B細胞表位預(yù)測課件

在抗原中基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對B細胞表位預(yù)測劉景林免疫系統(tǒng)1、免疫器官〔胸腺、骨髓、脾、淋巴結(jié)等〕2、免疫組織〔黏膜相關(guān)的淋巴組織〕3、免疫細胞〔吞噬細胞、自然殺傷細胞、T及B淋巴細胞等〕4、免疫分子〔細胞外表分子、抗體、細胞因子等〕免疫系統(tǒng)的功能防御功能——保護機體不受損害，幫助機體消滅外來的細菌、病毒以及防止發(fā)生疾病；穩(wěn)定清潔功能——不斷去除衰老死亡的細胞，保持體內(nèi)的凈化更新；監(jiān)控功能——及時識別和去除染色體畸變或基因突變的細胞，防止癌瘤的發(fā)生。免疫細胞1、固有免疫應(yīng)答細胞〔單核-巨噬細胞、自然殺傷細胞、多形核中性粒細胞等〕〔這類細胞經(jīng)其外表表達的受體，能識別一種分子，這種分子表達于多種病原體外表〕2、適應(yīng)性免疫應(yīng)答細胞〔淋巴細胞〕〔這類細胞是克隆分布的，每一克隆的細胞，表達一種識別抗原受體，特異識別天然大分子中的具有特殊結(jié)構(gòu)的小分子?！矪細胞未成熟的B細胞可在細胞外表表達IgM(immunoglobulinM,免疫球蛋白M)，此后相繼表達IgD。當細胞同時表達IgM和IgD時，稱為成熟的B細胞，此時可以接受抗原的刺激。成熟的B細胞遷移到脾臟，假設(shè)未遇抗原刺激，數(shù)天后相當數(shù)量的B細胞死亡；只有那些獲得抗原刺激和獲得TH細胞提供刺激信號的B細胞，一局部分化為記憶細胞，大局部分化為分泌抗體的漿細胞。記憶細胞壽命長，漿細胞壽命短。記憶細胞在血液和淋巴液中循環(huán)時，假設(shè)第二次遇到同樣抗原入侵，它將很快分裂為新的記憶細胞和漿細胞，且反響強度比初次更強。漿細胞中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)豐富，合成和分泌大量的抗體參與免疫應(yīng)答。由B細胞介導(dǎo)的免疫稱體液免疫。每個B細胞每小時約有1X107個抗體分子釋放到細胞外，其分泌的Ig可高達其合成蛋白質(zhì)總量的30%。一般來說B細胞合成Ig后死亡，多余的B細胞那么凋亡。B細胞凋亡不僅受基因調(diào)控，還受特異性受體信號控制。B細胞凋亡的敏感性與B細胞所處的環(huán)境及內(nèi)在因素有關(guān)，提示多余B細胞的去處要涉及多種因素。每個受體的作用由其環(huán)境決定，并隨B細胞發(fā)育階段與凋亡觸發(fā)因素的不同而異，同一受體的結(jié)合可產(chǎn)生不同效應(yīng)。免疫球蛋白分子結(jié)構(gòu)

免疫球蛋白的根本結(jié)構(gòu)是由二硫鍵連接的四條肽鏈組成的對稱結(jié)構(gòu)。分子量較小的一對肽鏈稱為輕鏈〔Lightchain，L鏈〕，每條輕鏈約由214個氨基酸殘基組成，L鏈共有兩型，Kappa(κ〕與Lambda〔λ〕。同一個免疫球蛋白單體分子上的L鏈型別完全相同。分子量較大的一對肽鏈稱為重鏈〔Heavychain，H鏈〕，約由450～570個氨基酸殘基組成。不同的重鏈由于氨基酸殘基的排列順序、二硫鍵的數(shù)目和位置、含糖的種類及數(shù)量不同，其抗原性也不同。根據(jù)H鏈抗原性的差異可將其分為5類：μ鏈、γ鏈、α鏈、δ鏈和ε鏈，每個Ig分子的兩條重鏈亦完全相同。由上述不同類型H鏈與L鏈〔κ、λ〕組成的完整免疫球蛋白分子分別被稱為IgM、IgG、IgA、IgD和IgE

免疫球蛋白的兩條輕鏈與兩條重鏈由二硫鍵連接形成一個四肽鏈分子，構(gòu)成免疫球蛋白分子的單體。免疫球蛋白的其它成分連結(jié)鏈〔joiningchain，J鏈〕是由漿細胞合成分泌的、分子量為20KD的多肽。通過J鏈可將Ig單體以二硫鍵形式共價結(jié)合到Ig重鏈上連接成多聚體，起到穩(wěn)定Ig多聚體的作用分泌片〔secretorypiece，sp〕是由粘膜上皮細胞合成的60～70KD多肽。當IgA與J鏈在漿細胞內(nèi)合成并連接后，IgA雙體在通過粘膜上皮細胞的過程中再與分泌片結(jié)合形成具有分泌能力的雙聚體IgA，即分泌型IgA〔secretoryIgA〕。分泌片的功能是保護IgA使之不易受環(huán)境中酶的破壞，并介導(dǎo)IgA的轉(zhuǎn)運，但分泌片與IgA的合成無密切關(guān)系。免疫球蛋白的水解片段

