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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,免疫分子,免疫球蛋白,第二章,免疫球蛋白,第一節(jié),、免疫球蛋白的結(jié)構(gòu),第二節(jié)、,免疫球蛋白的,血清型,第三節(jié)、免疫球蛋白的生物學(xué)活性,免疫球蛋白的種類及特性,第五節(jié),、人工制備抗體,免疫分子,免疫球蛋白,目的要求,1,、,掌握,免疫球蛋白和抗體的概念；,Ig,的基本結(jié)構(gòu)、功能區(qū)及水解片段；,Ig,的生物學(xué)功能；各類,Ig,的特性。,2,、,熟悉,Ig,的,類型；單克隆抗體的概念、特性及臨床應(yīng)用。,3,、,了解,Ig,的,其他結(jié)構(gòu)、多克隆抗體、基因工程抗體；,Ig,的血清型。,免疫分子,免疫球蛋白,前,言,一

2、、發(fā)現(xiàn)：,1890,年德國學(xué)者,Behring,和日本學(xué)者北里用白喉桿菌外毒素免疫動物，在其血清中發(fā)現(xiàn)一種能中和這種外毒素的組分稱為抗毒素。這是在血清中發(fā)現(xiàn)的第一種抗體。,二、抗體的理化性質(zhì),1,、抗體是球蛋白（,Globulin,）,通過電泳證明抗體是兩種球蛋白,后又經(jīng)電泳分析，超速離心分析和分子量測定等方法，發(fā)現(xiàn)大部分抗體是,球蛋白，小部分是,球蛋白。,免疫球蛋白,免疫分子,免疫球蛋白,抗體（,Antibody,Ab,),是由,B,細(xì)胞識別抗原后增殖分化為漿細(xì)胞所產(chǎn)生的一類能與相應(yīng)抗原特異性結(jié)合的球蛋白。,免疫球蛋白（,Immunoglobulin,Ig,),：,具有抗體活性或化學(xué)結(jié)構(gòu)與抗

3、體相似的球蛋白。,概 念,因此,抗體都是,Ig,但,Ig,不一定都是抗體。,Ab,:,能與抗原結(jié)合,免疫球蛋白,異常,Ig,:,無免疫功能,(,骨髓瘤蛋白,),免疫分子,免疫球蛋白,第一節(jié) 免疫球蛋白的結(jié)構(gòu),一、,基本結(jié)構(gòu),:,1.,四肽鏈結(jié)構(gòu),兩條相同的重鏈,(heavy chain,H,鏈,),兩條相同的輕鏈,(light chain,L,鏈,),免疫分子,免疫球蛋白,重 鏈,兩條重鏈各由,450-550,個氨基酸殘基組成，分子量約,50-75KD,。,根據(jù),重鏈,氨基酸的,組成,和,排列,不同,可將,其分為五類,:,即,、,、,、,、,鏈,IgM,、,IgG,、,IgA,、,IgD,、,

4、IgE,免疫分子,免疫球蛋白,兩條相同的輕鏈各由,214,個氨基酸殘基組成，分子量約,25KD,。,根據(jù),輕鏈,氨基酸的,組成,和,排列,不同,可將其分為兩型,:,即,、,型,(:,約為,2:1),輕 鏈,有兩個端 氨基端,(N,端,),羧基端,(C,端,),分兩個區(qū),可變區(qū),(variable region,V,區(qū),),恒定區(qū),(constant region,C,區(qū),),免疫球蛋白的結(jié)構(gòu),免疫分子,免疫球蛋白,免疫分子,免疫球蛋白,2.,可變區(qū)和恒定區(qū),免疫球蛋白輕鏈和重鏈中氨基酸的種類和排列順序變化較大的區(qū)域稱為,可變區(qū)（,variable region,V,）,，,免疫球蛋白輕鏈和重鏈

5、中氨基酸種類和排列順序相對穩(wěn)定的區(qū)域稱為,恒定區(qū)（,constant region,C,）,免疫分子,免疫球蛋白,高變區(qū),(,hypervariable,region,HVR),可變區(qū)中一些特定位置的氨基酸顯示更大的變異性故稱超變區(qū)，又稱互補(bǔ)決定區(qū)。,（,complementarity,-determining region,CDR,）,骨架區(qū)：可變區(qū)中變化較小的部分,免疫分子,免疫球蛋白,3.,免疫球蛋白的功能區(qū),(,結(jié)構(gòu)域）,免疫分子,免疫球蛋白,3.,免疫球蛋白的功能區(qū),輕鏈,:,VL,，,CL,重鏈,:VH,，,CH1,，,CH2,，,CH3,(,IgG,、,IgA,和,IgD,),，

