第三节-抗体--微生物免疫学.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,*,第三节 抗体,抗体是与抗原相对应的,！,首先什么是抗体？,什么是抗体,（antibody，Ab),一、抗体的概念,在抗原和免疫系统的相互作用下，B细胞增殖分化为浆细胞后所产生的一种糖蛋白，主要存在于血清等体液中，能与相应抗原特异性地结合，具有免疫功能.,二个概念,：,抗体与免疫球蛋白,现代免疫学中：,抗体,与,免疫球蛋白,是等同的概念。,抗体是着重于特异性生物活性；,免疫球蛋白着重于化学结构。,血清蛋白根据电泳可分为：,白蛋白，,球蛋白；,抗体分布在,球蛋白的区域，,但主要分布在,球蛋白区域,。,二、抗体的结构,Ig分子的基本结构是由,四肽链,组成的单体.,即：由,二条,相同的分子量较小的肽链(,轻链,)和,二条,相同的分子量较大的肽链(,重链,)组成。,单体,是构成所有抗体分子的基本结构,.,1、重链（heavy chain,H链）:,(一)重链和轻链,约为轻链的,22.5,倍，含,450550,个氨基酸；,分子量约为,5575ku,；,每条,H,链含有,45,个链内二硫键所组成的环肽。,约含,214,个氨基酸残基，分子量约,24ku,；,每条轻链含有由,2,个链内二硫键所组成的环肽。,2、轻链（light chain,L链）:,L链共有2型,（二）可变区和恒定区,通过对H链或L链的氨基酸序列比较分析，发现其N-末端序列变化很大，称此区为,可变区,（,V区,），而C-末端氨基酸则相对稳定，变化很小，称此区为,恒定区,（,C区,）,。,可变区,恒定区,位于,L,链靠近,N,端的,1/2(,约含,108,111,个氨基酸残基,),和,H,链靠近,N,端的,1/5,或,1/4(,约含,118,个氨基酸残基,).,1、可变区（variable region,V区）,每个,V,区中均有一个由链内二硫键连接形成的肽环,.,L,链和,H,链的,V,区分别称为,V,L,和,V,H,。,V,区氨基酸的组成和排列的变异很大。,由于,V,区中氨基酸的种类为排列顺序千变万化,故可形成许多种具有不同结合抗原特异性的抗体,.,2、恒定区（,constant region,C区）,同一种属动物中,同一类别,Ig,分子,C,区氨基酸的组成和排列顺序相对恒定，具有相同的抗原性。,位于,L,链靠近,C,端的,1/2,（约含,105,个氨基酸残基,),和,H,链靠近,C,端的,3/4,或,4/5,区域,(,约从,119,位氨基酸至,C,末端,).,（三）功能区,2、功能区的作用,铰链区不是一个独立的功能区，位于,CH1,与,CH2,之间；,包括,H,链间二硫键，该区,富含脯氨酸，不形成,-,螺旋,；,（四）铰链区,当抗体与抗原结合时，铰链区发生扭曲，使抗体分子的,2,个抗原结合点更好地与,2,个抗原决定簇发生互补。由于,C,H,2,和,C,H,3,构型变化,显示出活化补体、结合组织细胞等生物学活性,.,（五）J链和分泌成分,1、J链（joining chain）,存在于二聚体分泌型,IgA,和五聚体,IgM,中,;,是一种分子量约,15kD,酸性糖蛋白，可能对,Ig,二聚体、五聚体或多聚体的组成及在体内转运具有一定的作用,.,是分泌型,IgA,上的一个辅助成分，分子量约为,75,kD,，糖蛋白,由上皮细胞合成，以共价形式结合到,IgA,分子,并一起被分泌到粘膜表面,;,2、分泌成分（secretory component，SC）,SC,的存在对于抵抗外分泌液中的蛋白水解酶的降解具有重要作用,.,又称分泌片（secretory piece,SP）,（六）免疫球蛋白的酶水解片段,IgG铰链区H链链间二硫键近N端侧切断。,铰链区H链链间二硫键近C端切断。,（七）单体、双体和五聚体,单体,由一对,L,链和一对,H,链组成的基本结构，,如,IgG,、,IgD,、,IgE,、,血清,型,IgA,。,由,J,链,连接的两个单体,如：分泌型,IgA,（,secretory,IgA,SIgA,),SIgA,结合抗原的亲合力比单体,IgA,高,双体,由,J,链,和,二硫键,连接五个单体，如,IgM,;,在,J,链存在下，组成五聚体。,五聚体,三、免疫球蛋白的分布及特征,IgG IgM IgA IgD IgE,（1）IgG,IgG,为单体,占血清,Ig,总量,的,7585%;,产生稍迟，但含量高，维持时间长，体液中,抗感染的主要抗体,;,IgG,是,唯一能通过胎盘,的抗体,;,参与,II,、,III,型超敏反应。