抗体与免疫球蛋白

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1、第三章 抗体与免疫球蛋白Antibody and Immunology,海南医学院微生物学与免疫学教研室制作,Copyright 2009,内 容 与 要 求,1、免疫球蛋白的结构（掌握）,2、免疫球蛋白的功能（掌握）,3、各类Ig的特性与功能（掌握）,4、单克隆抗体（了解）,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，能与相应抗原特异性地结合，具有免疫功能，主要存在于血清等体液中。,免疫球蛋白（Immunology，Ig） 具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。,抗体是否等于免疫球蛋白？,Ab Ig Ig包括Ab和M蛋白,抗体的发现与命名,3

2、0年代 血清中具有防御作用的保护成分统称为抗体,抗体是血清丙种球蛋白，40年代被命名为-球蛋白,抗体是异质性球蛋白, 60年代 免疫球蛋白（Ig）替代-球蛋白,第一节 免疫球蛋白的结构,一、基本结构：四肽链结构,由两条相同的轻链（Light Chain）和两条相同的重链（Heavy chain）通过链间二硫键连结形成。 分子式为：H2L2,四条肽链两端游离的NH2和COOH方向一致分别命名为N端和C端,（一）轻链和重链,轻链（L链） 链 链 轻链决定型别 型 型 正常人：2 ：1,重链（H链）:根据其抗原性的差异，人类Ig的H链分为 链 链 链 链 链,重链决定Ig类别 IgG IgA IgM

3、 IgD IgE,（二）可变区和恒定区（Variable region and Constant region）,V区：VL、VH,可变区（V区）：氨基酸种类、排列顺序差异较大，构成抗体的多样性。,恒定区（C区） 氨基酸种类、排列顺序恒定,C区：CL、CH,高变区（hypervariable region，HVR）,抗体与抗原结合的位置，又称为决定簇互补区(complementarity-determinant region, CDR)，也是抗体分子的独特型决定簇的主要存在部位。,骨架区(Framework,FR),(三）铰链区（hinge region）,位于CH1和CH2之间，富含脯氨酸，

4、易发生伸展和一定程度的移动，便于抗体更好地与抗原结合。,二、免疫球蛋白的功能区,Ig分子通过链内二硫键 折叠或若干个球形单位， 每个球形单位为一个功 能区。,L链：VL区 CL区 H链：VH区 CH1区 CH2区 CH3区 CH4区(IgM,IgE ),V区,C区,VL+VH功能区：抗原结合部位,CH3功能区：是Ig与其Fc受体结合的部位(固定细胞）,CL和CH 区：具有同种异型抗体的遗传标记。,CH2区：IgG的补体结合点和通过胎盘的部位,功能区的作用,VL+VH功能区：抗原结合部位,IgG CH3区：可于单核-M细胞、B细胞、NK细胞、中性粒细胞上的IgG-Fc受体结合调理吞噬、ADCC。

5、,三、免疫球蛋白的水解片段,木瓜蛋白酶-水解,裂解部位：铰链区近N端,裂解片段：2Fab+Fc,Fab结合价 ：单价,Fab为抗原结合片段（Fragment of antigen binding） Fc为可结晶片段（Fragment of crystalline）,胃蛋白酶-水解,裂解部位：铰链区端,裂解片段 F(ab)2+pFc,Fab结合价：二价,IgG水解,木瓜蛋白酶 胃蛋白酶 裂解部位 铰链区近N端 铰链区近C端 裂解片段 2Fab+Fc F(ab)2+pFc Fab结合价 单价 二价 同种型抗原 决定簇 存在 消失 免疫动物 产生抗IgG 不产生抗IgG 超敏反应的 可能性 大 小,

6、J链由浆细胞合成 SC链由粘膜上皮细胞合成和分泌,四、J链和分泌片（SP） Joining chain and secretory piece,单体、二聚体、五聚体,单体结构,二聚体结构,五聚体结构,IgG、 IgA、 SIgA IgM IgD、IgE,分子式: H2L2 (H2L2)2SCJ (H2L2)5J,第二节 免疫球蛋白的功能,（一）特异性结合抗原 （二）激活补体 （三）与细胞表面Fc受体结合（固定细胞） IgE Fc受体（FcR）：存在于肥大细胞和嗜碱性粒 细胞膜上。 IgG Fc受体（FcR）：存在于单核-吞噬细胞、NK细胞、B细胞上。 （四）通过胎盘和粘膜 （五）免疫调节功能,

