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1、第四章第四章 免疫免疫(miny)球蛋球蛋白白付小敏免疫学教研室第一页，共四十八页。目的目的(md)与要求与要求1.掌握：免疫球蛋白和抗体的概念(ginin)(ginin)；免疫球蛋白的结构；免疫球蛋白的功能；2.熟悉：各类免疫球蛋白的特性及功能；3.了解：人工制备的抗体类型。第二页，共四十八页。第一节第一节免疫免疫(miny)球蛋白和抗体的概念球蛋白和抗体的概念第三页，共四十八页。抗体(kngt)的发现Emil von Behring Emil von Behring (1845-1917)(1845-1917)Nobel Prize winner (1901)Nobel Prize win
2、ner (1901)第四页，共四十八页。抗体抗体(kngt)(kngt)(kngt)(kngt)（antibodyantibody，AbAb）由B B细胞接受抗原刺激后细胞接受抗原刺激后增殖分增殖分化为化为浆细胞浆细胞所产生的糖蛋白，主要存在于血清等体液中，能与相应抗原特异性结合，是介，是介导导体液免疫应答体液免疫应答的重要效应的重要效应(xioyng)(xioyng)分子。分子。第五页，共四十八页。血清蛋白电泳技术：血清蛋白电泳技术：19371937年，年，TiseliusTiselius和和KabatKabat发发现，抗体现，抗体(kngt)(kngt)活性主要位于活性主要位于 球蛋白区，
3、球蛋白区，提出提出抗体就是球蛋白。抗体就是球蛋白。Arne TiseliusArne Tiselius(19021971)(19021971)Elvin A. Kabat Elvin A. Kabat (19142000) (19142000) 第六页，共四十八页。具有抗体活性抗体活性或或化学化学(huxu)(huxu)结构和抗体相似结构和抗体相似的球蛋白。 可分为可分为分泌型分泌型IgIg（sIgsIg）和膜型）和膜型IgIg（mIgmIg）。）。免疫免疫(miny)(miny)(miny)(miny)球蛋白（球蛋白（immunoglobulinimmunoglobulin，IgIg） 分泌
4、分泌(fnm)(fnm)型型IgIg（sIgsIg） 膜型膜型IgIg（mIgmIg）抗体抗体BCRBCR第七页，共四十八页。第二节第二节 免疫免疫(miny)球蛋白的结构球蛋白的结构基本(jbn)结构辅助成分水解片段第八页，共四十八页。一、基本(jbn)结构两条完全相同的重链和两条完全相同的轻链通过链间二硫键连接(linji)而成的四肽链结构N端C端第九页，共四十八页。（一）重链和轻链1.重链（H链）组成(z chn)：450-550氨基酸残基分子量：50-75kD根据C CH H氨基酸组成和排列顺序(shnx)的不同，将其分为五类：IgG IgA IgM IgE IgD 重 链第十页，共四
5、十八页。亚类如IgG1IgG4，IgA1和IgA2。第十一页，共四十八页。（一）重链和轻链1.轻链（L链）组成(z chn)：214个氨基酸残基分子量：25kD型：轻链分为(fn wi)链和链，据此将其分为型和型。亚型：根据(gnj)链恒定区个别氨基酸的差异，分为1-4四个亚型。轻 链第十二页，共四十八页。（二）可变区和恒定(hngdng)区1.可变区（V区）：VLVHVLVH免疫球蛋白分子(fnz)中靠近N端的约110个氨基酸序列变化较大，称为可变区（ variable region ，V区）V区：VH和VL第十三页，共四十八页。VH和VL各有3个区域的氨基酸组成和排列顺序高度可变，称为高变
6、区（HVR）或互补(h b)决定区（CDR）。高变区和骨架(gji)区在V区中，CDR之外区域的氨基酸组成和排列顺序相对不易变化(binhu)，称为骨架区（FR）。第十四页，共四十八页。（二）可变区和恒定(hngdng)区2.恒定(hngdng)区（C区）：V区以外的部分靠近C端的氨基酸序列相对稳定(wndng)，称为恒定区（constant region，C区）。CLCLCH1CH1CH2CH3C区：CH和CLCH2CH3第十五页，共四十八页。（三）铰链(jiolin)区含有丰富的脯氨酸，易伸展、弯曲；有利于同时结合两个不同的抗原表位；易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶水解(shuji)；IgM和Ig
