免疫学课件4. Ig

免免 疫疫 球球 蛋蛋 白白（I Immunoglobulin,mmunoglobulin,IgIg）1.1.1.1.抗体（抗体（抗体（抗体（antibody,antibody,AbAb）机体免疫细胞被抗原激活后，由机体免疫细胞被抗原激活后，由机体免疫细胞被抗原激活后，由机体免疫细胞被抗原激活后，由B B细胞分化成熟的浆细胞合成、分泌的一细胞分化成熟的浆细胞合成、分泌的一细胞分化成熟的浆细胞合成、分泌的一细胞分化成熟的浆细胞合成、分泌的一类能与相应抗原特异性结合的具有免疫类能与相应抗原特异性结合的具有免疫类能与相应抗原特异性结合的具有免疫类能与相应抗原特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。主要存在于血清等体液功能的球蛋白。主要存在于血清等体液功能的球蛋白。主要存在于血清等体液功能的球蛋白。主要存在于血清等体液中，通过与相应抗原特异性结合发挥体中，通过与相应抗原特异性结合发挥体中，通过与相应抗原特异性结合发挥体中，通过与相应抗原特异性结合发挥体液免疫功能。液免疫功能。液免疫功能。液免疫功能。2.2.2.2.免疫球蛋白（免疫球蛋白（免疫球蛋白（免疫球蛋白（immunoglobulin,immunoglobulin,IgIg）(1)(1)(1)(1)定义：定义：定义：定义：具有抗体活性或化学结构与抗体分子相具有抗体活性或化学结构与抗体分子相具有抗体活性或化学结构与抗体分子相具有抗体活性或化学结构与抗体分子相 似的球蛋白似的球蛋白似的球蛋白似的球蛋白 (2)(2)(2)(2)存在形式：存在形式：存在形式：存在形式：分泌型分泌型分泌型分泌型(secreted immunoglobulin,secreted immunoglobulin,sIgsIg)分泌进入体液分泌进入体液分泌进入体液分泌进入体液,介导体液免疫应答介导体液免疫应答介导体液免疫应答介导体液免疫应答膜型（膜型（膜型（膜型（membrane immunoglobulin,membrane immunoglobulin,mIgmIg）B B细胞膜上的抗原细胞膜上的抗原细胞膜上的抗原细胞膜上的抗原识别识别识别识别受体受体受体受体(BCR)(BCR)(BCR)(BCR)3.3.3.3.抗体和免疫球蛋白的关系：抗体是免抗体和免疫球蛋白的关系：抗体是免抗体和免疫球蛋白的关系：抗体是免抗体和免疫球蛋白的关系：抗体是免疫球蛋白，并非所有的免疫球蛋白都疫球蛋白，并非所有的免疫球蛋白都疫球蛋白，并非所有的免疫球蛋白都疫球蛋白，并非所有的免疫球蛋白都具有抗体活性。具有抗体活性。具有抗体活性。具有抗体活性。抗体与免疫球蛋白的发现抗体与免疫球蛋白的发现抗体与免疫球蛋白的发现抗体与免疫球蛋白的发现Immune seraNormal sera抗体抗体生物体最奇妙的分子生物体最奇妙的分子无限的多样性无限的多样性功能与结构的双重性功能与结构的双重性 可变区可变区抗原结合抗原结合(特异性特异性)恒定区恒定区生物学效应功能生物学效应功能分泌型和膜型表达分泌型和膜型表达与抗体有关的诺贝尔奖获得者与抗体有关的诺贝尔奖获得者1901von Beringvon Bering血清治疗血清治疗1908Ehrlich&Ehrlich&MetchnikoffMetchnikoff抗体生成、吞噬作用抗体生成、吞噬作用抗体生成、吞噬作用抗体生成、吞噬作用1972Edelman&Edelman&PoterPoter抗体分子结构抗体分子结构1977YalowYalow放射免疫测定放射免疫测定1984Koler,MilsteinKoler,Milstein&JerneJerne单克隆抗体单克隆抗体1987TonegawaTonegawaIg基因结构基因结构第一节第一节 免疫球蛋白的结构免疫球蛋白的结构 一、一、一、一、基本结构基本结构基本结构基本结构四肽链对称结构四肽链对称结构四肽链对称结构四肽链对称结构 (一一一一)重链重链重链重链和轻链和轻链和轻链和轻链1.1.