6、,CH4,（,IgM,和,IgE,）,分類,免疫分子,免疫球蛋白,免疫球蛋白的功能區(qū),功能區(qū)的作用有：,V,H,+V,L,：結(jié)合抗原的部位,C,L,和,C,H,1,：遺傳標(biāo)志所在,C,H,2,：補(bǔ)體結(jié)合位點,C,H,3,：細(xì)胞表面,Fc,受體結(jié)合,IgG,的,CH2,和,IgM,的,CH3,具有補(bǔ)體,C1q,結(jié)合位點，可啟動補(bǔ)體活化經(jīng)典途徑；,IgG,的,CH3,可結(jié)合細(xì)胞表面的,FcR,，,IgE,的,CH2,和,CH3,可與肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞的,IgE,Fc,受體結(jié)合。,免疫分子,免疫球蛋白,4.,鉸鏈區(qū),鉸鏈區(qū),位于,CH1,與,CH2,之間，含有豐富的脯氨酸，因此易伸展彎曲，而且易

7、被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶等水解。,鉸鏈區(qū),能改變兩個,Y,形臂之間的距離，有利于兩臂同時結(jié)合兩個不同的抗原表位。,IgD,、,IgG,、,IgA,有鉸鏈區(qū)，,IgM,和,IgE,則無。,免疫分子,免疫球蛋白,二、免疫球蛋白的其他結(jié)構(gòu),連接鏈,(joining chain,，,J,鏈,),是一條富含半胱氨酸的多肽鏈,由漿細(xì)胞合成。,作用,:,連接,Ig,分子形成二聚體和五聚體。,分泌片,(,secretory,piece,SP),是一種由粘膜上皮細(xì)胞合成和分泌的含糖肽鏈。,保護(hù)分泌型,IgA,免受蛋白酶的水解。,介導(dǎo)二聚體,IgA,的轉(zhuǎn)運(yùn)和分泌。,免疫分子,免疫球蛋白,三、免疫球蛋白的水解片段,木

8、瓜蛋白酶水解,IgG,得到兩個相同的,Fab,段和一個,Fc,段。,胃蛋白酶裂解,IgG,得到一個具有雙價活性的,F,(,ab),2,段和若干個小分子多肽碎片（,pFc,）,意義,:,用于研究免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)和功能,;,構(gòu)建基因工程抗體。,避免超敏反應(yīng)。,免疫球蛋白,CL,CL,CH1,VL,VL,VH,VH,CH2,CH3,C,端,N,端,恒定區(qū),可變區(qū),F,C,段,Fab,段,鉸鏈區(qū),補(bǔ)體結(jié)合,Fc,受體結(jié)合,抗原結(jié)合部位,免疫分子,免疫球蛋白,第二節(jié) 免疫球蛋白的血清型,（一）同種型：,同種型（,isotype,）,是指同一種屬所有個體的,Ig,分子共有的抗原特異性標(biāo)志，為種屬型標(biāo)志。同

9、種型抗原決定基存在于,Ig,C,區(qū)，表現(xiàn)在全部,Ig,的,類、亞類、型、亞型,分子上。,（二）同種異型：,同種異型（,allotype,）,是指同一種屬不同個體間,Ig,分子所具有的不同抗原特異性標(biāo)志，為個體型標(biāo)志。同種異型抗原決定基主要分布在,CH,和,CL,，由同一基因座的不同等位基因所編碼。,（三）獨(dú)特型：,獨(dú)特型（,idiotype,，,Id,）,是指同一個體內(nèi)，各免疫球蛋白分子可變區(qū)所具有的抗原特異性，其決定基又稱為,獨(dú)特位,(,idiotope,)。,免疫分子,免疫球蛋白,免疫球蛋白的血清型示意圖,第三節(jié) 免疫球蛋白的生物學(xué)活性和各類,Ig,的主要特性,免疫分子,免疫球蛋白,免疫分

10、子,免疫球蛋白,一、免疫球蛋白的生物學(xué)活性,（二）,激活,補(bǔ)體,IgG1-3,和,IgM,與相應(yīng)抗原結(jié)合后，可因構(gòu)型改變而使其,CH2/CH3,功能區(qū)內(nèi)的補(bǔ)體結(jié)合點暴露，從而激活補(bǔ)體經(jīng)典途徑。,IgG4、IgA,和,IgE,的凝聚物可激活補(bǔ)體旁路途徑。,抗毒素,+,外毒素,中和,毒素,抗病毒抗體,+,病毒,阻止,病毒,感染細(xì)胞,分泌型,IgA,+,細(xì)菌,抑制,細(xì)菌,粘附,（一）特異性結(jié)合,抗原,(VL VH);,免疫分子,免疫球蛋白,1.,調(diào)理作用,(,IgG,),：,IgG,與細(xì)菌等顆粒性抗原結(jié)合后，可通過其,Fc,段與巨 噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞表面相應(yīng),IgG,Fc,受體結(jié)合，促進(jìn)吞噬細(xì)胞對細(xì)

11、菌等顆粒抗原的吞噬，此即抗體的調(diào)理吞噬作用。,2.,抗體依賴細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用,(antibody-dependent cell-mediated,cytotoxicity,ADCC,),：,IgG,與腫瘤或病毒感染的靶細(xì)胞結(jié)合后，可通過其,Fc,段與,NK,細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞表面相應(yīng),IgG,Fc,受體結(jié)合，增強(qiáng),NK,細(xì)胞和觸發(fā)吞噬細(xì)胞對靶細(xì)胞的殺傷作用，此即,ADCC,效應(yīng)。,3.,介導(dǎo),型超敏反應(yīng),(,IgE,),：,由,IgE,的,Fc,段結(jié)合肥大細(xì)胞與嗜堿粒細(xì)胞而使其成為致敏狀態(tài)。,（三）結(jié)合細(xì)胞表面的,Fc,受體,免疫分子,免疫球蛋白,（四）通過,胎盤,和,粘膜,在人類