1、用木瓜蛋白酶水解IgG，可將重鏈于鏈間二硫鍵近N端處切斷，得到三個片段每一個Fab段含有一條完整的輕鏈和重鏈N端的1/2局部，能與一個抗原決定簇發(fā)生特異性結(jié)合，即一個抗原結(jié)合價。Fab段是Ig具有抗體活性的局部，其結(jié)合抗原的部位在VL及VH功能區(qū)的超變區(qū)。Fc段在低溫下容易結(jié)晶，由兩條重鏈C端的一半組成，不能與抗原結(jié)合，但具有各類Ig的抗原決定簇及其它生物學(xué)活性。2、用胃蛋白酶水解Ig，可將IgG重鏈于鏈間二硫鍵近羧基端切斷，得到一個具有雙價抗體活性的片段，即F(ab)'2段和假設(shè)干小分子多肽碎片〔pFc'〕，后者無任何生物學(xué)功能。膜型免疫球蛋白B細胞外表也攜帶有Ig分子，B細胞外表的這種Ig稱為膜外表免疫球蛋白〔surfacemembraneimmunoglobulin，SmIg〕。膜外表Ig和分泌性Ig與抗原結(jié)合的特異性是一致的。膜外表Ig的重鏈分子結(jié)構(gòu)與分泌型Ig重鏈存在一定差異，表現(xiàn)在其重鏈羧基端比游離的Ig多一段疏水性氨基酸殘基插入細胞膜并穿過胞膜。在B細胞不同分化階段，細胞膜外表可出現(xiàn)SmIgM、SmIgD、SmIgG、SmIgA。SmIg是B細胞識別抗原、接受抗原刺激的受體。IgG是再次免疫應(yīng)答產(chǎn)生的主要Ig，是血清中的主要抗體成分，占血清免疫球蛋白的75%～80%，多以單體形式存在，分子量約150KD。IgG有四個亞類：IgG1、IgG2、IgG3、IgG4。IgG主要由脾臟和淋巴結(jié)中的漿細胞合成，半衰期約23天，是所有Ig中半衰期最長的，所以臨床使用免疫球蛋白治療時，以相隔2～3周注射一次為宜。IgG在體內(nèi)含量高，分布廣，比其他Ig更宜透過毛細血管壁彌散到組織液中，包括腦脊液在內(nèi)的所有組織和體液中都存在IgG，具有較強的抗感染、中和毒素和免疫調(diào)理作用。在人類，IgG是唯一能通過胎盤的抗體。胎盤內(nèi)IgG含量遠比血清濃度高，對新生兒抵抗感染起重要作用。機體合成IgG的年齡遲于IgM，個體出生后3個月開始合成IgG，5歲左右接近成人水平。。由于IgG具有上述特點，因而在機體免疫防御中占有重要地位，大多數(shù)抗菌、抗病毒、抗毒素抗體都屬于IgG類抗體，但不少自身抗體，如抗核抗體、抗線粒體抗體等，以及引起Ⅲ型超敏反響的免疫復(fù)合物中的抗體大都也是IgG類。IgA分血清型和分泌型。血清型IgA主要由腸系膜淋巴組織中的漿細胞產(chǎn)生，占血清抗體總量的10%～20%，以單體為主，分子量170KD，有IgA1和IgA2兩個亞類。分泌型IgA是由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等處粘膜固有層中的漿細胞產(chǎn)生的，在漿細胞內(nèi)由J鏈連接成雙聚體后分泌出細胞，當雙聚體的IgA通過粘膜上皮細胞向外分泌時，與上皮細胞合成的分泌片結(jié)合形成完整的SIgA，釋放到分泌液中，分布于粘膜外表。SIgA主要存在于唾液、淚液、初乳、胃腸液、尿液、汗液和鼻、支氣管的分泌液中，其不易被蛋白酶所破壞，故可通過阻抑微生物和抗原物質(zhì)粘附、調(diào)理吞噬、溶菌、中和毒素和病毒等作用，在粘膜局部發(fā)揮重要的抗感染和抗過敏作用。假設(shè)SIgA合成低下或障礙，那么易發(fā)生呼吸道、胃腸道、泌尿道感染和過敏反響。IgA不能通過胎盤，出生后4～6個月血中才出現(xiàn)IgA。新生兒可從母乳中獲得SIgA防止胃腸道感染。各類免疫球蛋白的特性與功能

