三免疫球蛋白與抗體

1、第三章 免疫球蛋白 與抗體第1頁(yè)免疫球蛋白結(jié)構(gòu)1免疫球蛋白血清型2目 錄各類(lèi)免疫球蛋白特征和作用4免疫球蛋白生物學(xué)功效3人工制備抗體5第2頁(yè)抗體(Antibody，Ab）是由抗原刺激而產(chǎn)生一類(lèi)能與對(duì)應(yīng)抗原特異性結(jié)合糖蛋白。免疫球蛋白（Immunology，Ig）含有抗體活性及化學(xué)結(jié)構(gòu)與抗體相同一類(lèi)球蛋白。第3頁(yè)抗體發(fā)覺(jué)與命名 30年代，血清中含有防御作用保護(hù)成份統(tǒng)稱(chēng)為抗體抗體是血清丙種球蛋白，40年代被命名為-球蛋白抗體是異質(zhì)性球蛋白, 60年代 免疫球蛋白（Ig）替換-球蛋白第4頁(yè)一、免疫球蛋白基本結(jié)構(gòu)免疫球蛋白結(jié)構(gòu) 由兩條相同輕鏈（Light Chain）和兩條相同重鏈（Heavy cha

2、in）經(jīng)過(guò)鏈間二硫鍵連結(jié)形成。 分子式為：H2L2 四條肽鏈兩端游離NH2和COOH方向一致分別命名為N端和C端。第5頁(yè)免疫球蛋白結(jié)構(gòu)（一）輕鏈和重鏈輕鏈（L鏈） 鏈 鏈輕鏈決定型別 型 型正常人：2 ：1重鏈（H鏈）:依據(jù)其抗原性差異，人類(lèi)IgH鏈分為 鏈 鏈 鏈 鏈 鏈重鏈決定Ig類(lèi)別IgG IgA IgM IgD IgE第6頁(yè)免疫球蛋白結(jié)構(gòu)（二）可變區(qū)和恒定區(qū)V區(qū)：VL、VH 可變區(qū)（V區(qū)）：氨基酸種類(lèi)、排列次序差異較大，組成抗體多樣性。恒定區(qū)（C區(qū)） 氨基酸種類(lèi)、排列次序恒定C區(qū)：CL、CH 第7頁(yè)免疫球蛋白結(jié)構(gòu)高變區(qū)（hypervariable region，HVR） 抗體與抗原結(jié)合

3、位置，又稱(chēng)為決定簇互補(bǔ)區(qū)(complementarity-determinant region, CDR)，也是抗體分子獨(dú)特型決定簇主要存在部位。骨架區(qū)(Framework,FR)第8頁(yè)免疫球蛋白結(jié)構(gòu)(三）鉸鏈區(qū)（hinge region） 位于CH1和CH2之間，富含脯氨酸，易發(fā)生伸展和一定程度移動(dòng)，便于抗體更加好地與抗原結(jié)合。第9頁(yè)免疫球蛋白結(jié)構(gòu)二、免疫球蛋白功效區(qū)Ig分子經(jīng)過(guò)鏈內(nèi)二硫鍵折疊成若干個(gè)球形單位，每個(gè)球形單位為一個(gè)功效區(qū)。L鏈：VL區(qū) CL區(qū)H鏈：VH區(qū) CH1區(qū) CH2區(qū) CH3區(qū) CH4區(qū)(IgM,IgE )第10頁(yè)V區(qū)C區(qū)VL+VH功效區(qū)：抗原結(jié)合部位CH3功效區(qū)：是Ig

4、與其Fc受體結(jié)合部位(固定細(xì)胞）CL和CH 區(qū)：含有同種異型抗體遺傳標(biāo)識(shí)。CH2區(qū)：IgG補(bǔ)體結(jié)合點(diǎn)和經(jīng)過(guò)胎盤(pán)部位功效區(qū)作用第11頁(yè)VL+VH功效區(qū)：抗原結(jié)合部位第12頁(yè)IgG CH3區(qū)：可于單核-M細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞、中性粒細(xì)胞上IgG-Fc受體結(jié)合調(diào)理吞噬、ADCC。第13頁(yè)免疫球蛋白結(jié)構(gòu)三、免疫球蛋白水解片段木瓜蛋白酶-水解裂解片段：2Fab+Fc Fab結(jié)合價(jià) ：?jiǎn)蝺r(jià) Fab為抗原結(jié)合片段（Fragment of antigen binding）Fc為可結(jié)晶片段（Fragment of crystalline）第14頁(yè)胃蛋白酶-水解裂解部位：鉸鏈區(qū)端裂解片段 F(ab)2+pFcF

