4 免疫球蛋白

nullnull第 四 章(Immunoglobulin,Ig) 免疫学教研室 裴华 主要内容主要内容1.抗体/免疫球蛋白的概念 2.免疫球蛋白的结构 3.免疫球蛋白的功能 4.各类免疫球蛋白的特性与功能 5.人工制备的抗体概 述概 述Ab：是由B淋巴细胞受抗原刺激转化为浆细胞后所产生，能与相应抗原特异性结合的糖蛋白，称为抗体（antibody,Ab）。 Ig：把具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白统称为免疫球蛋白。 可分为膜型和分泌型。nullIg与Ab的关系 Ig是化学结构的概念，Ab 是生物学功能的概念。所有的Ab都是Ig，但Ig并非都有抗体活性。IgAbnull 一、Ig的基本结构 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结构。 第一节 Ig的结构nullIg的基本结构氨基酸序列 变化较大null（一）重链与轻链 1.重链（heavy chain, H链）: 约450～550个氨基酸 根据氨基酸组成及序列差异（免疫原性）分为五类 ： 重链类型： g a d m e (链) 组成的Ig： IgG, IgA, IgD, IgM, IgE 亚类：同一类Ig根据绞链区氨基酸组成、重链二硫键数目和位置的差别，可分为亚类（IgG1～4、IgA1-2）。 null2.轻链（light chain, L链） 约214个氨基酸 型：根据轻链恒定区免疫原性不同，分为和型。 亚型：根据链个别氨基酸的差异，分为1～4。 null (二)可变区和恒定区： 1.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； 高变区（hypervariable region, HVR） 互补性决定区（complementarity- determining region, CDR） 独特型决定簇（idiotypic determinants） 独特的氨基酸序列和空间构象 骨架区（framework region, FR） nullnull 2.恒定区（constant region,C区)： 位于Ig 分子的C端，占轻链1/2和重链3/4（IgG、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。 null(三)绞链区：位于CH1和CH2之间，含丰富 的脯氨酸，易伸展弯曲，有利于Ig V区与 抗原互补性结合；有利于暴露补体结合位 点；对蛋白酶敏感。 木瓜蛋白酶：2Fab ＋Fc 胃蛋白酶：F（ab′）2＋pFc ′ (四)结构域与免疫球蛋白超家族 null 二 免疫球蛋白的其它成分： (一) J链（joining chain）： (二) 分泌片（secretory piece, SP） /分泌成分（ secretory component，SC） nullnull 免疫球蛋白的异质性 免疫球蛋白的异质性 第二节 不同抗原，甚至同一抗原刺激B细胞产生 的Ig,在类型上，在特异性上均有不同null一 异质性在Ig上的表现 1. 类（class）2. 亚类（subclass）3. 型（type）4. 亚型（subtype）null二、外源因素所致的异质性--Ig的多样性 免疫球蛋白针对自然界种类繁多的抗原， 产生相应种类的特异性抗体， 种类极多， 造成抗体的多样性/异质性。null 1. 可以有针对多样不同抗原表位的抗体存在 2. 针对同一表位也可以有不同类型抗体存在null三、内源因素所致的异质性- Ig的血清型1. 同种型(isotyope)：（种属特异性） 同一种系所有个体的Ig都含有的抗原决定簇，但与其它物种的有差别。nullHuman IgHuman Igantiserum(Anti-Human Ig antibody)Rabbitnull2. 同种异型(allotype）：(个体特异性，个体遗传标志） 指同一种属内不同个体间的Ig分子抗原决定簇的差异。 nullAllotype同种异型null3. 独特型(idiotype) ：（B细胞克隆特异性） 同一个体体内不同B细胞克隆产生的Ig V区的 抗原特异性的差异。nullIdiotype独特型IgG1 Person 1 anti-AIgG1 Person 1 anti-BIgG1 Person 1 anti-Cnull第三节 免疫球蛋白的功能一、Ig V区的功能一、Ig V区的功能VH和VL：与抗原特异性结合null二、Ig C区的功能二、Ig C区的功能CL和CH1：某些同种异型（allotype） 遗传标记； IgG的CH2、IgM的CH3：有C1q结合点，可通 过经典途径激活补体； IgG的CH2：通过胎盘； CH3/CH4： 与不同细胞表面的FcR结合，表 现不同的生物学效应。 