第四章-C4免疫球蛋白培训课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,第四章,免疫球蛋白,Immunoglobulin,Ig,2,内容提要,概述,免疫球蛋白的结构,抗体的异质性,免疫球蛋白的生物学特性,人工制备抗体,3,概 述,一、概念,是血液和组织液中一类糖蛋白，,由,B,细胞接受抗原刺激后增殖分,化为浆细胞所产生，是体液免疫,的重要效应分子。,抗体（,antibody,Ab,）,=,免疫球蛋白,掌握,5,6,第,1,节 免疫球蛋白的结构,重链与轻链,可变区和恒定区,铰链区,功能区,其它成分,水解片段,掌握,以,IgG,为例,7,由两条相同的,重链,和两条相同的,轻链,通过二硫键连接而成的四肽链分子。,掌握,一、基本结构,8,9,1.,重链与轻链,1,）重链（,heavy chain,H,链）,约,450-550,氨基酸,重链分为,5,种：,、。,其相应,Ig,为,IgG,、,IgM,、,IgA,、,IgD,、,IgE,每类又可分为不同,亚,类,掌握,10,1.,重链与轻链,2,）,轻链,（,light chain,L,链）,约,214,个氨基酸,轻链有两型：,及,但每一,Ig,分子的两条轻链,总是同型的。,掌握,11,2.,可变区和恒定区,掌握,12,恒定区,（,constant region,C,区,),位于免疫球蛋白分子的,C,端，占轻链,1/2,和重链,3/4,（,IgA,、,IgD,）或,4/5,（,IgM,、,IgE,）。在同一种属中，同一类重链和同一类轻链,C,区氨基酸的组成或排列比较恒定。介导免疫球蛋白多种生物学功能。,掌握,13,可 变 区（,variable region,，,V,区,）,位于,Ig,分子,N,端，占轻链,1/2,和重链,1/4,或,1/5,；不同抗体其,IgV,区氨基酸组成和排列有较大差异，并决定抗体与抗原结合的特异性；,掌握,14,高变区,（,hypervariable region,HVR,）,在,VL,和,VH,中，某些局部区域的氨基酸组成更高变化程度，此为,HVR,。轻、重链各有,3,个,HVR,。,15,互补决定区,（,complementarity-determining region,CDR,）,高变区乃抗体与抗原（表位）特异性结合的位置，此为,CDR,。,高变区,=,互补决定区,16,骨架区（,framework region,FR,）,V,区中非,HVR,部位的氨基酸组成和排列相对保守，此为,FR,。,VH,和,VL,各有,4,个,FR,。,17,恒定区,可变区,高变区,骨架区,18,高变区形状特异性,19,20,位于,CH1,和,CH2,之间，含丰富的脯氨酸，易伸展弯曲，有利于免疫球蛋白,V,区与抗原互补性结合；有利于暴露补体结合位点；,3.,铰 链 区,21,22,Flash 2,23,4.,免疫球蛋白的功能区,(,结构域,),VH,和,VL,：与抗原特异性结合的部位；,CL,和,CH1,：某些同种异型（,allotype,）遗传标记；,IgG,的,CH2,、,IgM,的,CH3,：,补体,C1q,结合点 激活补体经典途径；,IgG,的,CH3,：,结合单核,/,巨噬细胞表面,FcR,不同生物学效应,24,结合抗原,遗传标记,结合补体,结合细胞,功能区或结构域,25,26,结构域的二级结构是,“,三明治”,Flash 3,27,免疫球蛋白超家族（,IgSF,）,28,其它成分,J,链,（,joining chain,）,分泌片,（,secretory piece,sp,）,水解片段,功能区,29,30,31,32,第,2,节 抗体的异质性,抗体在结构和功能上差异的总和。,33,34,一、免疫球蛋白的分类,类,（,class,）,：根据,CH,不同,IgG IgM IgA IgD IgE,亚类：,IgG1-G4,；,IgA1-A2,；,IgM1-M2,。,35,型,（,type,）,：,根据,CL,不同分为两个型：,型和,型,亚型,：,型有亚型,36,二、抗体的多样性,37,免疫球蛋白既可与抗原特异性结合，本身又可作为抗原，激发机体特异性免疫应答。,三、内源性因素所致抗体异质性,免疫球蛋白的血清型,38,免疫球蛋白的双重身份,39,免疫球蛋白的血清型,同种型,同种异型,独特型,40,同种型（,isotype,）,指同一种属所有个体的,Ig,分子共有的,抗原特异性标志，位于,Ig C,区。,为,种属标志,（颜色不一样）,41,同种异型（,allotype,）,指同一种属不同个体间,Ig,分子所具有的不同的抗原特异性标志。为,个体标志,（花纹不一样）,42,独特型（,idiotype,）,指,每个,Ig,分子所特有的抗原特异性标志，其决定簇又称为独特位，主要存在于,V,区。