12、，,IgG,是唯一能通過胎盤的免疫球蛋白。,IgG,穿過胎盤的作用是一種重要的自然被動免疫機(jī)制，對于新生兒抗感染具有重要意義。,分泌型,IgA,可通過呼吸道和消化道的粘膜，是粘膜局部免疫的最主要因素。,（五）具有,抗原性,Ig,本身也是一種抗原，可刺激產(chǎn)生抗,Ig,的抗體。,免疫分子,免疫球蛋白,免疫分子,免疫球蛋白,二、,五類免疫球蛋白的特性與功能,1,、,IgG,多為單體,有四個亞類,(IgG1,4);,血清中,含量最高,，,半衰期最長。,于,出生后,3,個月,開始合成,，,3,5,歲達(dá)成人水平。,唯一能通過胎盤的抗體。,能發(fā)揮重要的生物學(xué)效應(yīng)：調(diào)理作用、,ADCC,、激活補(bǔ)體、抗菌、抗毒

13、和抗病毒作用、參與,II,、,III,型超敏反應(yīng)。,免疫分子,免疫球蛋白,為五聚體，是,分子量最大,的,Ig,，,稱巨球蛋白。,半衰期短，約,5,10,天,。,天然血型抗體是,IgM,。,IgM,是個體發(fā)育過程,最早,能產(chǎn)生的抗體，,胚胎晚期,已能合成，新生兒臍帶血中若,IgM,水平升高，表示該兒曾有宮內(nèi)感染。,抗原刺激后,出現(xiàn)最早,的抗體。,參與,II,、,III,型超敏反應(yīng),。,2,、,IgM,免疫分子,免疫球蛋白,3,、,IgA,分為血清型和分泌型兩種。,血清型,IgA,多為單體，存在于血清中。,分泌型,IgA,（,SIgA,）,由,J,鏈連接的二聚體和分泌片組成。主要存在于初乳、唾液、

14、淚液，以及呼吸道消化道和泌尿生殖道粘膜表面的分泌液中。,分泌型,IgA,的合成和主要作用,部位在粘膜，,是參與粘膜局部免疫的主要抗體。,免疫分子,免疫球蛋白,4,、,IgD,IgD,是,B,細(xì)胞的重要表面標(biāo)志。,B,細(xì)胞的分化過程中首先出現(xiàn),SmIgM,，,后來出現(xiàn),SmIgD,，,其出現(xiàn)標(biāo)志著,B,細(xì)胞成熟了。,免疫分子,免疫球蛋白,5,、,IgE,又稱親細(xì)胞抗體,參與,I,型超敏反應(yīng),抗寄生蟲的主要抗體,CH2,和,CH3,功能區(qū)可與肥大細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞上的高親和力,Fc,受體結(jié)合，引起,I,型超敏反應(yīng),免疫分子,免疫球蛋白,第五節(jié),人工制備抗體,一、,多克隆抗體,體內(nèi)多個,B,細(xì)胞克隆

15、針對抗原物質(zhì)上不同決定簇所產(chǎn)生抗體的混合物，主要存在于血清中。,多個抗原決定基,機(jī)體,多種抗體的混合物。,來源廣泛，制備容易；特異性不高，難以大量制備。,免疫分子,免疫球蛋白,多克隆抗體產(chǎn)生示意圖,帶有多個表位的,抗原,針對不同表,位的特異性,B,細(xì)胞,免疫分子,免疫球蛋白,1.,概念,:,由識別,一種抗原決定簇,的,B,細(xì)胞克隆產(chǎn)生的,同源抗體,稱單克隆抗體，是通過雜交瘤技術(shù)獲得。,2.,特點：,特異性強(qiáng)、效價高、少或無血清交叉反應(yīng)、制備成本低。,二、單克隆抗體（,monoclonal antibody）,免疫分子,免疫球蛋白,免疫診斷,檢測激素、受體,;,治療腫瘤、移植排斥反應(yīng)及自身免疫病等。,3.,應(yīng)用,:,單克隆抗體,免疫分子,免疫球蛋白,免疫分子,免疫球蛋白,三、基因工程抗體,1.,定義 在,DNA,水平對,Ig,基因進(jìn)行切割、拼接或修,飾，導(dǎo)入受體細(xì)胞表達(dá)的抗體。,2.,舉例,人,-,鼠嵌合抗體,(,chimeric,antibody,),人源化抗體,單鏈抗體,雙特異性抗體,(,bispecific,antibody,),免疫分子,免疫球蛋白,1.,解釋名詞,抗體 免疫球蛋白 單克隆抗體,2.,試述免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)、功能區(qū)及其功能。,3.,簡述免疫球蛋白的生物學(xué)功能。,4.,試述各類免疫球蛋白的特性及其功能。,思考題,