7、E无铰链区。位于(wiy)CH1和CH2之间。CH1CH2第十六页，共四十八页。第十七页，共四十八页。第十八页，共四十八页。（四）结构域(domain) L链：VL区、CL区；H链： 4或5个结构域IgG、IgA、IgD：VH、CH1、CH2、CH3IgM、IgE:VH、CH1、CH2、CH3、CH4通过通过链内二硫键折叠(zhdi)成的球形结构域或功能区，约由110个氨基酸组成。第十九页，共四十八页。V区区C区区VL+VH(CDR)：抗原：抗原(kngyun)结合部位结合部位IgG CH3：与：与Fc受体结受体结合合(jih)的部位的部位(IgM CH4)CL和和CH1 区：具有同种区：具有
8、同种异型的遗传异型的遗传(ychun)标记标记IgG CH2：补体结合点：补体结合点(IgM CH3);IgG通过胎盘的通过胎盘的部位部位功能区的作用功能区的作用第二十页，共四十八页。V VL L、V VH H(CDR)(CDR)与抗原特异性结合部位CLCL、CH1CH1同种异型的遗传标记IgG IgG CH2CH2IgM IgM CH3CH3补体C1q结合点，激活补体IgG IgG CH2CH2通过胎盘IgG IgG C CH3H3IgM IgM CH4CH4与单核细胞、巨噬细胞、中性粒细胞、NK细胞、B细胞表面的FcR结合免疫免疫(miny)(miny)球蛋白结构域及其功能球蛋白结构域及其
9、功能第二十一页，共四十八页。二、免疫(miny)球蛋白的辅助成分1.J J链：链：是一条(y tio)富含半胱氨酸的多肽链，将单体Ig分子连接为二聚体或多聚体。 IgMSIgA第二十二页，共四十八页。2. .分泌片分泌片: :由黏膜上皮细胞合成和分泌，以非共价形式结合到二聚体上，保护SIgA，使之免遭蛋白酶的降解(jin ji)，并介导IgA的转运。 SIgA第二十三页，共四十八页。三、免疫球蛋白的水解(shuji)片段 1.木瓜蛋白酶水解片段 在铰链区的近N端将其裂解成2个Fab和1个Fc片段，Fab能够(nnggu)与抗原结合；Fc能够与细胞表面的Fc受体结合，因它容易形成结晶，故称为可结
10、晶片段。木瓜(m u)蛋白酶第二十四页，共四十八页。2.2.胃蛋白酶水解片段胃蛋白酶水解片段 在铰链区的近C端将其裂解成两个段：一个大片段F（ab）2和一些小碎片pFc ，pFc分子量小，逐渐被降解(jin ji)，丧失免疫原性。F（ab）2片段功能与Fab段相同，具有双价，可同时结合两个抗原表位。胃蛋白酶(wi dn bi mi)第二十五页，共四十八页。第三节第三节 免疫免疫(miny)球蛋白的生物学活性球蛋白的生物学活性特异性结合抗原特异性结合抗原激活补体激活补体与细胞表面与细胞表面FcFc受体结合受体结合通过通过(tnggu)(tnggu)胎盘胎盘第二十六页，共四十八页。一、特异性结合(
11、jih)抗原是抗体基本功能，其中CDR区起决定性作用抗体结合抗原表位的个数称为抗原结合价中和毒素，阻断病原体入侵(rqn)，清除病原微生物等免疫防御功能第二十七页，共四十八页。中和毒素中和毒素(d s)、中和病毒、中和病毒第二十八页，共四十八页。 B细胞膜表面的IgM和IgD构成B细胞(xbo) 的抗原识别受体（BCR） -特异性识别抗原第二十九页，共四十八页。二、激活(j hu)补体CH2CH3补补体体结结合合点点 IgG IgG IgM IgM 第三十页，共四十八页。 1.调理作用理作用 抗体(kngt)的Fc段与细胞上的Fc受体结合， 从而增强吞噬细胞的吞噬作用.三、结合三、结合(jih
