免疫学提纲本科免疫.pptx

第二章第二章 抗抗 体体 概述概述 IgIg的结构的结构 AbAb的功能的功能 IgIg的异质性的异质性 五类五类IgIg的功能的功能 AbAb的制备的制备 IgIg的基因及其重排的基因及其重排第一节第一节 概述概述 抗体（抗体（antibody,Abantibody,Ab）:免疫球蛋白（免疫球蛋白（immunoglobulin,Ig)immunoglobulin,Ig)：AbAb与与IgIg的区别：的区别：Ab Ab的分布的分布 血清中为主，也可存在于体液外分泌液中。血清中为主，也可存在于体液外分泌液中。第二节第二节 IgIg的结构的结构一 IgIg的基本结构的基本结构 简介简介链：链链：链 链链 端：端端：端 端端区：区区：区 区区 铰链区铰链区（一）（一）重链和轻链重链和轻链1 1 重链（重链（heavy chainheavy chain，H H链）由链）由440440550550个个aaaa组成组成的糖蛋白链，的糖蛋白链，依依C C区区aaaa组成、排列顺序以及抗原性组成、排列顺序以及抗原性的不同，可将的不同，可将H H分为五类分为五类:链，对应的链，对应的IgIg分别称为分别称为 IgG IgA IgM IgD IgE IgG IgA IgM IgD IgE 2 2 轻链（轻链（light chainlight chain，L L链）由链）由214214个氨基酸组成，个氨基酸组成，依其依其抗原性不同，把抗原性不同，把L L链分成二型：链分成二型：、型。型。同一个同一个IgIg分子上分子上H H链同类，链同类，L L链同型，把链同型，把IgIg分子分成分子分成五类十型（在人五类十型（在人 2 12 1）可变区可变区（variable regionvariable regionvariable regionvariable region，V V V V区）区）区）区）N N端端1/2L1/2L和和1/4H1/4H区段内区段内的氨基酸组成及排列顺序多变，称此区为。的氨基酸组成及排列顺序多变，称此区为。恒定区恒定区（Constant regionConstant regionConstant regionConstant region，C C C C区）区）区）区）C C端端1/21/2L L和和3/43/4H H区域内区域内氨基酸组成和排列顺序相对恒定，称此区为。氨基酸组成和排列顺序相对恒定，称此区为。高变区高变区（hypervariable regionhypervariable regionhypervariable regionhypervariable region，HVRHVRHVRHVR）是是V V区中氨基酸的区中氨基酸的组成和排列顺序变化频率更高的区域，因是抗体组成和排列顺序变化频率更高的区域，因是抗体与与ADAD结合的部位，又称为决定簇互补区（结合的部位，又称为决定簇互补区（CDRCDR）。）。骨架区骨架区（framework region,FRframework region,FRframework region,FRframework region,FR）V V区中区中HVRHVR以外的部位，以外的部位，氨基酸的组成和排列相对保守氨基酸的组成和排列相对保守，称为，称为。（二）可变区和恒定区（二）可变区和恒定区二二 免疫球蛋白的其他成分免疫球蛋白的其他成分连接链连接链（joining joining joining joining chain,Jchain,Jchain,Jchain,J链链链链)由浆细胞合由浆细胞合成的起连接和稳定成的起连接和稳定IgIg多聚体作用的肽链。多聚体作用的肽链。分泌片分泌片（secretory secretory secretory secretory piecepiecepiecepiece，SPSPSPSP)或分泌成分或分泌成分(secretory component,SC)(secretory component,SC)(secretory component,SC)(secretory component,SC)三三 功能区功能区 L L链：链：VLVL、CLCL H H链：链：VHVH、CH1CH1、CH2CH2、CH3(CH3(IgGIgG IgAIgA IgDIgD）或或VHVH、CH1CH1、CH2CH2、CH3CH3、CH4(CH4(IgM IgE)IgM IgE)铰链区（铰链区（hinge regionhinge region）：IgGIgG、IgAIgA的的CH1CH1与与CH2CH2之间的一段富含脯氨酸和二硫键，富有之间的一段富含脯氨酸和二硫键，富有弹性、易于变构，对蛋白酶敏感的区域，称为弹性、易于变构，对蛋白酶敏感的区域，称为。