免疫学4免疫球蛋白.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,*,第四章 免疫球蛋白,Immunoglobulin,Emil von Behring(1845-1917),Nobel prize winner for antibodies,1901,von Bering,Sera therapy,1908,Ehrlich&Metchnikoff,Ab production,1972,Edelman&Poter,Ab structure,1977,Yalow,radioimmunology,1984,Koler,Milstein&Jerne,Monoclonal Ab,1987,Tonegawa,Gene of Ab,基本概念：抗体和免疫球蛋白,抗体（,antibody，Ab,):,B细胞识别抗原后增殖分化为桨细胞所产生的糖蛋白，主要存在于血清等体液中，能与相应抗原特异性结合，显示免疫功能。,免疫球蛋白（,Immunoglobulin,，,Ig,）:,指具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。,分泌型,Ig,（,secreted Ig，sIg,）：介导体液免疫,膜型,Ig,（,membrane Ig，mIg,）：即BCR,抗体和免疫球蛋白的关系:,抗体都是免疫球蛋白，但并非所有免疫球蛋白都具有抗体活性。,Ab 是生物学和功能上的概念，Ig是结构和化学本质的名称。,一、Ig单体的基本结构,两条完全相同的重链（,heavy chain，H,）和两条完全相同的轻链（,light chain，L,）由链间二硫键连接而成。,第一节 免疫球蛋白的结构,（一）重链和轻链,N端,C端,H链：,450550aa,类,IgA IgG IgD IgE IgM,亚类,IgA 1，2,IgG 1，2，3，4,L链：,214aa,型,、,（人 2:1,鼠 20:1）,亚型,14,天然Ig分子中，重链同类，轻链同型,（二）可变区（,V,）和恒定区（,C,）,可变区（V区）,高变区,（hypervariable region,HVR）,互补决定区,（complementarity determining region,CDR）,骨架区,（framework region,FR）,抗原结合部位,恒定区（C区）,同一种属的个体，产生的针对不同抗原的同一类别Ig，其C区相同，但V区各异；,同一种属的个体，产生的针对同一抗原的不同类别Ig，其V区相同，但C区各异。,（三）铰链区,位于IgD,IgG,IgA的CH1和CH2之间,（四）结构域,（domain）,Ig的多肽链分子可折叠成若干个由链内二硫键连接的球形结构，称为结构域。每个球形结构约由110个氨基酸组成，具有一定的生理功能。,免疫球蛋白折叠,免疫球蛋白超家族,与抗原特异性结合的部位,同种异型遗传标记,IgG的CH2、IgM的CH3：补体结合位点IgG的CH2：通过胎盘,IgG的CH3、IgE的CH4：结合细胞表面FcR,二、免疫球蛋白的其他成分,1、J链：,浆细胞合成的富含半胱氨酸的多肽链,2、分泌片（SP）：,粘膜上皮细胞分泌，保护 sIgA不被蛋白酶降解，介导sIgA由黏膜下转运到黏膜表面。,三、免疫球蛋白水解片段,一、免疫球蛋白的类型,类（class）,：同一种属个体，重链根据C区抗原特异性不同分为五类：,IgG IgM IgA IgD IgE,亚类（subclass）,：IgG1-G4；IgA1-A2。,型（type）,：同一种属个体，轻链根据C区抗原特异性不同分为两型：型和型,亚型（subtype）,：型有4个亚型,第二节 免疫球蛋白的异质性,二、外源因素所致的异质性Ig的多样性,10,X,抗原（表位）,10,X,B淋巴细胞克隆,10,X,抗体,三、内源因素所致的异质性Ig的血清型,Ig =蛋白质,=抗原,抗原表位,同种型（isotype）,同种异型(allotype),独特型(idiotype),同种共有,同种不同个体特有,同一个体的不同Ig特有,同种型,(,isotype,),同一种属所有个体的,Ig,共同具有的抗原表位，即种属型标志，存在与,Ig,C,区。