,分为血清型和分泌型两种，,血清型,IgA,为单体，主要由肠系膜淋巴组织中的浆细胞产生。,分泌型,IgA,由两个单体组成，由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等处的固有层中浆细胞产生。,主要存在于初乳、唾液、泪液，以及呼吸道消化道和泌尿生殖道黏膜表面的分泌液中；,分泌型,IgA,的合成和主要作用部位在黏膜。,（2）IgA,血清中含量极低，,IgD,是,B,细胞的重要表面标志；,B,细胞的分化过程中首先出现,mIgM,，,后来出现,mIgD,，,他的出现标志着,B,细胞的成熟。,（3）IgD,又称亲细胞抗体，血清中含量极低；,可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞上的高亲和力,Fc,受体结合，引起,I,型超敏反应,（4）IgE,为五聚体，是,分子量最大,的抗体；,IgM,是个体发育过程最早能产生的抗体,，新生儿脐带血中若,IgM,水平升高,表明该儿曾有宫内感染,;,IgM,是抗原刺激后出现最早的抗体,，故检测,IgM,水平可用于传染病的早期诊断,;,IgM,激活补体能力比,IgG,强；,IgM,是,B,细胞抗原受体的主要成分；,也可参与,II,、,III,型超敏反应。,（5）IgM,四、抗体的生物学功能,抗体是体液免疫应答中发挥免疫功能最主要的免疫分子；,抗体所具有的功能是由其分子中不同功能区的特点所决定的。,V,区的功能,：识别和特异性的结合抗原,由,V,区的空间构型决定,;,抗体单体可结合两个抗原表位，为双价,;,Ab+Ag,发挥免疫效应,;,B,细胞膜表面的,IgM,和,IgD,是,B,细胞识别抗原的受体。,激活补体,结合细胞表面的,Fc,受体：,调理作用,、,ADCC,作用,、,介导,I,型超敏反应,穿过胎盘和黏膜,C,区的功能,：,（1）特异性结合抗原,能够特异性地与相应的抗原结合，从而产生多种生物学效应，如中和病毒、中和外毒素等。,如细菌,病毒,毒素,某些药物或侵入机体的其他异物。,不同类型抗体分子结合抗原决定簇的数目,(,结合价,),是不相同的：,单体,Ig,（如,IgG,、,IgD,、,IgE,）,为双价,双体分泌,型,IgA,为,4,价,五聚体,IgM,理论上应为,10,价，但实际上由于立体构型的空间位阻，一般只有,5,个结合点可结合抗原。,（2）活化补体,（3）结合Fc受体,当抗体与相应抗原结合后，构型发生改变，其Fc段可与具有相应受体的细胞结合，发生相应的效应。,IgE由于其Fc段的结构特点，可在游离情况下与有相应受体的细胞(如嗜碱性粒细胞,肥大细胞)结合,称为,亲细胞抗体,(cytophilic antibody)。,抗体与Fc受体结合可发挥不同的生物学作用,。,亲细胞抗体,调理吞噬作用,调理作用是指抗体、补体等促进吞噬细胞吞噬细菌等颗粒性抗原的作用。,IgG尤其是人IgG1和IgG3亚类对于调理吞噬起主要作用,IgE与相应抗原结合后可促进嗜酸性粒细胞的吞噬作用,发挥抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用,当IgG抗体与带有相应抗原的靶细胞结合后，可与有FcR的中性粒细胞、单核细胞、巨噬细胞、NK细胞等效应细胞结合，发挥,抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用,（antibodydependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC,）。,ADCC,介导,I,型变态反应,（4）通过胎盘,在人类，IgG是唯一可通过胎盘从母体传给胎儿的Ig.,IgG的这种功能,与IgG Fc片段结构有关,，如切除Fc段后所剩余的Fab并不能通过胎盘。,IgG通过胎盘的作用是一种重要的,天然被动免疫,，对新生儿抗感染有重要作用。,为了研究抗体的理化性质、分子结构与功能,及应用抗体于临床疾病的诊断、治疗及预防都需要人工制备抗体。,目前，根据制备的原理和方法可分为两类:,多克隆抗体,单克隆抗体,五、抗体的制备,1、多克隆抗体,大多数天然抗原物质,(,如细菌或其分泌的外毒素以及各种组织成分等,),往往具有多种不同的抗原决定簇，而每一决定簇都可刺激机体产生一种特异性抗体。,多克隆抗体 多个抗原决定簇,机体,多种抗体的混合物,单克隆抗体的理化性质、分子结构、遗传标记以及生物学特性等都完全相同，纯度很高。,2、单克隆抗体,抗体生产原理,抗体生产过程,