash862第四章免疫球蛋白免疫學(xué)IgM的特性和功能為五聚體，分子量最大，稱為巨球蛋白（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增高提示宮內(nèi)感染（如風(fēng)疹病毒、巨細(xì)胞病毒感染等）；63第四章免疫球蛋白免疫學(xué)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；天然血型抗體是IgM；未成熟B細(xì)胞僅表達(dá)mIgM，記憶B細(xì)胞mIgM消失。64第四章免疫球蛋白免疫學(xué)65第四章免疫球蛋白免疫學(xué)66第四章免疫球蛋白免疫學(xué)IgA的特性和功能分為單體的血清型和二聚體的分泌型IgA（SIgA

）；67第四章免疫球蛋白免疫學(xué)分泌型IgA主要由粘膜相關(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粘膜表面，是機(jī)體粘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68第四章免疫球蛋白免疫學(xué)IgD的特性和功能血清中含量低，其生物學(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mIgDmIgMmIgMmIgD成熟B細(xì)胞活化B細(xì)胞未成熟B細(xì)胞69第四章免疫球蛋白免疫學(xué)IgE的特性和功能是血清中含量最低的Ig；與抗寄生蟲免疫有關(guān)屬嗜細(xì)胞抗體，可與肥大細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞表面FcεR結(jié)合，介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)。Flash970第四章免疫球蛋白免疫學(xué)初次接觸花粉B細(xì)胞產(chǎn)生特異性IgEIgE結(jié)合于肥大細(xì)胞的FcεRⅠ再次接觸花粉脫顆?；ǚ郯Y71第四章免疫球蛋白免疫學(xué)五、人工制備抗體多克隆抗體單克隆抗體基因工程抗體72第四章免疫球蛋白免疫學(xué)多克隆抗體

（polyclonalantibody）用含多種抗原決定簇的抗原物質(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；特異性不高。73第四章免疫球蛋白免疫學(xué)單克隆B細(xì)胞應(yīng)答多克隆B細(xì)胞應(yīng)答抗原抗原74第四章免疫球蛋白免疫學(xué)帶有多個(gè)表位抗原針對(duì)不同表位的B細(xì)胞克隆增殖多種抗體的混合物（多克隆抗體）刺激小鼠75第四章免疫球蛋白免疫學(xué)單克隆抗體

monoclonalantibody,mAb由一個(gè)識(shí)別一種抗原表位的B細(xì)胞克隆產(chǎn)生的同源抗體純度高、特異性強(qiáng)、可大量生產(chǎn)。76第四章免疫球蛋白免疫學(xué)77第四章免疫球蛋白免疫學(xué)為什么HAT培養(yǎng)基里面只剩下雜交瘤細(xì)胞？正常漿細(xì)胞在體外培養(yǎng)難，壽命短。骨髓瘤細(xì)胞在體外培養(yǎng)容易且永生，為什么在HAT培養(yǎng)基里會(huì)死亡？78第四章免疫球蛋白免疫學(xué)單克隆抗體技術(shù)基本原理哺乳類動(dòng)物的細(xì)胞合成DNA有兩條途徑：從頭——磷酸核糖焦磷酸尿嘧啶補(bǔ)救——次黃嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)化酶次黃嘌呤胸腺嘧啶氨基蝶呤79第四章免疫球蛋白免疫學(xué)漿細(xì)胞在體外難生存HAT培養(yǎng)基里加入了氨基蝶呤，所以骨髓瘤細(xì)胞不能用從頭合成途徑同時(shí)骨髓瘤細(xì)胞自己沒(méi)有次黃嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)化酶，不能用補(bǔ)救合成途徑單克隆抗體技術(shù)基本原理所以HAT中骨