,2、,同种异型（allotype),同一种属不同个体间Ig所具有的不同的抗原特异性标志，即个体型标志，存在于Ig C区。,3、,独特型（idotype),同一个体内不同B细胞克隆产生的Ig其高变区氨基酸序列各异，显示不同的免疫原性，为每个Ig分子所特有的标志，存在于V区。,第三节 免疫球蛋白的功能,一、V 区的功能：,识别和特异性结合抗原,二、C 区的功能,1、激活补体,2、结合细胞表面Fc受体,调理作用,ADCC,介导 型超敏反应,3、穿过胎盘和粘膜,V,区识别和特异性结合抗原,体外：抗原、抗体的免疫学检测,体内：,中和毒素,阻断病原体入侵,清除病原体,导致免疫病理损伤,构成B细胞膜表面抗原受体（IgM、IgD）,单体为2价，sIgA为4价，五聚体IgM理论上10价，实际5价,IgM,C,区的功能激活补体,C,区的功能调理作用,C,区的功能,抗体依赖细胞介导的细胞毒作用（,ADCC,）,C,区的功能介导型超敏反应,C,区的功能,穿过胎盘,（IgG）,和黏膜,（sIgA）,第四节 各类免疫球蛋白的特性与功能,一、IgG,1.单体，有4个亚类；,2.血清中含量最高（75%80%）；,3.再次应答的主要抗体；,4.免疫功能最全面：抗菌、抗病毒、抗毒素；,5.激活补体、调理作用、ADCC；,6.唯一能够通过胎盘；,7.结合SPA；,8.介导自身免疫病和,、型,超敏反应。,二、IgM,1.膜结合型单体（mIgM）和分泌型五聚体（巨球蛋白）；,2.抗原结合能力、补体激活能力强,3.天然血型抗体；,4.个体发育过程中出现最早宫内感染诊断；,5.抗原刺激后出现最早感染的早期诊断；,6.B细胞受体（BCR）的主要成分。,三、IgA,1.分两型：血清型单体和分泌型二聚体；,2.sIgA主要由黏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黏膜表面，是机体黏膜局部抗感染免疫的重要因素。,3.初乳中的sIgA使新生儿获得自然被动免疫。,四、IgD,1.血清中为单体，含量低，确切功能不明；,2.膜结合型（mIgD）是成熟B细胞的标志：,mIgM,mIgD,成熟B细胞,活化B细胞,未成熟B细胞,五、IgE,1.单体；,2.血清中含量最少；,3.主要由黏膜下淋巴组织中浆细胞产生；,4.亲细胞抗体，可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞表面Fc,R结合，参与I型超敏反应。,抗原A,表位1,表位2,表位3,表位4,表位5,免疫动物,抗体A,抗体1,抗体2,抗体3,抗体4,抗体5,抗体A,多克隆抗体,抗体1,单克隆抗体,第五节 人工制备抗体,多克隆抗体（polyclonal antibody）,用含多种不同表位的抗原免疫动物，激活多个B细胞克隆，所产生的抗体含有针对多种不同抗原表位的免疫球蛋白，此为多克隆抗体。,来源：动物免疫血清，恢复期病人血清，免疫接种人群,优点：作用全面，来源广泛，制备容易,缺点：特异性不高。,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,单克隆抗体（monoclonal antibody,mAb）,借助小鼠B细胞杂交瘤,（hybridoma）,技术，所制备的高度均一（属同一类、亚类、型别）、单一特异性（仅针对特定抗原表位）的抗体。,优点：结构均一、纯度高、特异性强、效价高、交叉反应,少或无、制备成本低、可大量生产。,缺点：较强免疫原性,骨髓瘤细胞 可无限增殖，但不产生抗体；,B淋巴细胞 合成、分泌特异性抗体，但寿命有限,杂交瘤细胞 合成、分泌特异性抗体，且无限增殖,HAT,培养基,次黄嘌呤(,H,)、氨基蝶呤(,A,)、胸腺嘧啶(,T,),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,返回,返回,