基因與育最新課件

1、基因與發(fā)育PPT課件 (2)第九章 基因與發(fā)育基因與發(fā)育PPT課件 (2)n*免疫系統(tǒng)發(fā)育及免疫球蛋白基因表達n果蠅的胚胎發(fā)育n高等植物花發(fā)育的基因調(diào)控基因與發(fā)育PPT課件 (2)免疫系統(tǒng)發(fā)育及免疫球蛋白基因表達n免疫相關(guān)的 分子,細胞和器官 1.抗原 2. 抗體 3. 補體 4. 細胞因子 5.免疫細胞. 6.免疫器官n免疫應(yīng)答n免疫病理n免疫學(xué)的臨床應(yīng)用基因與發(fā)育PPT課件 (2)免疫相關(guān)的 分子,細胞和器官 -器官n中樞免疫器官(發(fā)育分化) 哺乳動物-胸腺(T細胞), 骨髓(干細胞,B細胞) 禽類 -法氏囊(B細胞)n周圍免疫器官(成熟和免疫應(yīng)答) 睥, 淋巴結(jié), 粘膜免疫系統(tǒng), 皮膚免

2、疫系統(tǒng). 基因與發(fā)育PPT課件 (2)免疫相關(guān)的 分子,細胞和器官 -細胞n1.非特異性免疫細胞 (與抗原無關(guān)) 天然殺傷細胞 ( NK細胞 )n2.特異性免疫細胞 (1) B細胞-產(chǎn)生抗體, 體液免疫 (2) T細胞 -細胞免疫.基因與發(fā)育PPT課件 (2)免疫相關(guān)的 分子,細胞和器官 -分子n一.抗原 (1) 抗原（antigen，Ag）是一類能刺激機體免疫系統(tǒng)使之產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答、并能與相應(yīng)免疫應(yīng)答產(chǎn)物（抗體和致敏淋巴細胞）在體內(nèi)外發(fā)生特異性結(jié)合的物質(zhì)。 (2)抗原的性質(zhì): 免疫原性 + 反應(yīng)原性 = 完全抗原(僅有) 反應(yīng)原性 = 半抗原 (用于檢測)(僅有) 免疫原性 = X 基因

3、與發(fā)育PPT課件 (2)(3) 抗原的種類: 細菌, 病毒, 蛋白, 多糖(半抗原), 脂質(zhì)(半抗原), 核酸(難)(4) 抗原性影響因素: 異物性, 一定的分子大小, 立體構(gòu)象, 分子表面電荷, 特定的化學(xué)基團等. eg. 4kD無免疫原性, 正電荷強.基因與發(fā)育PPT課件 (2)n佐劑( adjuvant): 能提高針對某種注入體內(nèi)的免疫原而產(chǎn)生免疫反應(yīng)的任何物質(zhì)(無機, 有機,合成).*弗氏佐劑 完全弗氏佐劑(羊毛脂+石蠟油+卡介苗)-第一次免疫 不完全弗氏佐劑(羊毛脂+石蠟油)-加強免疫原理: (1) 形成抗原儲存庫 (2) 刺激免疫反應(yīng) 基因與發(fā)育PPT課件 (2)抗原表位(蛋白為例

4、)n1. B細胞抗原表位-抗體識別位點（）位于分子表面(親水）（）包括線形表位和非線形表位（空間構(gòu)型）（）8氨基酸T細胞抗原表位-細胞免疫識別位點（）可位于分子內(nèi)部（）都是線形表位（連續(xù)氨基酸序列）（）CD8+ : 91 氨基酸 (與MHC I結(jié)合呈遞)CD4+: 氨基酸 (與MHC II結(jié)合呈遞)基因與發(fā)育PPT課件 (2)B細胞抗原表位基因與發(fā)育PPT課件 (2)基因與發(fā)育PPT課件 (2)抗原表位的預(yù)測人工合成小肽n1.設(shè)計疫苗n設(shè)計檢測抗原（半抗原），檢測抗體（B細胞抗原表位）基因與發(fā)育PPT課件 (2)抗原表位的預(yù)測n相關(guān)軟件（GCG) 或網(wǎng)站（1）MMBPred數(shù)據(jù)庫（MHC I分

5、子結(jié)合抗原肽預(yù)測數(shù)據(jù)庫-T細胞CD8+）http:/www.imtech.res.in/raghava/mmbpred/User Name: Password: s12705 （2） ProPred數(shù)據(jù)庫（MHC II分子結(jié)合抗原肽預(yù)測數(shù)據(jù)庫-T細胞CD4+）http:/www.imtech.res.in/raghava/propred/index.htmlUser Name: Password: s12705 （3）BCIPEP數(shù)據(jù)庫(B 細胞識別表位數(shù)據(jù)庫-抗體識別的抗原位點)nhttp:/www.imtech.res.in/raghava/bcipep/ nUser Name: Pass