5、ab結(jié)合價(jià)：二價(jià)第15頁(yè) IgG水解 木瓜蛋白酶 胃蛋白酶裂解部位鉸鏈區(qū)近N端 鉸鏈區(qū)近C端裂解片段 2Fab+Fc F(ab)2+pFcFab結(jié)合價(jià) 單價(jià) 二價(jià)同種型抗原決定簇 存在 消失免疫動(dòng)物 產(chǎn)生抗IgG 不產(chǎn)生抗IgG超敏反應(yīng)可能性 大 小第16頁(yè)免疫球蛋白結(jié)構(gòu) J鏈由漿細(xì)胞合成 SC鏈由粘膜上皮細(xì)胞合成和分泌四、J鏈和分泌片（SP） 第17頁(yè)單體、二聚體、五聚體單體結(jié)構(gòu)二聚體結(jié)構(gòu)五聚體結(jié)構(gòu)IgG、 IgA、 SIgA IgM IgD、IgE 分子式: H2L2 (H2L2)2SCJ (H2L2)5J第18頁(yè)目 錄免疫球蛋白血清型2第19頁(yè)免疫球蛋白血清型免疫球蛋白含有雙重特征，既可

6、與對(duì)應(yīng)抗原發(fā)生特異性結(jié)合，又因其本身大分子蛋白質(zhì)免疫原性可刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答。其免疫原性由其分子中所包含抗原表位組成，這些抗原表位呈3種不一樣血清型，即同種型、同種異型和獨(dú)特型。第20頁(yè)免疫球蛋白血清型一、同種型同種型( Isotype)指同一個(gè)屬全部個(gè)體免疫球蛋白分子共同含有免疫原性,為種屬特異性標(biāo)志，位于免疫球蛋白C區(qū)。如人類(lèi)IgG都含有相同抗原特異性結(jié)構(gòu),若以人IgG免疫羊，可取得羊抗人IgG抗體。這種抗體能與全部些人類(lèi)lgG發(fā)生特異性結(jié)合，但不能結(jié)合其它物種IgG。也可依據(jù)免疫球蛋白C區(qū)免疫原性不一樣,將其分為若干類(lèi)、亞類(lèi)、型和亞型。第21頁(yè)免疫球蛋白血清型二、同種異型同種異型( a

7、llotype)指同一個(gè)屬不一樣個(gè)體間同一類(lèi)型免疫球蛋白分子所含有不一樣免疫原性，為個(gè)體性標(biāo)志，其抗原表位也存在于免疫球蛋白C區(qū)。這種不一樣個(gè)體免疫球蛋白所存在同種異型抗原往往表現(xiàn)為C區(qū)內(nèi)1個(gè)或數(shù)個(gè)氨基酸殘基差異，可作為個(gè)體遺傳標(biāo)志。第22頁(yè)免疫球蛋白血清型三、獨(dú)特型獨(dú)特型( idiotype)指同一個(gè)體內(nèi)不一樣B細(xì)胞克隆產(chǎn)生免疫球蛋白其V區(qū)免疫原性不一樣，是每個(gè)抗體分子抗原特異性標(biāo)志，其抗原表位位于免疫球蛋白V區(qū)中CDR區(qū)。獨(dú)特型在異種、同種異體及本身體內(nèi)都能誘導(dǎo)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)抗體，稱(chēng)為抗獨(dú)特型抗體(antiidiotype antibody，Ald)。獨(dú)特型與抗獨(dú)特型抗體組成機(jī)體主要免疫調(diào)整網(wǎng)絡(luò)

