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1、第四章 免疫球蛋白,抗体和免疫球蛋白、Ig基本结构、抗体异质性、Ig血清型、 Ig功能、人工制备抗体（PcAb、McAb）,掌握抗体和免疫球蛋白的概念; 掌握免疫球蛋白的结构（基本结构、恒定区、可变区、功能区、酶解片段）及其与功能的关系; 了解免疫球蛋白分子的血清型（Ig的同种型、同种异型及独特型）; 掌握五类免疫球蛋白的特性和功能特点，熟悉免疫球蛋白的生物学活性; 了解单克隆抗体（概念、特点、制备及意义）; 了解免疫球蛋白基因表达特点及免疫球蛋白的类别转换; 了解B细胞的发育过程.,1937年Tiselius 和Kabat用电泳方法将血清蛋白分为白蛋白及1、2、和球蛋白，抗体活性存在于 区，
2、故抗体被称为球蛋白（丙种球蛋白）；1972年世界免疫学会决定，具有抗体活性或化学机构与抗体相似的球蛋白命名为免疫球蛋白（Immunoglobu -lin，Ig）。,Immune sera,Normal sera,Figure 1 Electrophoretic separation of serum proteins,Cathode,anode,Differatiation,Secretion,（一）抗体(antibody，Ab) 在抗原的刺激下，B细胞增殖分化为浆细胞所产生的球蛋白(糖蛋白)，主要存在于血清中，能与对应抗原发生特异性结合，发挥体液免疫作用。,Ag,抗体与免疫球蛋白,B,P,A
3、b,sIg,Plasma cells,Ig,Ig,sIg,On binding their cognate antigens, surface Ig can initiate a cascade of molecular signaling events that may culminate in B-cell activation, clonal proliferation, and the generation of plasma cells. The immunoglobulins that are secreted function as ANTIBODY and bind to th
4、e specific antigens.,The production of antibodies,B,B,B,Bm,p,p,Ag,（二）免疫球蛋白（Immunoglobulin, Ig）具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白统称为Ig。 免疫球蛋白可分为分泌型(secreted Ig, SIg)和膜型(membrane Ig,mIg)，前者主要存在于血液及组织液中（又称为可溶型或血清型），具有抗体的各种免疫功能；后者是B细胞表面的抗原受体(BCR)。,（三）Ab与Ig关系： Ab是Ig，但Ig不一定是Ab，因为在骨髓瘤病人血清中的骨髓瘤蛋白是一种Ig，但它没有Ab活性，是瘤细胞合成并分泌的
5、异常蛋白，其结构与Ab相似；还有一些Ig在细胞表面（称为膜分子）分别发挥不同作用。,All antibodies are immunoglobulins, but it is not certain that all immunoglobulins have antibody function.,The relationship between Ab & Ig,第一节 免疫球蛋白的结构,免疫球蛋白由四肽链分子组成,各肽链间有数量不等的链间二硫键连接; 其中有重链和轻链; 可变区、稳定区、铰链区;,(一)重链和轻链（Heavy & light chains） 1. 重链（Heavy chain
6、: H链） 大约450-550 a.a, 糖基(+) 类别（Class ）: H链：, , , , . (Ig) ： IgA, IgG, IgM IgD, IgE 2. 轻链（light chain : L链） 大约214 a.a,糖基(-) 型别（ type）: , 2:1 比例异常提示B细胞肿瘤,1. 二硫键连接的四条肽链。（两条重链，两条轻链） 2. Y形对称结构 3. 二端， NH2末端, -COOH末端 4. 可变区、恒定区、铰链区,免疫球蛋白基本结构,(二) 可变区(V)与恒定区(C) （Variable & Constant regions）,（-S-S-）,恒定区 C-term
7、inal 1/2L+3/4(4/5)H,VL VH CL CH1 CH2 CH3 (CH4),可变区,N-terminal 1/2L+1/4(1/5)H;,V区：,C区：,高变区（hypervariable region, HVR）或互补决定区（complementa-rity determining region, CDR），分别为CDR1、CDR2和CDR3。 构成抗原结合部位。,1. 可变区(V),N-terminal 1/2L+1/4(1/5)H; VL, VH,互补决定区 (complimentarity determining region, CDR) : formation of