6、word: s12705 基因與發(fā)育PPT課件 (2)二抗體n免疫球蛋白（Immunoglobulin，Ig）是指具有抗體活性或化學(xué)結(jié)構(gòu)與抗體相似的球蛋白。n抗體（antibody,Ab)是B細胞識別抗原后增殖分化為槳細胞所產(chǎn)生的一種蛋白質(zhì)，主要存在于血清等體液中，能與相應(yīng)抗原特異性地結(jié)合，具有免疫功能基因與發(fā)育PPT課件 (2)基因與發(fā)育PPT課件 (2)n四肽鏈結(jié)構(gòu) 所有Ig的基本單位都是四條肽鏈的對稱結(jié)構(gòu)。兩條重鏈（H）和兩條輕鏈（L）。每條重鏈和輕鏈分為氨基端和羧基端?；蚺c發(fā)育PPT課件 (2)n人類Ig根據(jù)其重鏈穩(wěn)定區(qū)的分子結(jié)構(gòu)和抗原特異性的不同，分為五類：IgG、IgA、IgM、

7、IgD、IgE，其重鏈分別為：、n輕鏈可分為兩型：、型基因與發(fā)育PPT課件 (2)n可變區(qū) 根據(jù)氨基酸排列順序的不同分為可變區(qū)（V）和恒定區(qū)（C）。 比較不同抗體V區(qū)的氨基酸序列，發(fā)現(xiàn)VH和VL各有3個區(qū)域的氨基酸組成和排列順序特別易變化，這些區(qū)域稱為高變區(qū)。三個高變區(qū)共同組成Ig的抗原結(jié)合部位，該部位也稱為互補性決定區(qū)基因與發(fā)育PPT課件 (2)高變區(qū)基因與發(fā)育PPT課件 (2)n恒定區(qū) 重鏈和輕鏈的C區(qū)分別稱為CH和CL，不同類Ig的重鏈CH長度不一，同一種屬動物中，同一類別Ig分子C區(qū)氨基酸的組成和排列順序比較恒定?；蚺c發(fā)育PPT課件 (2)n鉸鏈區(qū) 位于CH1與CH2之間，含有豐富的

8、脯氨酸，因此易伸展彎曲，而且易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶等水解?；蚺c發(fā)育PPT課件 (2)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)基因與發(fā)育PPT課件 (2)n木瓜蛋白酶水解IgG 得到兩個相同的Fab段和一個Fc段?；蚺c發(fā)育PPT課件 (2)第二節(jié). 免疫球蛋白的特性與功能n結(jié)合特性: (1) 抗原結(jié)合特性-高變區(qū) (2) 補體 結(jié)合特性- 重鏈保守區(qū) (3) 與NK細胞表面受體作用 *其它: 與二抗作用(重鏈保守區(qū)) Protein A, protein G (重鏈保守區(qū))基因與發(fā)育PPT課件 (2)2. 生物功能: (本身僅有結(jié)合活性,發(fā)揮功能需要其它分子,細胞參與) (1) 清除異源細胞- 補體參與, 破壞細

9、胞; ADCC:抗體依賴的細胞介導(dǎo)的細胞毒作用 調(diào)理作用 (2) 清除異源分子-調(diào)理作用 (3) 中和作用, 封閉受體結(jié)合位點. (病毒) (4)通過胎盤, 被動免疫 (IgG)基因與發(fā)育PPT課件 (2)基因與發(fā)育PPT課件 (2)基因與發(fā)育PPT課件 (2)基因與發(fā)育PPT課件 (2)n血液中最主要的免疫球蛋白(75%)nIgG是唯一能通過胎盤的抗體nIgG多為單體，半衰期約為23天nIgG于出生后3個月開始合成1、IgG第三節(jié). 不同免疫球蛋白的特性基因與發(fā)育PPT課件 (2)n為五聚體，是分子量最大的Ig，稱巨球蛋白。nIgM是個體發(fā)育過程最早能產(chǎn)生的抗體.nIgM是抗原刺激后出現(xiàn)最早