其变构特性使。其变构特性使V V区易结合区易结合ADAD、暴露补体结、暴露补体结合点。合点。功能区的作用功能区的作用VHVH和和VLVL抗原结合的部位抗原结合的部位CLCL和和CH1CH1同种异型遗传标志所在同种异型遗传标志所在CH2CH2补体结合位点、补体结合位点、IgGIgG通过胎盘通过胎盘CH3CH3结合结合FcFc受体受体IgMIgM的的CH3CH3结合补体结合补体IgEIgE的的CH2 CH3CH2 CH3区区结合结合FcFc受体受体简介水解片段简介水解片段四四 水解片段水解片段1 1 木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶FabFab段（段（fragment antigen binding)fragment antigen binding)：抗原结合片抗原结合片段段,由木瓜蛋白酶水解由木瓜蛋白酶水解IgGIgG得到。每个得到。每个FabFab段含一段含一条完整的条完整的L L和和N N端端1/2H1/2H，只可与一个，只可与一个ADAD结合，不能结合，不能形成较大的形成较大的IC,IC,不出现凝集和沉淀现象。不出现凝集和沉淀现象。FcFc段（段（fragment crystallizablefragment crystallizable）：）：可结晶片段，可结晶片段，由木瓜蛋白酶水解由木瓜蛋白酶水解IgGIgG得到。含得到。含C C端两条端两条H H的各一的各一半，保留所含各功能区的生物学活性如通过胎盘、半，保留所含各功能区的生物学活性如通过胎盘、结合结合FcFc受体等。受体等。2 2 胃蛋白酶胃蛋白酶 F(abF(ab)2:)2:双价抗双价抗体活性体活性 pFcpFc：小分子多：小分子多肽碎片无生物学活性肽碎片无生物学活性注意：注意：第三节第三节 AbAb的功能的功能 由由IgIg分子中不同功能区的特点所决定的。分子中不同功能区的特点所决定的。1 1 特异结合抗原特异结合抗原 中和毒素中和毒素 特异结合特异结合ADAD可中和病毒、细菌感染性可中和病毒、细菌感染性2 2激活补体激活补体 溶菌、溶细胞溶菌、溶细胞 联合调理作用联合调理作用 调理作用调理作用3 3结合结合FcFc受体介导受体介导 ADCCADCC4 4通过胎盘和粘膜通过胎盘和粘膜 型变态反应（型变态反应（IgEIgE）5 5结合结合SPASPA、G-ProG-Pro6 6免疫调节免疫调节7 7具有抗原性具有抗原性V区区ADCDRAg三三 结合结合FcFc受体受体调理作用：调理作用：调理作用：调理作用：IgGIgGIgGIgG、IgAIgAIgAIgA的的的的FabFabFabFab段与颗粒性抗原结合，段与颗粒性抗原结合，段与颗粒性抗原结合，段与颗粒性抗原结合，FcFcFcFc段段段段与中性粒细胞、巨噬细胞等表面与中性粒细胞、巨噬细胞等表面与中性粒细胞、巨噬细胞等表面与中性粒细胞、巨噬细胞等表面FcFcFcFc受体结合，桥联抗原受体结合，桥联抗原受体结合，桥联抗原受体结合，桥联抗原与吞噬细胞，促进对颗粒性抗原的吞噬作用。与吞噬细胞，促进对颗粒性抗原的吞噬作用。与吞噬细胞，促进对颗粒性抗原的吞噬作用。与吞噬细胞，促进对颗粒性抗原的吞噬作用。（补体的调理作用见后）（补体的调理作用见后）（补体的调理作用见后）（补体的调理作用见后）抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用 (antibody(antibody(antibody(antibodydependent celldependent celldependent celldependent cellmediated cytotoxicity mediated cytotoxicity mediated cytotoxicity mediated cytotoxicity，ADCCADCCADCCADCC）：）：）：）：IgG FabIgG Fab段与靶细胞结合，段与靶细胞结合，FcFc段与段与NKNK细胞、巨噬细细胞、巨噬细胞等表面胞等表面FcFc受体结合，使受体结合，使NKNK等直接溶解、杀伤靶细等直接溶解、杀伤靶细胞的作用。