8、 the Ag binding site 结合抗原决定基,高变区(Hypervarible region ,HVR),(complimentarity determining region,),CDR,Light chain,the antibody molecular surface, with the PorA antigen superimposed.,Representation of the disassociation of an antibody (top) and antigen (botton) molecule.,CDR,Epitope,antibody,antigen,2
9、. 恒定区 (C-terminal 1/2L+3/4(4/5)H,CL CH1 CH2 CH3 (CH4),以IgG为例： VL+VH：抗原结合部位 CL+CH1：遗传标记区 CH2：补体结合区（IgM在CH3） CH3：结合细胞. （IgE在CH4）,VH,CH1,VL,CL,Hinge region,COO,NH3+,(三) 铰链区（Hinge region）,特点： 1) 极富弹性 2) 富含脯氨酸 功能: 1) 有利于 Ab 与Ag的结合 2) 有利于 Ab 与补体的结合,木瓜蛋白酶：2Fab Fc 胃蛋白酶： F(ab)2pFc ,IgM CH3，IgG CH2为C1q结合位点,Fa
10、b,Fc,结合抗原之前,CH1,CH2,C1q 结合位点被屏障,结合抗原之后,暴露的C1q结合位点,IgG分子结合抗原前后的构象变化,CH2,Flexibility of immunoglobulins,(四) 结构域domains:,-s-s-,轻链和重连可折叠为数个球形结构域 (domain)，每个结构域有相应的功能.,功能区,结合FcR (肥大细胞，嗜碱性粒细胞),(IgE)CH2+CH3,补体结合位点,(IgM)CH3,结合FcR (MC,M,B,NK),(IgG)CH3,补体结合位点,(IgG)CH2,同种异型的遗传标记,CH+CL,抗原结合位点,VH+VL,二 、 免疫球蛋白的其他
11、结构,(1)化学本质：浆细胞分泌的多肽链,(2)存在：IgM（五聚体）, sIgA（双体）.,J chain,IgM,(一 ) J链（ joining chain，J chain ）,IgA,Secrete piece,Joining chain,J,SC,IgA dimer,(二) 分泌片（Secrete Piece，SC),(1) 化学本质: 多肽链(70kD),(2)来源：上皮细胞,chain,（3）作用： a.帮助IgA穿越黏膜,b.保护s IgA抵抗蛋白酶的水解作用,三、免疫球蛋白的水解片段,Fab ：Ag-binding Fragment,Fc ：Crystallizable Fr
12、agment,木瓜蛋白酶水解片段,胃蛋白酶水解片段,2个Fab和1个Fc片段 Fab能够与抗原结合，单价，但不形成凝集反应或沉淀反应 Fc能够与细胞表面 Fc受体结合 Fc分子量大，具有免疫 原性和抗原性,一个F（ab）2和 pFc片段 F（ab）2能够与抗原结合， 双价，能形成凝集反应或沉淀反应 Fc 不能够与细胞表面 Fc受体 结合 pFc分子量小，丧失免疫原性,第二节 免疫球蛋白的异质性,一.免疫球蛋白的类型,(一) 类Classes,Heavy chain , , , , . Ig: IgA, IgG, IgM, IgD, IgE,Ig重链C区所含抗原表位（决定基）不同,同种型（存在于
13、同种抗体分子中的抗原表位）,(2) 亚类 Subclasses,IgG: IgG1, IgG2, IgG3, IgG4 IgA: IgA1, IgA2 IgM: IgM1, IgM2,IgG1,IgG4,IgG3,IgG2,同类Ig其重链抗原性及二硫键数目和位置不同,light chain (L): composed of about 214 aa, type: (60%), (40%),(3) 型 Types,Ig轻链C区所含抗原表位（决定基）不同,二.外源因素所致的异质性- Ig多样性 自然界抗原数目繁多，每一种抗原结构复杂，含有多种抗原表位。每一种表位可诱导产生一种特异性抗体。为此，抗体
14、数量相当庞杂，形成Ig多样性；,三、内源因素所致的异质性- Ig免疫球蛋白的血清型（Ig免疫原性） 免疫球蛋白作为抗体既可与特异性抗原结合，同时又可作为抗原，激发机体的特异性免疫应答，产生抗Ig 的抗体（抗抗体）。免疫球蛋白含多种抗原表位。 免疫球蛋白分子上有三种不同的抗原表位，即同种型、同种异型和独特型抗原表位。,Human antibody,Rabbit antibody,免疫球蛋白的血清型,抗体的异种免疫原性,Isotypes,Allotypes,Idiotypes,(1) 同种型Isotypes,C region,同一种属个体之间的共同标志(Common markers among individuals within a species) Species markers,不同种属的同种抗体分子中的抗原表位即为同种型。,如马血清抗毒素为强抗原,（60%aa不同）,Allotypes,(2) 同种异型Allotypes, , , chains C regions,同一种属不同个体之间的差异(Differ