10、的抗體，故檢測IgM水平可用于傳染病的早期診斷。nIgM是B細胞抗原受體的主要成分. 2、IgM基因與發(fā)育PPT課件 (2)基因與發(fā)育PPT課件 (2)n分為血清型和分泌型兩種n血清型IgA主要由腸系膜淋巴組織中的漿細胞產(chǎn)生。而分泌型IgA（SIgA）是由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等處的固有層中漿細胞產(chǎn)生。n主要存在于初乳、唾液、淚液，以及呼吸道消化道和泌尿生殖道黏膜表面的分泌液中。n分泌型IgA的合成和主要作用部位在黏膜3、IgA基因與發(fā)育PPT課件 (2)nIgD是B細胞的重要表面標(biāo)志nB細胞的分化過程中首先出現(xiàn)SmIgM，后來出現(xiàn)SmIgD，他的出現(xiàn)標(biāo)志著B細胞成熟了。n功能不清4、Ig

11、D基因與發(fā)育PPT課件 (2)n又稱親細胞抗體,血清中較少.nCH2和CH3功能區(qū)可與肥大細胞、嗜堿性粒細胞上的高親和力Fc受體結(jié)合，引起I型超敏反應(yīng)5、IgE基因與發(fā)育PPT課件 (2)抗體多樣性的遺傳學(xué)基礎(chǔ)n1.基因重排 (隨機不精確): (1)輕鏈V 區(qū)重排: VL-JL (2)重鏈V區(qū)重排: VH-DH-JHn 2. VDJ基因片段的多樣性, 基因重排的多樣性 輕鏈重鏈相互隨機配對 重鏈V區(qū)的N區(qū)隨機插入VH-N-DH-N-JH 體細胞突變(B細胞V基因區(qū)突變)基因與發(fā)育PPT課件 (2)一種B細胞只表達一種特異抗體n等位排斥: 兩條同源染色體上的免疫球蛋白等位基因,只有一條表達.n同

12、型排斥: 輕鏈表達,只生成一種鏈(、), 不能同時表達鏈和鏈.基因與發(fā)育PPT課件 (2)n多克隆抗體 多個抗原決定基機體多種抗體的混合物n單克隆抗體（monoclonal antibody）為只針對某一特定的抗原決定基，純度高的抗體第四節(jié) 單克隆抗體基因與發(fā)育PPT課件 (2)基因與發(fā)育PPT課件 (2)基因與發(fā)育PPT課件 (2)三. 補體n是存在于人和脊椎動物血清與組織液中一組經(jīng)活化后具有酶活性的蛋白質(zhì). n熱不穩(wěn)定n通過與抗體結(jié)合, 激活后后,引起靶異源細胞的破解基因與發(fā)育PPT課件 (2)n識別階段n活化階段 經(jīng)典途徑, 旁路途徑n膜攻擊階段基因與發(fā)育PPT課件 (2)1、識別階段基

13、因與發(fā)育PPT課件 (2)2、活化階段基因與發(fā)育PPT課件 (2)3、膜攻擊階段基因與發(fā)育PPT課件 (2)四. 細胞因子n細胞因子(Cytokine,CK)是由細胞分泌的具有生物活性的小分子蛋白物質(zhì)的統(tǒng)稱。n細胞因子介導(dǎo)多種免疫細胞間的相互作用n有多種其他名稱：單核因子、淋巴因子、集落刺激因子等n是低分子量（1530kD）的蛋白或糖蛋白；天然的細胞因子由抗原、絲裂原或其他刺激物活化的細胞分泌；且多以單體形式存在；以非特異性方式發(fā)揮作用；以較高的親和力與其受體結(jié)合；細胞因子的分泌是一個短時自限過程。n細胞因子可以旁分泌、自分泌或內(nèi)分泌的方式發(fā)揮作用基因與發(fā)育PPT課件 (2)n一種細胞可產(chǎn)生多

14、種細胞因子，不同類型的細胞也可產(chǎn)生一種或幾種相同的細胞因子；一種細胞因子可對多種靶細胞發(fā)揮作用，產(chǎn)生多種不同的生物學(xué)效應(yīng)，稱多效性；幾種不同的細胞因子也可同一種靶細胞發(fā)生作用，產(chǎn)生相同或相似的生物學(xué)效應(yīng)，稱重疊性；一種細胞因子可以抑制另一種細胞因子的某些生物學(xué)作用，表現(xiàn)為拮抗效應(yīng)；可以增強另一細胞因子的某些生物學(xué)作用表現(xiàn)為協(xié)同效應(yīng)?；蚺c發(fā)育PPT課件 (2)第二節(jié) 細胞因子的分類和生物學(xué)活性n細胞因子的種類：n白介素 在白細胞間發(fā)揮作用的細胞因子；n干擾素 具有干擾病毒感染和復(fù)制的能力；n腫瘤壞死因子 一種能使腫瘤發(fā)生出血壞死的物質(zhì)；n集落刺激因子 指能刺激多能造血干細胞和不同發(fā)育分化階段的