7、注射破伤风抗毒素之前 需要先做皮试，为什么？,抗毒素可以中和毒素,抗毒素是动物血清，对人来说是抗原物质，重复注射会引起超敏反应,胃蛋白酶水解片段（pFc）抗原性消失,应用何种酶水解抗毒素可以 防止超敏反应，为什么?,紧急预防破伤风需要注射 破伤风抗毒素，为什么？,第三节 各类Ig的特性与功能,1、 由淋巴结和脾脏的浆细胞产生。 2、 在血清中含量最高，占血清Ig总量的75-80%。 3、 是血液循环中主要的防御性抗体，能激活补体、中和病毒、中和毒素、调理吞噬。 4、能通过胎盘，对新生儿抗感染起重要作用。 5、 再次免疫应答产生IgG，为高亲和力抗体。 6、可与葡萄球菌蛋白A（SPA）结合，用于

8、免疫诊断。,IgG,功能 亚类 IgG1 IgG2 IgG3 IgG4 特异性结合抗原 + + + + 激活补体（经典） + + + - 通过胎盘 + + + 结合SPA + + + 结合FcrR + - /+ + +/- 占血清中Ig总量( %) 60-70 15-20 5-10 1-7,人IgG亚类比较,Ig M,1、分子量最大，血清IgM为5聚体（巨球蛋白） 2、由脾脏中的浆细胞产生，是个体发育过程中出现最早的抗体，胚胎晚期已能合成。如新生儿血清IgM含量增高，则表示宫内感染。 3、血清IgM：能激活补体，通过补体裂解产生C3b、C4b发挥调理吞噬作用。抗全身感染的作用较强。 4、在免疫

9、应答的早期发生，是重要的早期防御性抗体，对感染的早期诊断有意义。成人血清IgM含量增高，则表示有近期感染。 5、B细胞膜表面IgM（mIgM）是B细胞识别抗原的受体（BCR），为单体IgM。只表达mIgM是未成熟B细胞的标志。,IgA与SIgA,血清IgA：由肠系膜淋巴结中的浆细胞产生存在于血清中，含量占血清Ig总量的10-20%。为单体。具抗菌、抗毒、抗病毒作用，对支原体和某些真菌也有作用。 分泌性IgA（SIgA）：由粘膜固有层的浆细胞产生，在浆细胞内已有J链连结成二聚体，通过粘膜上皮细胞时获得分泌片. 存在于外分泌液中，为二聚体。SIgA是重要的局部防御性抗体。,Ig D,1、单体结构，

10、由扁桃腺、脾脏中的浆细胞产生。 2、血清中含量甚低，只占血清Ig总量的0.2%。 3、是成熟B细胞膜表面IgD 分子（SmIgD）。 4、血清IgD分子：功能未明确。,Ig E,1、由鼻咽部、扁排腺、支气管、胃肠道粘膜固有层的淋巴组织中的浆细胞产生。 2、在血清中含量最低，0.1-0.4g/ml 3、为单体结构。 4、亲细胞性：与肥大细胞和嗜碱性粒细胞膜上的FcR结合。 5、介导型超敏反应。,IgG IgA SIgA IgM IgD IgE 全身性防御抗体 + + - + - - 局部性防御抗体 - - + - - - 早期性防御抗体 - - - + - - 介导型超敏反应 - - - - -

11、 + 介导、型超敏反应+ - - + - - B细胞膜抗原受体 - - - + + - （SmIg）,各类免疫球蛋白的主要区别,第四节 单克隆抗体,*每一种浆细胞克隆产生一种特异性抗体分子,*由一个识别一种抗原表位的B细胞克隆产生的同源抗体称为单克隆抗体（monoclonal antibody，McAb）,*由多种B细胞克隆产生的针对多种抗原表位的不同抗体，称为多克隆抗体（Polyclonal antibody，pAb）,*单克隆抗体技术 即杂交瘤技术，系将产生抗体的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行杂交，产生的杂交瘤细胞，既可在体外大量无限生产繁殖又能合成和分泌抗体。,PcAb McAb 产生细胞 多种浆细胞克隆 一种浆细胞克隆 抗体 非均一性 均一性 纯度 不高 高 特异性 不强 强,PcAb与McAb的主要区别,