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1、免疫球蛋白,1,概 述,2,概念,抗体（antibody，Ab） 是介导体液免疫的重要效应分子,是B细胞接受抗原刺激后增值分化为浆细胞所产生的球蛋白（蛋白质），存在于血清等体液中通过与相应抗原特异性结合发挥体液免疫功能。 免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig） 指具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。可分为分泌型（sIg）和膜型（mIg）。前者存在于体液中，即抗体，后者存在于B细胞膜上， 即BCR。,3,Ab是重要的免疫分子，主要存在于血液、体液和粘膜分泌液中，介导体液免疫效应。 Ab是功能描述，Ig是化学结构描述。 所有的抗体都是Ig，但Ig并非都有抗体活性。,4,5,第一节免
2、疫球蛋白的结构,6,两链 两端 两区,Y型结构,基本结构 功能区 水解片断 J链和分泌片,7,抗体分子的基本结构 基本结构 IgG是由两条相同的重链5.0104 (heavy chain，H) 和两条相同的轻链2.5104(light chain，L），借链间二硫键而彼此连接在一起的四肽链结构分子。,8,借助免疫球蛋白的两条H、L链内二硫键的相互作用，又将肽链折叠成几个具有特殊生物学功能的球形结构，叫Ig的功能区（结构域）。,功能区,9,每个功能区约由110个氨基酸组成，其氨基酸的序列具有相似性或同源性。 其二级结构是由几股多肽链折叠形成的两个反向平行的片层。,10,免疫球蛋白折叠（Ig fo
3、lding） 由二硫键把两个片层以三明治形式连在一起的Ig功能域.,11,Unfolded VL region showing 8 antiparallel b-pleated sheets connected by loops.,The Immunoglobulin Fold,antiparallel b-pleated and loops,12,CH3,13,CH3,CH2,14,CH3,CH2,CH1,15,CH3,CH2,CH1,VH1,16,CH3,CH2,CH1,VH1,VL,17,CH3,CH2,CH1,VH1,CL,VL,18,CH3,CH2,CH1,VH1,CL,VL,19,
4、Hinge,CH3,CH2,CH1,VH1,CL,VL,Elbow,20,Ig超家族（Ig superfamily, IgSF）,有着与Ig功能域同源功能域的分子, 包括MHC I 和 II 类分子, T细胞受体, CD2, CD3, CD4, CD8, ICAMs, VCAM和某些Fc受体.,21,VH、VL：抗原结合部位 CH1、CL：遗传标志所在 绞链区：适应V区同抗原的结合 CH2/CH3：补体结合位点 IgG通过胎盘 CH3/CH4：受体结合功能域，与组织细胞上IgFc受体结合,各结构域的基本功能：,22,免疫球蛋白的酶解片段,Fab:抗原结合片段,Fc:可结晶片段,F(ab)2:具
5、双价抗体活性，可结合两个抗原决定簇,pFc:小分子肽片段，无任何生物学活性抗原结合片段,23,第二节 免疫球蛋白的异质性,24,Ig异质性：指Ig具有不同的抗原识别特异性。,表 现： 不同抗原表位诱生不同类型的Ig，其识别抗原的特异性不同，其重、轻链类型有差异； 2. 不同抗原表位诱生的同一类型的Ig，其识别抗原的特异性不同； 3. 同一抗原表位诱生不同类型的Ig，其识别抗原的特异性相同，但重、轻链类型不同。,25,一、免疫球蛋白的类型,26,1. 类（class）,在同一种属的所有个体内，Ig重链C区所含抗原表位不同，据此可将重链分为、链五种，与此对应的Ig分为五类，即IgG、IgA、IgM
6、、IgD、IgE。,27,2. 亚类（subclass）,同一类Ig其重链的抗原性及二硫键数目和位置不同，据此可将Ig分为亚类。IgG有IgG1IgG4四个亚类；IgA有IgA1和IgA2两个亚类。,28,29,3. 型（type),在同一种属所有个体内，根据Ig轻链C区所含抗原表位的不同，可将轻链分为两种：和，与此对应的Ig蛋白分为和两型,30,4. 亚型（subtype）,同一型Ig中，根据其轻链C区N端氨基酸排列的差异，又可分为亚型。 例如：链190氨基酸为亮氨酸时，称OZ(+)；为精氨酸时，称OZ(),31,二、外源因素所致的异质性,物质基础： 多样性抗原的存在,32,三、内源因素所致