重链重链重链重链（heavy chainheavy chain，HH链链链链）2 2条条条条2.2.轻链轻链轻链轻链（light chainlight chain，L L链链链链）2 2条条条条 轻、轻、轻、轻、重链重链重链重链间有间有间有间有二硫键相连。二硫键相连。二硫键相连。二硫键相连。（1 1）重链（）重链（）重链（）重链（HH链）链）链）链）大约大约大约大约440 440 a.aa.a 类别类别类别类别（Class Class）:根据根据根据根据重链重链C区的免疫原性不同来划区的免疫原性不同来划分分HH链：链：链：链：,.(IgIg)IgAIgA,IgGIgG,IgMIgM IgDIgD,IgEIgE（2 2）轻链（轻链（轻链（轻链（L L链）链）链）链）大约大约大约大约220 220 a.aa.a 型别（型别（型别（型别（typetype）:,同一天然同一天然同一天然同一天然IgIg分子中的分子中的分子中的分子中的两条两条两条两条HH链和链和链和链和L L链的氨基酸链的氨基酸链的氨基酸链的氨基酸组成完全相同。组成完全相同。组成完全相同。组成完全相同。（二）可变区与恒定区（二）可变区与恒定区1.1.可变区（可变区（可变区（可变区（variable variable regionregion）简称简称简称简称V V区区区区 位于位于位于位于L L链靠近链靠近链靠近链靠近NN端的端的端的端的1/21/2和和和和HH链的链的链的链的1/41/4，因氨，因氨，因氨，因氨基酸组成及序列变化较基酸组成及序列变化较基酸组成及序列变化较基酸组成及序列变化较大故称大故称大故称大故称可变区可变区可变区可变区，是与特，是与特，是与特，是与特异抗原结合的部位。异抗原结合的部位。异抗原结合的部位。异抗原结合的部位。V V区氨基酸组成及序列的区氨基酸组成及序列的区氨基酸组成及序列的区氨基酸组成及序列的变化是变化是变化是变化是IgIg能与数量庞大能与数量庞大能与数量庞大能与数量庞大的不同抗原特异结合的的不同抗原特异结合的的不同抗原特异结合的的不同抗原特异结合的分子基础。分子基础。分子基础。分子基础。IgIg的可变区（的可变区（的可变区（的可变区（variable regionvariable region）简称）简称）简称）简称V V区区区区 高变区（高变区（高变区（高变区（hypervariablehypervariable region region，HVR HVR）：）：）：）：是是是是V V区中氨基区中氨基区中氨基区中氨基酸的组成和排列顺序变化频率更高的区域，也是抗体与抗原酸的组成和排列顺序变化频率更高的区域，也是抗体与抗原酸的组成和排列顺序变化频率更高的区域，也是抗体与抗原酸的组成和排列顺序变化频率更高的区域，也是抗体与抗原决定簇结合的位点，又称为互补决定区决定簇结合的位点，又称为互补决定区决定簇结合的位点，又称为互补决定区决定簇结合的位点，又称为互补决定区（comptementary-comptementary-determingdeterming region region，CDRCDR）。）。）。）。骨架区骨架区骨架区骨架区（framework framework region,Fregion,FR R）：是）：是）：是）：是V V区区区区中中中中 CDRCDR以外以外以外以外的的的的区域，氨基酸区域，氨基酸区域，氨基酸区域，氨基酸的组成和排列顺的组成和排列顺的组成和排列顺的组成和排列顺序相对不易变化序相对不易变化序相对不易变化序相对不易变化，其作用是其作用是其作用是其作用是稳定稳定稳定稳定HVRHVR的结构。的结构。的结构。的结构。AgAb 2.2.