免疫球蛋白

null第四章 免疫球蛋白第四章 免疫球蛋白Immunoglobulin, Ig提要内容提要概述 免疫球蛋白的结构 抗体的异质性 免疫球蛋白的生物学特性 人工制备抗体相关帮助相关帮助需要相关抗体试剂的可以访问Fantibody全球抗体搜索引擎 fantibody全球抗体搜索引擎是一个供公共检索的抗体数据库，其抗体信息数据来源于全球范围的研究机构与商业公司。该引擎由商品化抗体数据库与抗体应用评价数据库两部分组成，以帮助研究者更高效的寻找并评估该抗体的性能。全球抗体搜索引擎是继基因与蛋白数据库之后更为复杂的应用型检索平台 需要相关的实验室仪器设备、生物试剂、医疗器械、制药设备、医药原料、体外诊断试剂及耗材与技术服务信息的，可以访问探生网biomean进行咨询，期待您的加入概 述概 述 一、概念 是血液和组织液中一类糖蛋白， 由B细胞接受抗原刺激刺激后增 殖分化为浆细胞所产生，是体液 免疫的重要效应分子。 抗体（antibody,Ab）= 免疫球蛋白掌握null 类型 分泌型（secreted Ig, sIg） 膜 型（membrane Ig, mIg） 理化性质 属球蛋白，在电泳图谱上大部分 抗体活性在球蛋白区； flash1掌握null第1节 免疫球蛋白的结构第1节 免疫球蛋白的结构重链与轻链 可变区和恒定区 铰链区 功能区 其它成分 水解片段掌握以IgG为例null 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分子。掌握一、基本结构null1.重链与轻链1.重链与轻链1）重链（heavy chain, H链） 约450-550氨基酸 重链分为5种：、、、、。 其相应Ig为IgG、IgM、IgA、IgD、IgE 每类又可分为不同亚类 掌握1.重链与轻链1.重链与轻链 2）轻链（light chain, L链） 约214个氨基酸 轻链有两型：κ及λ 但每一Ig分子的两条轻链 总是同型的。掌握2.可变区和恒定区2.可变区和恒定区掌握 恒定区 （constant region,C区) 恒定区 （constant region,C区) 位于免疫球蛋白分子的C端，占轻链1/2和重链3/4（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。介导免疫球蛋白多种生物学功能。掌握 可 变 区 （variable region，V区） 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；不同抗体其IgV区氨基酸组成和排列有较大差异，并决定抗体与抗原结合的特异性；掌握高变区 （hypervariable region, HVR）高变区 （hypervariable region, HVR） 在VL和VH中，某些局部区域的氨基酸组成更高变化程度，此为HVR。轻、重链各有3个HVR。 互补决定区 （complementarity-determining region, CDR）互补决定区 （complementarity-determining region, CDR） 高变区乃抗体与抗原（位）特异性结合的位置，此为CDR。高变区=互补决定区骨架区 （framework region, FR）骨架区 （framework region, FR） V区中非HVR部位的氨基酸组成和排列相对保守，此为FR。VH和VL各有4个FR。 null恒定区可变区高变区骨架区null高变区形状特异性nullnull位于CH1和CH2之间，含丰富的脯氨酸，易伸展弯曲，有利于免疫球蛋白V区与抗原互补性结合；有利于暴露补体结合位点；3.铰 链 区nullnullFlash 24.免疫球蛋白的功能区(结构域)4.免疫球蛋白的功能区(结构域)VH和VL：与抗原特异性结合的部位； CL和CH1：某些同种异型（allotype）遗传标记； IgG的CH2、IgM的CH3： 补体C1q结合点 激活补体经典途径； IgG的CH3： 结合单核/巨噬细胞表面FcR 不同生物学效应功能区或结构域结合抗原遗传标记结合补体结合细胞功能区或结构域null结构域的二级结构是“β三明治”结构域的二级结构是“β三明治”Flash 3null免疫球蛋白超家族（IgSF）null其它成分 J链（joining chain） 分泌片（secretory piece, sp） 水解片段 功能区nullnullnull第2节 抗体的异质性第2节 抗体的异质性抗体在结构和功能上差异的总和。