7、的异质性免疫球蛋白的血清型,将Ig作为抗原在异种、同种异体或自身体内进行免疫，均能诱导机体发生免疫应答，产生相应的抗体，这些抗体可用血清学方法进行检测，因此称为Ig的血清型。,33,免疫球蛋白可激发机体产生特异性免疫应答。其结构基础是在免疫球蛋白分子中包含有多种不同的抗原表位，呈现出不同的免疫原性。免疫球蛋白分子中有三类不同的抗原表位，分别为: 同种型 同种异型 独特型抗原表位,34,（一）同种型 (isotype),是存在于同种抗体分子中的抗原表位，是同一种属所有个体Ig分子共有的抗原特异性标志，为种属型标志，存在于Ig的C区。 据H链C区的不同又分为五个大类，每一类又分若干亚类；按L链C区
8、的不同分为两型，每型又分为若干亚型。,35,36,（二）同种异型 (Allotype),同一种属但不同个体来源的分子也具有免疫原性的不同，也可刺激机体产生特异性免疫应答。这种存在于同种但不同个体中的免疫原性称为同种异型。为个体型标志，它存在于Ig的C区。,37,同一种属中不同个体所产生的同一类型Ig,由于重链或轻链恒定区内一个或数个氨基酸（即遗传标志）不同而表现的抗原性差异 同种异型可以为同一物种的某些个体所共有，但绝不会为同一物种的所有个体所共有。,38,39,（三）独特型（idiotype ),即使是同一种属、同一个体来源的抗体分子，主要由于其CDR区的氨基酸序列的不同，可显示不同的免疫原
9、性，称为独特型，是每个Ig分子所特有的抗原特异性标志，其表位又称独特位（idiotope）。,40,抗体分子每一Fab片段均存在56个独特位，它们存在于V区。独特型在异种、同种异体、甚至同一个体内均可刺激产生相应抗体，即抗独特型抗体（anti-idiotype antibody, AId）。 可变区、抗原结合部位、独特型抗原决定簇是同一物质在不同情况下的不同名字。,41,42,第三节 免疫球蛋白的功能,Function of Ig,43,44,型超敏反应,（司传平）,45,第四节 五类免疫球蛋白的特性和功能,46,IgG,浆细胞合成，出生后3个月开始合成，3-5岁接近成人 分布于血液和体液中
10、血清中含量最高75-80%， 616g/L； 半衰期最长，达23天； 抗感染的主要抗体 可发挥调理作用、激活补体、ADCC作用等 唯一可通过胎盘的抗体,47,IgM,5聚体，分子量最大的抗体，又称巨球蛋白； 只分布于血液中，占血清总Ig的1/10 感染早期最早合成分泌的抗体，半衰期短，一旦出现提示有近期感染； 是个体发育中出现最早的抗体，胎儿晚期合成；胎儿有无宫内感染的重要观察指标； 天然的血型抗体 杀菌、溶菌、调理吞噬、激活补体的能力最强。 B细胞表面的主要成分，与B细胞的分化程度相关,48,IgA,分sIgA与IgA两型 参与局部免疫应答 婴儿出生后46个月开始合成，但能从母乳中获得 血清
11、型IgA具有中和毒素、调理吞噬的作用。,IgD,半衰期最短的抗体 与B细胞的分化成熟程度相关 血清中的IgD功能不清 分子结构类似于IgG，但不能通过胎盘，也不能激活补体,49,IgE,是种系进化过程中最晚出现，血清中含量最少的抗体 结合肥大细胞和嗜碱性性粒细胞，可引起型超敏反应 结合嗜酸性粒细胞，通过ADCC效应特异性杀伤寄生虫。,50,第五节 人工制备抗体,一、多克隆抗体 （Polyclonal antibody, PcAb) 用抗原免疫动物后得到的动物血清（抗血清），是由体内分别针对抗原物质上的多个抗原决定簇的多个B细胞克隆发生应答后产生的，因此叫。,51,二、单克隆抗体（Monoclo
12、nal antibody, McAb),由一个识别一种抗原表位的B细胞杂交瘤克隆产生的同源抗体。 特点：纯度高，特异性强，效价高 应用：诊断、治疗,52,原理 过程（了解）,53,用途,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。,54,三、基因工程抗体,目的：保留抗体的抗原结合能力、降低生产成本、易于大规模生产、减小鼠源性成份。 基本原理：借助基因工程手段，将编码Ab的基因重组到真核或原核表达载体上并进行表达。,55,种类,一、人-鼠嵌和抗体 二、改型抗体（CDR移植抗体） 二、小分子抗体 1、Fab 2、Fv和单链抗体 3、单区抗体 4、双特异性抗体 三、抗体融合蛋白 Fv+毒素生物导弹,56,本章要求,掌握免疫球蛋白的结构。 掌握免疫球蛋白的功能 掌握概念：Ig、Ab、HVR、CDR、调理作用、ADCC、McAb。 熟悉各类免疫球蛋白的特点和功能。 熟悉McAb制备原理和方法。 熟悉Ig的类型和血清型。 了解常见的基因工程抗体。,57,