null4、 （一）激活补体 IgM、IgG1~3  激活补体经典途径 凝聚的IgA或IgG4  激活补体替代途径null（二）结合Fc受体 1 调理作用（opsonization)： Ig Fc段与吞 噬细胞表面FcR结合促吞噬； 2 抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用 （antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC) ： 3 介导I型超敏反应: IgE null（三）穿过胎盘和粘膜 IgG、sIgA （三）穿过胎盘和粘膜 IgG、sIgA 抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC）抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC） IgG类抗体与靶细胞表面抗原特异性结合，效应细胞（NK细胞、巨噬细胞、中性粒细胞）借助所表达的IgG FcR与靶细胞表面IgG的Fc段结合，从而直接杀伤靶细胞。null抗体的功能null 一、IgG 第四节 各类Ig的特性与功能体液中含量最高(总量75－80％)，半衰期最长（20－23天）。亲和力高，再次免疫应答主要抗体，抗感染免疫的重要组分。分为4个亚类，不同亚类在：新生儿抗感染 发挥重要作用。 活化补体 调理作用 ADCC作用 null某些 抗自身组分抗体 也属于IgG。 引发Ⅱ/Ⅲ型超敏反应某些IgG亚类Fc段可与SPA结合，藉此可富集、 纯化抗体。 二、IgM二、IgM可分为膜型与分泌型2类。 mIgM表达于B细胞表面，构成BCR. sIgM为五聚体，为分子量最大的Ig.IgM是最早出现的抗体 a.个体发育过程中最早合成与分泌的抗体。 （故脐血IgM 提示胎儿有宫内感染） b.是初次免疫应答出现最早的抗体 （可提示有新近感染，可用于感染的早期诊断）null存在于血液中，结合抗原和补体的能力强。天然血型抗体是IgM类抗体，在血型不符输血所致 严重溶血中起重要的作用。只表达mIgM的B细胞是未成熟B细胞。 三、IgA 三、IgA 分为2 类 血清中的单体IgA 分泌型IgA（sIgA） sIgA 合成、分泌于外分泌腺， 参与黏膜局部抗感染、中和毒素的局部免疫。 婴幼儿从母乳中可获得sIgA，这是重要的“自然被动免疫” 方式。四、IgD四、IgD 分为2 类 分泌型IgD 膜型IgD（sIgD） 分泌型IgD功能尚不明嘹 膜型IgD参与构成BCR未成熟B细胞 mIgM成熟B细胞 mIgM mIgD 活化/记忆B细胞 mIgM五、IgE五、IgE含量最少与Ⅰ型超敏反应发生相关与抗寄生虫感染免疫发生相关null五、IgE属亲细胞抗体，可与肥大细胞、嗜碱性 粒细胞表面FcεR结合，介导I型超敏反应； 是血清中含量最低的Ig； 主要由呼吸道、胃肠道粘膜固有层的浆细胞 产生。 第五节 人工制备抗体 一、多克隆抗体（polyclonal antibody，PcAb） 第五节 人工制备抗体 一、多克隆抗体（polyclonal antibody，PcAb） 用天然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（含多种特异性抗体）。 null 二、单克隆抗体 （monoclonal antibody，McAb） 二、单克隆抗体 （monoclonal antibody，McAb） 通过小鼠B细胞杂交瘤（hybridoma）技术，制备的高度均一（属同一类、亚类、型别）、单一特异性（仅针对特定抗定抗 原表位）的抗体。 优点：高效价，可大量生产 null三、基因工程抗体（gentic engineering antibody，GeAb）三、基因工程抗体（gentic engineering antibody，GeAb） 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、拼接或修饰，重新组装成为新型抗体分子。 如：嵌合抗体 重构抗体 单链抗体 单域抗体 null1. 嵌合抗体(Chimeric antibodies) 鼠IgV区基因+人IgC区基因 →拼接成重组Ig基因 →鼠-人嵌合抗体， 降低单抗中的鼠源蛋白的免疫原性，null 教学要求掌握 1.Ig和Ab的概念、基本结构、 功能区和酶解片段 2.抗体主要的生物学功能 3.各类免疫球蛋白的特性和功能  熟悉 1.抗体的免疫原性 了解 1.单克隆抗体及其特点 null三、Ig的水解片段