胞的作用。介导介导I I型变态反应型变态反应 第四节第四节 IgIg的异质性的异质性一一 IgIg的异质性的异质性IgIg的异质性的异质性:机体内存在多种多样的高度机体内存在多种多样的高度不均一免疫球蛋白的现象称为。不均一免疫球蛋白的现象称为。原因：原因：二二 IgIg的类型的类型 类：根据类：根据CHCH的不同分的不同分 IgGIgG、IgMIgM、IgAIgA、IgDIgD、IgE IgE 五类五类亚类：同一类亚类：同一类IgIg由于由于铰链区的氨基酸组成和二硫铰链区的氨基酸组成和二硫 键数目不同分为亚类键数目不同分为亚类 IgG:IgG1 IgG2 IgG3 IgG4 IgG:IgG1 IgG2 IgG3 IgG4 IgA:IgA1 IgA2 IgA:IgA1 IgA2型：型：根据根据CLCL的不同分的不同分 和和 型型亚型：亚型：链分链分 1 1、2 2、3 3、4 4四种四种亚型亚型三三 IgIg的血清型的血清型简介：简介：独特型独特型：在同一机体内体现免疫原性，（产生：在同一机体内体现免疫原性，（产生Aid）同种异型同种异型：在同种异体内体现免疫原性。：在同种异体内体现免疫原性。同种型同种型：仅在异种体内有免疫原性，产生针对：仅在异种体内有免疫原性，产生针对H、L链整体的抗体。链整体的抗体。（一）同种型（同种型（isotype)isotype)同一种属所有个体同一种属所有个体IgIg分子共同具有的分子共同具有的抗原特性。同种型因种而异，同种型决定抗原特性。同种型因种而异，同种型决定簇主要存在于簇主要存在于IgIg恒定区。表现在全部恒定区。表现在全部IgIg的的类、亚类、型、亚型的分子上。类、亚类、型、亚型的分子上。（二）同种异型（同种异型（Allotype)Allotype)概念：指同一种属不同个体间，概念：指同一种属不同个体间，IgIg分子所具有的分子所具有的不同抗原特异性。同种异型决定簇存在不同抗原特异性。同种异型决定簇存在IgIg的恒的恒定区。由个体遗传基因所决定的，故称为遗传定区。由个体遗传基因所决定的，故称为遗传标记。标记。IgG1IgG1、IgG2IgG2、IgG3IgG3，IgA2IgA2，链有遗传标记链有遗传标记（三）独特型（独特型（idiotypeidiotype，Id)Id)同一机体内，特异性不同的同一机体内，特异性不同的Ig VIg V区所决区所决定的抗原特异性。独特型抗原决定簇存在定的抗原特异性。独特型抗原决定簇存在于于IgIg的的V V区，称为独特位（区，称为独特位（idiotope)idiotope)。抗。抗独特型的抗体（独特型的抗体（AIdAId）。）。V V区包括区包括HVRHVR和和FRFR，均可产生，均可产生AIdAId。此外，。此外，TCRTCR、BCRBCR也具有独特型决定簇。也具有独特型决定簇。第五节第五节 五类五类IgIg的特性及功能的特性及功能简介各简介各IgIg结构结构一一 IgGIgG 结构：结构：单体，结构式：单体，结构式：2 2 2 2或或 2 2 2 2功能：功能：1 1 血清中含量最高，占血清中含量最高，占Ig3/4Ig3/4，半衰期最长。，半衰期最长。2 2 抗感染的主要抗体：抗菌抗感染的主要抗体：抗菌 抗病毒抗病毒 抗毒素抗毒素AbAb；大多数自身抗体大多数自身抗体:抗核抗体、抗甲状腺球蛋白抗抗核抗体、抗甲状腺球蛋白抗体。体。3 3 激活补体、介导激活补体、介导ADCCADCC、调理吞噬和调节免疫。、调理吞噬和调节免疫。4 4 穿过胎盘，介导新生儿抗感染免疫穿过胎盘，介导新生儿抗感染免疫结构：结构：五聚体，分子量最大，不能通过血管壁五聚体，分子量最大，不能通过血管壁功能：功能：1 1 产生早、消失快，个体发育及机体感染后最早合产生早、消失快，个体发育及机体感染后最早合成的成的IgIg。（脐血中增多，示宫内感染；查（脐血中增多，示宫内感染；查（脐血中增多，示宫内感染；查（脐血中增多，示宫内感染；查IgMIgMIgMIgM助早期诊助早期诊助早期诊助早期诊断；半衰期短）断；半衰期短）断；半衰期短）断；半衰期短）2 2 激活补体、凝集能力、激活补体后调理吞噬能力激活补体、凝集能力、激活补体后调理吞噬能力强于强于IgGIgG。