IgM是初次免疫應(yīng)答早期階段中產(chǎn)生的主要Ig，其分子量最大〔約900KD〕，是由五個單體和一個J鏈組成的五聚體，呈花環(huán)狀，所以又稱為巨球蛋白〔macroglobulin〕。IgM的產(chǎn)生部位主要在脾臟和淋巴結(jié)中，主要分布在血流中，占血清總Ig的5%～10%。

在生物進化中，IgM是出現(xiàn)最早的Ig。由于IgM在免疫應(yīng)答早期產(chǎn)生，加上結(jié)合補體和活化補體后可通過補體活化片段發(fā)揮調(diào)理吞噬的作用的能力均較IgG強，因此IgM在機體的早期免疫防御中占有重要地位。IgM的半衰期短，僅5.1天，

膜外表IgM是B細胞識別抗原的一種主要受體。成熟的B細胞外表可同時存在SmIgM和SmIgD，當B細胞接受抗原刺激分化成為記憶B細胞時，SmIgM逐漸消失而被其他類型的SmIg所代替。B細胞膜外表的SmIgM參與漿細胞分泌抗體的調(diào)控。IgD在血清中含量僅占Ig總量的1%。IgD為單體，分子量175KD，血中半衰期為2.8天。IgD絞鏈區(qū)較長，極易被蛋白酶水解。IgD功能尚不甚清楚。IgD是B細胞的重要標志。B細胞在分化過程中，細胞膜上先出現(xiàn)SmIgM，然后出現(xiàn)SmIgD，它們與抗原結(jié)合的特異性相同，都是B細胞的抗原受體，并在B細胞向漿細胞分化中起調(diào)節(jié)作用。IgE分子量為190KD，血清中含量極少，僅占血清總Ig的0.002%。在個體發(fā)育過程中合成較晚。IgE主要由鼻咽部、扁桃體、支氣管、胃腸道等粘膜固有層的漿細胞產(chǎn)生，這些部位是變應(yīng)原進入機體的主要門戶，也是許多超敏反響的好發(fā)場所。IgE不能通過胎盤，也不能通過經(jīng)典途徑激活補體。IgE為親細胞抗體，其CH3、CH4極易與組織中的肥大細胞及血液中的嗜堿性粒細胞細胞膜上的IgE-FcR結(jié)合。當變應(yīng)原再次進入機體，與已固定在上述細胞上的IgE結(jié)合時，可引起Ⅰ型超敏反響。抗原的特異性與蛋白分子中的氨基酸種類、排列順序、特殊基因和空間構(gòu)形等因素有關(guān)，甚至與其電荷性質(zhì)及親水性也有關(guān)系。但是其特異性不是平均地決定于整個分子，而是取決于分子外表幾個氨基酸殘基組成的特殊序列及其空間結(jié)構(gòu)，稱為表位(epitope)或抗原決定簇〔antigenicdeterminant〕。正是這些表位被淋巴細胞識別而誘導(dǎo)免疫應(yīng)答，被抗體分子識別而發(fā)生抗原－抗體反響，這是研究抗原特異性的根底。

1、連續(xù)性表位2、非連續(xù)性表位B細胞表位B細胞表位ImmunotherapyandBcellepitopesName:JingLinLiuStudentID:20702064Immunesystem1、immuneorgan2、immunologictissue3、immunocyte4、immunemoleculesImmunesystemFunction1、defensefunction2、stabilizationcleanfunction3、monitoringfunctionImmunocyte1、Innateimmuneresponsecell(Suchascellsurfaceexpressionofthereceptorcanidentifyamolecule,thismoleculeexpressonthesurfaceofavarietyofpathogens)2、Adaptiveimmuneresponsecell(Cloningisthedistributionofsuchcells,eachoftheclonedcellstoidentifyanantigenreceptor,)Immunoglobulinmoleculestructure

1、Twoofthelightchainandheavychainbytwodisulfidebondslinking,thisisthesingleimmunoglobulinmolecules.2、ClassificationIgAIgGIgMIgEIgDIgMIgMisthefirsttimeintheearlystagesofimmuneresponsegeneratedbythemainIg,itsmolecularweightabout900KD,byfiveandJ-chaincommposedIgGIgGisthemainantibodyintheserumcomponentaccountingfortheimmuneserumglobulinfor75%--80%,morethanintheformofmonomers,itsmolecularweightabout150KD,therearefoursubclasses:IgG1,IgG2,IgG3,IgG4,IgG5IgAIgAsecretionandserotypes,antibodiesinserumtotal10%--20%,tothemainmonomer,themolecularweight170KD,therearetwosubclasses:IgA1,IgA2IgDIgDinserumIgcontentaccountedforonly1%ofthetotal,themolecularweight175KD,bloodhalf-lifeof2.8days,IgDfunctionisnotveryclear.IgEIgEmolecularweight190KD,serumcontentisextremelylow,about0.002%.TheothercomponentsoftheimmuneglobulinJchainissynthesizedbytheplasmacellsecretion,andmolecularweight20KDfo