恒定区（恒定区（恒定区（恒定区（Constant Constant regionregion）简称简称简称简称C C区，区，区，区，位于位于位于位于L L链靠近链靠近链靠近链靠近C C端端端端的的的的1/21/2和和和和HH链靠近链靠近链靠近链靠近C C端端端端的的的的3/43/4区域，这一区域区域，这一区域区域，这一区域区域，这一区域的氨基酸组成和排列顺序的氨基酸组成和排列顺序的氨基酸组成和排列顺序的氨基酸组成和排列顺序比较稳定，所以叫恒定区，比较稳定，所以叫恒定区，比较稳定，所以叫恒定区，比较稳定，所以叫恒定区，HH链和链和链和链和L L链链链链的恒定区分别称的恒定区分别称的恒定区分别称的恒定区分别称为为为为CHCH和和和和CLCL。根据重链根据重链根据重链根据重链C C区的免疫原区的免疫原区的免疫原区的免疫原性不同可将性不同可将性不同可将性不同可将IgIg分为分为分为分为5 5类。类。类。类。（二）可变区与恒定区（二）可变区与恒定区（二）可变区与恒定区（二）可变区与恒定区n n位于位于位于位于CH1 CH1 和和和和CH2CH2之间之间之间之间n n含有较多的脯氨酸，具有弹含有较多的脯氨酸，具有弹含有较多的脯氨酸，具有弹含有较多的脯氨酸，具有弹性，可以自由展开性，可以自由展开性，可以自由展开性，可以自由展开180180度度度度,抗抗抗抗体分子变构的特性可使体分子变构的特性可使体分子变构的特性可使体分子变构的特性可使V V区区区区合拢或张开，适合与抗原结合拢或张开，适合与抗原结合拢或张开，适合与抗原结合拢或张开，适合与抗原结合；暴露补体结合点，为补合；暴露补体结合点，为补合；暴露补体结合点，为补合；暴露补体结合点，为补体活化创造条件。体活化创造条件。体活化创造条件。体活化创造条件。n n对蛋白酶敏感，经蛋白酶处对蛋白酶敏感，经蛋白酶处对蛋白酶敏感，经蛋白酶处对蛋白酶敏感，经蛋白酶处理，多在此区被切断。理，多在此区被切断。理，多在此区被切断。理，多在此区被切断。n n各类各类各类各类IgIg及其亚类铰链区并不及其亚类铰链区并不及其亚类铰链区并不及其亚类铰链区并不相同，相同，相同，相同，IgG1IgG1、IgG2IgG2、IgG4IgG4和和和和IgAIgA的铰链区较短，反之的铰链区较短，反之的铰链区较短，反之的铰链区较短，反之IgG3IgG3和和和和IgDIgD的铰链区较长，的铰链区较长，的铰链区较长，的铰链区较长，而而而而IgMIgM和和和和IgEIgE无铰链区。无铰链区。无铰链区。无铰链区。（三）铰链区（三）铰链区IgG分子结合抗原前后的构象变化分子结合抗原前后的构象变化Fab段段Fc段段C1q 结结合位点合位点被屏障被屏障结合抗原之前结合抗原之前 CH1 CH2暴露的暴露的C1q结结合位点合位点结合抗原之后结合抗原之后（四）结构域（功（四）结构域（功（四）结构域（功（四）结构域（功能区），约由能区），约由能区），约由能区），约由110110个氨基酸组成。个氨基酸组成。个氨基酸组成。个氨基酸组成。轻链轻链轻链轻链:V VL L，C CL L 重链重链重链重链:V:VHH，C CHH1 1，C CHH2 2，C CHH3 3(IgGIgG、IgAIgA、IgDIgD）C CHH4 4（IgMIgM、IgEIgE）V V区区区区=V VL L+V+VHH抗体各功能区的功能抗体各功能区的功能抗体各功能区的功能抗体各功能区的功能功能区功能区功能区功能区成分成分成分成分功能功能功能功能V V区区区区V VL L+V+VHH与相应抗原表位特异性结合与相应抗原表位特异性结合与相应抗原表位特异性结合与相应抗原表位特异性结合C1C1区区区区C CL L+C+CHH1 1与补体与补体与补体与补体C3bC3b、C4bC4b结合结合结合结合C2C2区区区区C CHH2 2与补体与补体与补体与补体C1qC1q结合结合结合结合C3C3区区区区C CHH3 3与不同细胞表面与不同细胞表面与不同细胞表面与不同细胞表面FcRFcR结合，结合，结合，结合，表现不同生物学效应表现不同生物学效应表现不同生物学效应表现不同生物学效应1.1.连接链（连接链（连接链（连接链（joining chain),joining chain),简称简称简称简称J J链