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1、 第六章 免疫球蛋白 内 容 一、基本概念 二、免疫球蛋白的分子结构 三、免疫球蛋白的特点与功能 四、抗体的生物学活性 五、免疫球蛋白的免疫原性 六、人工制备的抗体 抗体（antibody,Ab)是B细胞识别抗原后增殖分 化为浆细胞所产生的一种蛋白质，主要存在于 血清等体液中，能与相应抗原特异性地结合， 具有免疫功能。 免疫球蛋白（Immunoglobulin，Ig）是指具有 抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白 一、基本概念： 抗体和免疫球蛋白的关系: 抗体都是免疫 球蛋白，并非所有免疫球蛋白都具有抗体 活性。如某些疾病状态下,病人体内所产生 的免疫球蛋白不具有抗体活性. 分泌型Ig(sIg
2、)和膜型Ig(mIg) 二、免疫球蛋白的分子结构二、免疫球蛋白的分子结构 （一）免疫球蛋白的基本结构（一）免疫球蛋白的基本结构 四肽链结构 ，链间二硫键连接 两条重链（H）和两条轻链（L） 形成在左右对称的四肽链结构,称Ig分子的单体,是构成Ig分子 的基本单位. (1)根据重链分类： 根据重链靠近羧基末端氨基酸组成及排列顺序不 同，将重链分为种：、 根据重链组成不同，将Ig分为五类：IgG、IgA、 IgM、IgD、IgE (2)根据轻链分型：、型 天然Ig分子中，重链同类，轻链同型 1.重链与轻链 根据氨基酸排列顺序的不同分为： 可变区（V）和恒定区（C） 可变区（V区）：氨基酸组成、排列
3、顺序变化较大 恒定区（C区）：氨基酸数量、种类、排列顺序及 含糖量都比较稳定 2.可变区与恒定区 高变区:特异性抗 原与Ig结合的位 置 轻链： 24-34、50-56、 89-97 重链： 31-35、50-65、 95-102 高变区 决定簇互补区（CDR） Ig的抗原结合部位， 该部位也称为CDR Ig的独特型决定簇 位于CH1与CH2之间，含有 丰富的脯氨酸，因此易伸 展弯曲，而且易被木瓜蛋 白酶、胃蛋白酶等水解。 3. 铰链区 4.J链和分泌片 J链是一条多肽链，富含半胱氨酸，由浆细胞合 成，以二硫键的形式共价结合到Ig的重链上。 分泌片：由黏膜上皮细胞合成和分泌，以非共 价形式结合
4、到二聚体上，保护IgA，使之不受环 境中酶的破坏，并介导IgA的转运 （三）免疫球蛋白的功能区 Ig的H链、L链每隔110个氨基酸即由链内二 硫键连接形成一个能行使特定功能的球性单 位，称为Ig的结构域或功能区（domain）。 VH和VL:识别和结合抗原 CH和CL:同种异型的遗传标 志 CH2:补体C1q结合位点， IgG可通过胎盘 CH3/CH4:与多种细胞表面 的FcR结合(免疫调理,I型 超敏反应) 各功能区的作用 （二）免疫球蛋白的水解片段（二）免疫球蛋白的水解片段 木瓜蛋白酶(papain)水解IgG：在IgG铰链区连 接两条H链的二硫键的近N端，水解后得到两条 两个相同的抗原结
5、合片段（Fab段）和一个可结 晶的片段（Fc段。） （二）免疫球蛋白的水解片段（二）免疫球蛋白的水解片段 胃蛋白酶(pepsin)裂解IgG：在重链之间二 硫键C端侧切开,得到一个具有双价活性的F （ab）2段和若干个小分子多肽碎片（ pFc） 第二节、免疫球蛋白的抗原性与分类 Ig作为免疫原，可在异种动物、同种异体或自 身体内诱导产生产生不同程度的免疫反应。 免疫球蛋白的不同结构区其免疫原性不同： 同种型（isotype）：种属特异性标志 同种异型（allotype）：个体特异性标志 独特型（idiotope）：免疫调节网络 同种型(isotype):同一物种内所有个 体共同具有的Ig抗原特