8、。第23頁(yè)目 錄免疫球蛋白生物學(xué)功效3點(diǎn)擊添加標(biāo)題3第24頁(yè)免疫球蛋白生物學(xué)功效一、特異性結(jié)合抗原二、激活補(bǔ)體 三、與細(xì)胞表面Fc受體結(jié)合（固定細(xì)胞） IgE Fc受體（FcR）：存在于肥大細(xì)胞和嗜堿性粒 細(xì)胞膜上。 IgG Fc受體（FcR）：存在于單核-吞噬細(xì)胞、NK細(xì)胞、B細(xì)胞上。四、經(jīng)過(guò)胎盤(pán)和粘膜第25頁(yè)免疫球蛋白生物學(xué)功效一、特異性結(jié)合抗原識(shí)別和特異性結(jié)合抗原是免疫球蛋白主要功效，這種特異性結(jié)合是經(jīng)過(guò)CDR區(qū)與抗原表位互補(bǔ)結(jié)合而形成?？贵w與抗原結(jié)合是特異性、可逆性結(jié)合?？贵w結(jié)合抗原表位個(gè)數(shù)稱(chēng)為抗原結(jié)合價(jià)?？贵w單體分子可結(jié)合2個(gè)抗原表位，為2價(jià)；SlgA為4價(jià)；五聚體lgM理論上為10

9、價(jià)，但因?yàn)榱Ⅲw空間位阻，普通只能結(jié)合5個(gè)抗原表位，故為5價(jià)?？贵w與抗原結(jié)合能夠中和毒素、阻斷病原體感染，但其本身并不能溶解或殺傷靶細(xì)胞，往往需要補(bǔ)體或吞噬細(xì)胞等參加來(lái)發(fā)揮免疫效應(yīng)。第26頁(yè)免疫球蛋白生物學(xué)功效二、激活補(bǔ)體lgM、IgG抗體與對(duì)應(yīng)抗原結(jié)合后，抗體構(gòu)象改變使其CH2或CH3區(qū)補(bǔ)體C1q結(jié)合位點(diǎn)暴露，從而造成補(bǔ)體經(jīng)典路徑激活。凝聚gA1、lgG4和IgE能夠經(jīng)過(guò)旁路路徑活化補(bǔ)體。第27頁(yè)免疫球蛋白生物學(xué)功效三、結(jié)合Fc受體lgG、lgA和IgE可經(jīng)過(guò)其Fc段與細(xì)胞表面對(duì)應(yīng)Fc受體(FcR、FcR、FcR)結(jié)合，發(fā)揮免疫效應(yīng)。1.調(diào)理作用指抗體經(jīng)過(guò)Fab段與細(xì)菌等顆粒性抗原結(jié)合，以Fc

10、段結(jié)合巨噬細(xì)胞或中性粒細(xì)胞表面FcR，從而促進(jìn)吞噬細(xì)胞對(duì)上述顆粒性抗原吞噬作用。第28頁(yè)免疫球蛋白生物學(xué)功效三、結(jié)合Fc受體2.抗體依賴(lài)細(xì)胞介導(dǎo)細(xì)胞毒作用：抗體Fab段與靶細(xì)胞特異性結(jié)合后，其Fc段與殺傷細(xì)胞如NK細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等Fc受體結(jié)合，介導(dǎo)殺傷細(xì)胞直接作用于靶細(xì)胞，簡(jiǎn)稱(chēng)ADCC效應(yīng)。3.介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)：IgE為親細(xì)胞抗體，其Fc段可與肥大細(xì)胞和嗜堿粒細(xì)胞表面FcR結(jié)合，使其致敏。致敏細(xì)胞經(jīng)過(guò)其表面lgE結(jié)合再次進(jìn)入機(jī)體相同變應(yīng)原時(shí)，可釋放生物活性介質(zhì)，引發(fā)I型超敏反應(yīng)(詳見(jiàn)第十一章)。第29頁(yè)免疫球蛋白生物學(xué)功效四、經(jīng)過(guò)胎盤(pán)和黏膜IgG是人類(lèi)唯一能夠從母體經(jīng)過(guò)胎盤(pán)屏障轉(zhuǎn)運(yùn)到胎兒體內(nèi)抗

11、體。IgG經(jīng)過(guò)其Fc段選擇性地與胎盤(pán)微血管壁內(nèi)皮細(xì)胞表面受體可逆性結(jié)合，主動(dòng)穿過(guò)胎盤(pán)進(jìn)入胎兒血液循環(huán)。另外，SlgA可經(jīng)過(guò)分泌片經(jīng)黏膜上皮細(xì)胞進(jìn)入呼吸道及消化道發(fā)揮抗感染免疫作用。第30頁(yè)目 錄各類(lèi)免疫球蛋白特征和作用4第31頁(yè)1、 由淋巴結(jié)和脾臟漿細(xì)胞產(chǎn)生。2、 在血清中含量最高，占血清Ig總量75-80%。3、 是血液循環(huán)中主要防御性抗體，能激活補(bǔ)體、中和病毒、中和毒素、調(diào)理吞噬。4、能經(jīng)過(guò)胎盤(pán)，對(duì)新生兒抗感染起主要作用。5、 再次免疫應(yīng)答產(chǎn)生IgG，為高親和力抗體。6、可與葡萄球菌蛋白A（SPA）結(jié)合，用于免疫診療。IgG各類(lèi)免疫球蛋白特征和作用第32頁(yè)各類(lèi)免疫球蛋白特征和作用 Ig M