,43,44,第,3,节 免疫球蛋白的生物学特性,免疫球蛋白的主要功能,各类免疫球蛋白的特性和功能,45,一、免疫球蛋白的主要功能,免疫球蛋白,V,区的功能,免疫球蛋白,C,区的功能,46,1.,免疫球蛋白,V,区的功能,特异性识别结合抗原,中和毒素,阻断病原体入侵,47,Ag,Ab,48,中和毒素,49,阻止病毒入侵,50,阻止细菌入侵,Flash 4,51,1,）、,激活补体,IgM,、,IgG13,激活补体经典途径,凝聚的,IgA,或,IgG4,激活补体旁路途径,2.,免疫球蛋白,C,区的功能,52,Flash 5,53,与细胞表面,FcR,结合,调理作用,（,opsonization,),；,IgFc,段与吞噬细胞表面,FcR,结合,促吞噬；,抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用,（,Ab-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC,),介导,I,型超敏反应,2,）细胞亲嗜性,54,Flash 6,55,抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用,Flash 7,56,与细胞表面,Fc,受体结合,57,与细胞表面,Fc,受体结合,58,59,二、各,类,免疫球蛋白的特性和功能,IgG,IgM,IgA,IgD,IgE,60,61,IgG,的特性和功能,血清中的主要抗体成分（,80%,）；半寿期长（,20-23,天）；,多数抗菌、抗病毒、抗毒素抗体均属,IgG,类,具有调理作用、,ADCC,作用等；,具有活化补体经典途径的能力（,IgG3IgG1IgG2,）；,62,出生后,3,个月开始合成，,3-5,岁接近成人水平,是,唯一,能,通过胎盘,的,Ig,，发挥自然被动免疫功能；,参与,型、,型超敏反应，某些自身免疫病的抗体也属,IgG,再次免疫应答的主要抗体,Flash 8,63,IgM,的特性和功能,为五聚体，分子量最大，称为巨球蛋白（,macroglobulin,）；,个体发育中最,先,出现的,Ig,，胚胎晚期即能产生，脐带血,IgM,增高提示宫内感染（如风疹病毒、巨细胞病毒感染等）；,64,抗原初次刺激机体时，是体内,最先,产生的,Ig,；血清,IgM,升高说明有近期感染；,有强大激活补体能力和调理作用，在机体早期免疫防御中具有重要作用；,天然血型抗体是,IgM,；,未成熟,B,细胞仅表达,mIgM,，记忆,B,细胞,mIgM,消失。,65,66,67,IgA,的特性和功能,分为单体的血清型和二聚体的分泌型,IgA,（,SIgA,）；,68,分泌型,IgA,主要由粘膜相关淋巴组织产生，存在于唾液、泪液、乳汁及呼吸道、消化道、泌尿道的分泌液中和粘膜表面，是机体粘膜局部抗感染免疫的重要因素。,初乳中的,sIgA,可对婴幼儿发挥自然被动免疫作用,69,IgD,的特性和功能,血清中含量低，其生物学作用尚不清楚,mIgD,可作为,B,细胞分化成熟标记，成熟,B,细胞同时表达,mIgM,和,mIgD,mIgM,mIgM,mIgD,成熟,B,细胞,活化,B,细胞,未成熟,B,细胞,70,IgE,的特性和功能,是血清中含量最低的,Ig,；,与抗寄生虫免疫有关,属嗜细胞抗体，可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞表面,FcR,结合，介导,I,型超敏反应。,Flash 9,71,初次接触,花粉,B,细胞产生特异性,IgE,IgE,结合于肥大细胞的,FcR,再次接触花粉,脱颗粒,花粉症,72,五、人工制备抗体,多克隆抗体,单克隆抗体,基因工程抗体,73,多克隆抗体,（,polyclonal antibody,）,用含多种抗原决定簇的抗原物质免疫动物，刺激多个,B,细胞克隆所获得的免疫血清（含多种抗体的混合物），此为多克隆抗体。,来源广泛，制备容易；特异性不高。,74,单克隆,B,细胞应答,多克隆,B,细胞应答,抗原,抗原,75,带有多个表位,抗原,针对不同表位的,B,细胞,克隆增殖,多种抗体的混合物,（多克隆抗体）,刺激小鼠,76,单克隆抗体,monoclonal antibody,mAb,由一个识别一种抗原表位的,B,细胞克隆产生的同源抗体,纯度高、特异性强、可大量生产。,77,78,为什么,HAT,培养基里面只剩下杂交瘤细胞？,正常浆细胞在体外培养难，寿命短。,骨髓瘤细胞在体外培养容易且永生，为什么在,HAT,培养基里会死亡？,79,单克隆抗体技术基本原理,哺乳类动物的细胞合成,DNA,有两条途径：,从头,磷酸核糖焦磷酸,尿嘧啶,补救,次黄嘌呤磷酸核糖转化酶,次黄嘌呤,胸腺嘧啶,氨基蝶呤,80,浆细胞在体外难生存,HAT,培养基里加入了氨基蝶呤，所以骨髓瘤细胞,不,能用,从头,合成途径,同时骨髓瘤细胞自己没有次黄嘌呤磷酸核糖转化酶，,不,能用,补救,合成途径,单克隆抗体技术基本原理,所以,HAT,中骨髓瘤细胞死亡,81,为什么杂交瘤细胞能生存？,杂交瘤细胞能从浆细胞里面获得次黄嘌呤磷酸核糖转化酶，所以可以通过补救途径合成,DNA,杂交瘤细胞存活。,82,基因工程抗体,又称重组抗体,借助,DNA,重组技术和蛋白质工程技术，按人们的意愿在基因水平上对,Ig,进行切割、拼接或修筛，重新组装成为新型抗体分子,83,Human-mouse chimeric Ab,84,Recombinant single chain Ab:VH-linker-VL,85,86,思考题,简述免疫球蛋白的结构,简述免疫球蛋白的功能,各类免疫球蛋白的生物学特性及功能,87,下一章问题,第五章 补体系统,1,、比较三条补体激活途径的主要差异。,2,、补体系统具有哪些生物学功能？,3,、补体系统在抗感染过程中的作用。,