6、异性结构 同种型Ig的抗原决定簇存在于CH、CL 据CH的不同，Ig分类、亚类 据CL的不同，Ig分型、亚型 由于同一种型 抗原决定簇某一种属动物所有个 体免疫球蛋白分子上的共有成分，因此不能作为 遗传标志。 同种异型（allotype)：同一物种内不 同个体间的Ig免疫原性的差别 独特型（idotype)：同一个体内不同B细 胞克隆产生的Ig其超变区各自具备独特 的抗原决定簇结构 四、免疫球蛋白的生物学活性 V区的功能: 识别和结合特异性抗原 C区的功能： 激活补体:IgM,IgG1-3;IgG4,IgA,IgE 结合细胞表面的Fc受体发挥调理作用、 ADCC作用、介导I型超敏反应 穿过胎盘
7、和黏膜选择性传递 IgG多为单体，是唯一能通过胎盘的抗体 据重链（链）免疫原性，IgG分4个亚型 （一）IgG 三、五类免疫球蛋白的特性与功能 IgG1、IgG2和IgG3能通过经典途径激活补体 血清含量最高(75%85%),也是丙种球蛋白的 主要成分 半衰期较长（1624d） 主要的抗感染抗体(具有抗菌、抗病毒、中和 毒素和免疫调理作用) 参与II、III型超敏反应 IgG的特点 为五聚体，是分子量最 大的Ig，称巨球蛋白。 IgM激活补体、结合抗 原、免疫调理作用比 IgG强 天然血型抗体是IgM （二）IgM IgM是个体发育中最早产生的抗体，胚胎晚期已 能合成，新生儿脐带血中若IgM水
8、平升高，提示 胎儿曾有宫内感染 IgM是抗原刺激后出现最早的抗体，半衰期短， 故检测IgM水平可用于传染病的早期诊断。 mIgM是B细胞抗原受体（BCR）的主要成分 也可参与II、III型超敏反应 IgM的特点 分为血清型和分泌型两种。 血清型IgA主要由肠系膜淋巴组织中的浆细 胞产生，为单体。而分泌型IgA（sIgA）是 由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等处的固有 层中浆细胞产生，为双体、三体或多体。 sIgA主要存在于唾液、泪液、以及呼吸道、 消化道和泌尿生殖道黏膜表面的分泌液中。 (三)IgA IgA的特点 参与皮肤粘膜的局部抗感染作用 初乳中含有高浓度的sIgA-母乳喂养 sIgA的合成和
9、 主要作用部位 在黏膜 IgD是B细胞的重要表面标志 B细胞的分化过程中首先出现mIgM，mIgD的出 现标志着B细胞成熟 对防止免疫耐受有一定作用 (四)IgD 血清中含量最低 可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞上的高亲和力Fc 受体（FcR）结合，引起型超敏反应 FcR分布于巨噬细胞、B细胞、嗜酸粒细胞 (五)IgE 多克隆抗体：多个抗原决定基机体多 种抗体的混合物 单克隆抗体（monoclonal antibody, mAb）： 由一个B细胞克隆产生的、针对某一特定抗原 决定簇的高度特异性抗体 基因工程抗体 六、人工制备的抗体 单克隆和多克隆抗体的比较和用途 特异性 敏感性 均一性 McAbPcAb 低 差 无 高 强 有 1、用于免疫学检测，辅助临 床诊断 2、McAb用于亲和层析，分 离微量可溶性抗原 3、标记的McAb用于基础研 究，了解细胞分化等 4、制备生物导弹用于肿瘤、 移植等的临床治疗。 应用：临床检测、抑制器官移植排斥、治疗 自身免疫疾病、生物导弹等