12、)(jih)细胞表面细胞表面FcFc受体受体第三十一页，共四十八页。第三十二页，共四十八页。2 2. .抗体依赖的细胞介导的细胞毒作抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（用（ADCCADCC） 具有杀伤(shshng)活性的细胞通过其表面表达的Fc受体识别结合于靶细胞上的抗体Fc段，从而杀伤(shshng)靶细胞的作用。第三十三页，共四十八页。第三十四页，共四十八页。3.介介导型超敏反型超敏反应第三十五页，共四十八页。第三十六页，共四十八页。四、通过胎盘四、通过胎盘(tipn)(tipn)和粘膜和粘膜IgGIgG是是唯一唯一可通过可通过胎盘胎盘(tipn)(tipn)的的Ig。自然被动免疫自然被动免
13、疫第三十七页，共四十八页。SIgA参与粘膜免疫：阻止病原体对黏膜上皮细胞的吸附，介导黏膜局部(jb)的抗感染免疫。第三十八页，共四十八页。IgGIgMIgAIgDIgE第四第四节节 各类免疫各类免疫(miny)球蛋白的球蛋白的特性特性第三十九页，共四十八页。IgG血清中血清中含量最高，含量最高，80%80%出生后出生后3 3个月开始合成个月开始合成，3-53-5岁接近岁接近(jijn)(jijn)成人水平成人水平唯一能通过胎盘唯一能通过胎盘的抗体的抗体机体机体抗感染的抗感染的“主力军主力军”高、晚、通（主力军）高、晚、通（主力军）第四十页，共四十八页。IgM大、早、天、（先锋大、早、天、（先锋
14、(xinfng)）分子量最大分子量最大的抗体，为五聚体，抗的抗体，为五聚体，抗原结合能力很强原结合能力很强激活补体（能力强于激活补体（能力强于IgGIgG）个体发育中个体发育中最早合成最早合成的的IgIg天然血型抗体天然血型抗体初次初次(ch c)(ch c)体液应答中最早出现体液应答中最早出现的抗的抗体体B B细胞受体（细胞受体（BCRBCR）的主要成分）的主要成分. .第四十一页，共四十八页。IgA血清型IgA（单体(dn t)）和分泌型IgA（二聚体）SIgA主要存在于胃肠道和呼吸道分泌液，初乳、泪液等外分泌液中分泌分泌(fnm)型（边防军）型（边防军）阻止病原微生物对黏膜上皮细胞的黏附
15、，是黏膜局部(jb)抗感染的抗体自然被动免疫作用，即婴儿从母乳中获得SIgA 第四十二页，共四十八页。IgD血清Ig总量的0.2%，血清IgD的生物学功能尚不清楚mIgD构成BCR，是B细胞分化(fnhu)发育成熟的标志 （B B受体）受体）第四十三页，共四十八页。IgE血清含量(hnling)最低,主要由黏膜下淋巴组织的浆细胞产生单体，有CH4、无铰链区I型超敏反应（过敏（过敏(gumn)(gumn)）第四十四页，共四十八页。各类抗体各类抗体(kngt)的特性与功能的特性与功能IgGIgG四个亚类，分布广、血清含量最高、唯一能通过胎盘，半衰期较长，主要的抗感染抗体，参与II、III型超敏反应
16、I Ig gM M五个单体由J链连接成五聚体，最早、可诊断宫内及近期感染，天然血型抗体IgAIgA血清型（单体）和分泌型（双体），初乳中高浓度SIgA，参与III型超敏反应IgDIgD含量低、B细胞成熟标志IgEIgE含量最低、亲细胞、超敏反应、寄生虫免疫第四十五页，共四十八页。第 五 节 人工制备的抗体(kngt)类型多克隆抗体多克隆抗体(kngt)（polyclonal antibody，pAb）单克隆抗体单克隆抗体（monoclonal antibody，mAb）基因工程抗体基因工程抗体（engineering antibody）第四十六页，共四十八页。免疫免疫球蛋球蛋白的白的结构构Fc
17、段的功能段的功能轻链Fab片段的功能片段的功能重重链可可变区、区、恒定区恒定区免疫免疫球蛋球蛋白的白的功能功能四条四条肽链组成成的的Y型型结构构不同的不同的酶酶可从不同可从不同的位置的位置进行水解行水解基本概念：基本概念：Ab、Ig免免疫疫球球蛋蛋白白小结小结(xioji)(xioji)第四十七页，共四十八页。内容(nirng)总结第四章 免疫球蛋白。具有抗体活性或化学结构和抗体相似的球蛋白。亚型：根据链恒定区个别氨基酸的差异，分为1-4四个亚型。（二）可变区和恒定区。1.可变区（V区）：。2.恒定区（C区）：。L链：VL区、CL区。通过通过链内二硫键折叠(zhdi)成的球形结构域或功能区，约由110个氨基酸组成。补体C1q结合点，激活补体。在铰链区的近N端将其裂解成2个Fab和1个Fc片段，Fab能够与抗原结合。小结第四十八页，共四十八页。