3 mIgM3 mIgM单体属单体属B B细胞表面的细胞表面的BCRBCR。4 4 天然的血型抗体、类风湿因子天然的血型抗体、类风湿因子(变性变性IgGIgG的的AbAb）。）。总之，总之，分子量大、产生早、消失快、能力强、构分子量大、产生早、消失快、能力强、构成成BCRBCR、血型、血型AbAb和和RSFRSF。二二 IgMIgM三三 IgAIgA 血清型血清型IgAIgA：单体：单体,介导介导ADCCADCC、调理吞噬、调理吞噬 分泌型分泌型IgAIgA（sIgA)sIgA)结构：结构：二聚体二聚体,结构式：结构式：功能：功能：粘膜局部免疫的主要抗体，粘膜局部免疫的主要抗体，四四 IgEIgE（2 2 2 2 2 2 2 2或或或或 2 2 2 2 2 2 2 2）1 1 1 1 出现最晚、半衰期最短、血清中含量最低出现最晚、半衰期最短、血清中含量最低2 2 参与参与I I型超敏反应的型超敏反应的IgIg。3 3 可结合嗜酸性粒细胞，抗寄生虫感染中发可结合嗜酸性粒细胞，抗寄生虫感染中发挥重要作用。挥重要作用。五五 IgDIgD（2 2 2 2 2 2 2 2或或或或 2 2 2 2 2 2 2 2）功能不详、功能不详、m mIgDIgD构成构成BCRBCR，是，是B B细胞成熟的细胞成熟的标志。标志。第六节第六节 AbAb的制备的制备一 多克隆抗体多克隆抗体(Polyclonal antibody,PcAb)(Polyclonal antibody,PcAb)用抗原免疫动物后获得的免疫血清（抗血清），用抗原免疫动物后获得的免疫血清（抗血清），由不同克隆的由不同克隆的B B细胞所产生针对不同细胞所产生针对不同ADAD的混合抗的混合抗体。体。二 单克隆抗体单克隆抗体(Monoclonal,McAb)(Monoclonal,McAb)1 1 概念：概念：针对一个抗原决定簇由一个针对一个抗原决定簇由一个B B细胞克隆所产细胞克隆所产生的纯抗体。生的纯抗体。2 2 特点：特点：特异性强、性质纯、效价高、无交叉反应。特异性强、性质纯、效价高、无交叉反应。3 3 制备简介制备简介抗原抗原抗原抗原非分泌性小鼠非分泌性小鼠非分泌性小鼠非分泌性小鼠 骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞脾细胞脾细胞脾细胞脾细胞在在在在PFGPFG作用下细胞融合作用下细胞融合作用下细胞融合作用下细胞融合转移到转移到转移到转移到HATHAT培养基培养基培养基培养基骨髓瘤细胞被骨髓瘤细胞被骨髓瘤细胞被骨髓瘤细胞被HATHAT杀死，脾细胞逐杀死，脾细胞逐杀死，脾细胞逐杀死，脾细胞逐渐死亡，融合细胞存活渐死亡，融合细胞存活渐死亡，融合细胞存活渐死亡，融合细胞存活杂交瘤细胞的筛选和克隆建株杂交瘤细胞的筛选和克隆建株杂交瘤细胞的筛选和克隆建株杂交瘤细胞的筛选和克隆建株筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞单克隆抗体的制备示意图单克隆抗体的制备示意图单克隆抗体的制备示意图单克隆抗体的制备示意图4 4 用途用途用于病原体用于病原体AgAg及瘤及瘤AgAg的检测，辅助临床诊断的检测，辅助临床诊断用于细胞表面用于细胞表面AgAg及受体的检测及受体的检测用于激素神经递质的检测用于激素神经递质的检测用于亲和层析，分离微量可溶性抗原用于亲和层析，分离微量可溶性抗原标记的标记的McAbMcAb作为探针，用于基础研究作为探针，用于基础研究制备生物导弹用于肿瘤、移植等的临床治疗制备生物导弹用于肿瘤、移植等的临床治疗嵌合嵌合AbAb：VH VL VH VL 为鼠源为鼠源人源化人源化AbAb（重构（重构AbAb）：）：CDRCDR为鼠源为鼠源小分子小分子AbAb：FabFab、FvFv（肽连接（肽连接VHVH与与VLVL）双特异双特异AbAb（偶联瘤细胞与效应细胞等）（偶联瘤细胞与效应细胞等）（偶联瘤细胞与效应细胞等）（偶联瘤细胞与效应细胞等）双功能双功能AbAb（偶联瘤细胞与毒素、药物等）（偶联瘤细胞与毒素、药物等）（偶联瘤细胞与毒素、药物等）（偶联瘤细胞与毒素、药物等）三三 基因工程基因工程AbAb