15、造血干細胞進行增殖分化，并在半固體培養(yǎng)基中形成相應(yīng)集落的細胞因子；n生長因子 具有刺激細胞生長作用的細胞因子；n趨化性細胞因子 由白細胞與造血微環(huán)境中的基質(zhì)細胞分泌，可結(jié)合在內(nèi)皮細胞的表面，具有對中性粒細胞、單核細胞、淋巴細胞、嗜酸性粒細胞和嗜堿性粒細胞的趨化和激活活性?；蚺c發(fā)育PPT課件 (2)細胞因子的生物學(xué)活性n介導(dǎo)天然免疫 主要由單核-巨噬細胞分泌，表現(xiàn)為抗病毒和細菌感染作用n介導(dǎo)和調(diào)節(jié)特異性免疫應(yīng)答 主要由抗原活化的T淋巴細胞分泌，調(diào)節(jié)淋巴細胞的激活、生長、分化和發(fā)揮效應(yīng)。n誘導(dǎo)凋亡 IL-2可誘導(dǎo)抗原活化的T淋巴細胞凋亡，TNF可誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡。n刺激造血 由骨髓基質(zhì)細胞和T細

16、胞等產(chǎn)生刺激造血的細胞因子，在血細胞的生成方面起重要作用基因與發(fā)育PPT課件 (2)五. MHC主要組織相容性抗原n可與抗原表位肽段結(jié)合, 抗原提呈功能-激活T細胞。nMHC-I -CD8+ MHC-II -CD4+n小鼠 - H-2 人 - HLAn膜結(jié)合蛋白, 具有多態(tài)性基因與發(fā)育PPT課件 (2)MHC分子和抗原肽的相互作用nMHC以其產(chǎn)物結(jié)合并提呈抗原肽供TCR識別nMHC-I類分子凹槽接納810個氨基酸殘基，MHC-II凹槽接納1317個氨基酸殘基基因與發(fā)育PPT課件 (2)基因與發(fā)育PPT課件 (2)基因與發(fā)育PPT課件 (2)免疫應(yīng)答-T細胞介導(dǎo)的細胞免疫nT細胞的活化需要抗原呈

17、遞和粘附分子雙信號激活; (抗原呈遞作用: 抗原攝取, 抗原加工, 抗原呈遞)nT-CD4+: 主要APC(抗原呈遞細胞)為M(巨噬細胞); 外源抗原 MHC II呈遞(少數(shù)細胞有) 引起慢性炎癥 協(xié)助B細胞活化nT-CD8+: 主要APC抗原呈遞細胞為病毒感染或病變的細胞 內(nèi)源性抗原(eg. 病毒在細胞內(nèi)合成的抗原) MHC I 呈遞(所有細胞有) 通過分泌細胞毒素, 穿孔毒素消滅靶細胞. 基因與發(fā)育PPT課件 (2)免疫應(yīng)答-B細胞介導(dǎo)的體液免疫n初次應(yīng)答: (1) 抗原刺激 B細胞 (與B細胞表面受體膜Ig結(jié)合) (2) 抗原被M細胞吞噬, 加工后通過MHC II呈遞, 激活T-CD4+

18、, 后者幫助B細胞激活進化為漿細胞, 分泌抗體.同時漿細胞表面IgD消失.n再次應(yīng)答: (1) B細胞起APC(抗原呈遞細胞)作用; (2)B細胞與T-CD4+相互激活.基因與發(fā)育PPT課件 (2)n線形排列的多個重復(fù)出現(xiàn)的抗原決定簇(II型T1抗原)可直接激活B細胞,不需要T細胞輔助.但只表現(xiàn)為初次應(yīng)答特性,無再次應(yīng)答特性.基因與發(fā)育PPT課件 (2)1、肥大細胞是守衛(wèi)機體門戶的、肥大細胞是守衛(wèi)機體門戶的“哨兵哨兵”細胞，他們識別微生細胞，他們識別微生物物 所特有的各種危險信號之后募集各種免疫細胞至被侵組織所特有的各種危險信號之后募集各種免疫細胞至被侵組織 部位，啟動炎癥過程。部位，啟動炎癥過程。2、巨噬細胞是分布于全身各組織之中的、巨噬細胞是分布于全身各組織之中的“常住邊防部隊常住邊防部隊”，他他 們具有較強的吞噬和殺傷能力，是微生物穿過體表之后所們具有較強的吞噬和殺傷能力，是微生物穿過體表之后所 遇到的第一道主要防線。遇到的第一道主要防線。3、中性粒細胞是隨血液循環(huán)的、中性粒細胞是隨血液循環(huán)的“野戰(zhàn)部隊野戰(zhàn)部隊”。