12、 1、分子量最大，血清IgM為5聚體（巨球蛋白）2、由脾臟中漿細(xì)胞產(chǎn)生，是個(gè)體發(fā)育過(guò)程中出現(xiàn)最早抗體，胚胎晚期已能合成。如新生兒血清IgM含量增高，則表示宮內(nèi)感染。3、血清IgM：能激活補(bǔ)體，經(jīng)過(guò)補(bǔ)體裂解產(chǎn)生C3b、C4b發(fā)揮調(diào)理吞噬作用?？谷砀腥咀饔幂^強(qiáng)。4、在免疫應(yīng)答早期發(fā)生，是主要早期防御性抗體，對(duì)感染早期診療有意義。成人血清IgM含量增高，則表示有近期感染。5、B細(xì)胞膜表面IgM（mIgM）是B細(xì)胞識(shí)別抗原受體（BCR），為單體IgM。只表示mIgM是未成熟B細(xì)胞標(biāo)志。第33頁(yè)各類(lèi)免疫球蛋白特征和作用IgA與SIgA 血清IgA：由腸系膜淋巴結(jié)中漿細(xì)胞產(chǎn)生存在于血清中，含量占血清Ig

13、總量10-20%。為單體。具抗菌、抗毒、抗病毒作用，對(duì)支原體和一些真菌也有作用。 分泌性IgA（SIgA）：由粘膜固有層漿細(xì)胞產(chǎn)生，在漿細(xì)胞內(nèi)已經(jīng)有J鏈連結(jié)成二聚體，經(jīng)過(guò)粘膜上皮細(xì)胞時(shí)取得分泌片. 存在于外分泌液中，為二聚體。SIgA是主要局部防御性抗體。第34頁(yè)各類(lèi)免疫球蛋白特征和作用 Ig D 1、單體結(jié)構(gòu)，由扁桃腺、脾臟中漿細(xì)胞產(chǎn)生。2、血清中含量甚低，只占血清Ig總量0.2%。3、是成熟B細(xì)胞膜表面IgD 分子（SmIgD）。4、血清IgD分子：功效未明確。第35頁(yè)各類(lèi)免疫球蛋白特征和作用 Ig E 1、由鼻咽部、扁排腺、支氣管、胃腸道粘膜固有層淋巴組織中漿細(xì)胞產(chǎn)生。2、在血清中含量最

14、低，0.1-0.4g/ml3、為單體結(jié)構(gòu)。4、親細(xì)胞性：與肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞膜上FcR結(jié)合。5、介導(dǎo)型超敏反應(yīng)。第36頁(yè)目 錄人工制備抗體5點(diǎn)擊添加標(biāo)題3第37頁(yè)人工制備抗體5人工制備抗體是大量取得抗體有效路徑，在疾病診療、免疫防治及基礎(chǔ)研究中有廣泛應(yīng)用。依據(jù)抗體制備原理和方法，人工制備抗體可分為多克隆抗體、單克隆抗體和基因工程抗體。1.多克隆抗體 用天然抗原免疫動(dòng)物后取得血清即為多克隆抗體。天然抗原分子往往含有各種抗原表位，可激活多個(gè)B淋巴細(xì)胞克隆，產(chǎn)生針對(duì)不一樣抗原表位各種抗體。由多個(gè)B細(xì)胞克隆產(chǎn)生各種抗體混合物即多克隆抗體( polyclonal antibody，pAb)。第38頁(yè)人工制備抗體52.單克隆抗體由單一B細(xì)胞克隆產(chǎn)生、只識(shí)別單一抗原表位高度特異性抗體稱(chēng)為單克隆抗體( monoclonal antibody，mAb)。以免疫小鼠B細(xì)胞與同系小鼠骨髓瘤細(xì)胞融合形成雜交瘤( hybridoma)細(xì)胞，現(xiàn)有骨髓瘤細(xì)胞無(wú)限擴(kuò)增特征，又繼