null一、免疫球蛋白的分类一、免疫球蛋白的分类类（class）：根据CH不同 γ μ α δ ε IgG IgM IgA IgD IgE 亚类： IgG1-G4； IgA1-A2； IgM1-M2。null型（type）： 根据CL不同分为两个型： κ型和λ型 亚型： λ型有亚型 二、抗体的多样性二、抗体的多样性null免疫球蛋白既可与抗原特异性结合，本身又可作为抗原，激发机体特异性免疫应答。 三、内源性因素所致抗体异质性 ——免疫球蛋白的血清型免疫球蛋白的双重身份免疫球蛋白的双重身份免疫球蛋白的血清型免疫球蛋白的血清型同种型 同种异型 独特型null同种型（isotype） 指同一种属所有个体的Ig分子共有的 抗原特异性标志，位于Ig C区。 为种属标志 （颜色不一样）null同种异型（allotype） 指同一种属不同个体间Ig分子所具有的不同的抗原特异性标志。为个体标志 （花纹不一样）null独特型（idiotype） 指每个Ig分子所特有的抗原特异性标志，其决定簇又称为独特位，主要存在于V区。null第3节 免疫球蛋白的生物学特性第3节 免疫球蛋白的生物学特性免疫球蛋白的主要功能 各类免疫球蛋白的特性和功能一、免疫球蛋白的主要功能一、免疫球蛋白的主要功能免疫球蛋白V区的功能 免疫球蛋白C区的功能1.免疫球蛋白V区的功能1.免疫球蛋白V区的功能特异性识别结合抗原 中和毒素 阻断病原体入侵 null中和毒素中和毒素阻止病毒入侵阻止病毒入侵阻止细菌入侵阻止细菌入侵Flash 4null 1）、激活补体 IgM、IgG1~3  激活补体经典途径 凝聚的IgA或IgG4  激活补体旁路途径 2.免疫球蛋白C区的功能nullFlash 5null 与细胞表面FcR结合 ① 调理作用（opsonization)； IgFc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 （Ab-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC) ③介导I型超敏反应 2）细胞亲嗜性nullFlash 6null抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用Flash 7与细胞表面Fc受体结合与细胞表面Fc受体结合与细胞表面Fc受体结合与细胞表面Fc受体结合null二、各类免疫球蛋白的特性和功能二、各类免疫球蛋白的特性和功能IgG IgM IgA IgD IgE nullIgG的特性和功能IgG的特性和功能血清中的主要抗体成分（80%）；半寿期长（20-23天）； 多数抗菌、抗病毒、抗毒素抗体均属IgG类 具有调理作用、ADCC作用等； 具有活化补体经典途径的能力（IgG3>IgG1>IgG2）；null出生后3个月开始合成，3-5岁接近成人水平 是唯一能通过胎盘的Ig，发挥自然被动免疫功能； 参与Ⅱ型、Ⅲ型超敏反应，某些自身免疫病的抗体也属IgG 再次免疫应答的主要抗体Flash 8IgM的特性和功能IgM的特性和功能为五聚体，分子量最大，称为巨球蛋白（macroglobulin）； 个体发育中最先出现的Ig，胚胎晚期即能产生，脐带血IgM增高提示宫内感染（如风疹病毒、巨细胞病毒感染等）；null抗原初次刺激机体时，是体内最先产生的Ig；血清IgM升高说明有近期感染； 有强大激活补体能力和调理作用，在机体早期免疫防御中具有重要作用； 天然血型抗体是IgM； 未成熟B细胞仅表达mIgM，记忆B细胞mIgM消失。nullnullIgA的特性和功能IgA的特性和功能分为单体的血清型和二聚体的分泌型IgA（ SIgA ）； null分泌型IgA 主要由粘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粘膜表面，是机体粘膜局部抗感染免疫的重要因素。 初乳中的sIgA可对婴幼儿发挥自然被动免疫作用IgD的特性和功能IgD的特性和功能血清中含量低，其生物学作用尚不清楚 mIgD可作为B细胞分化成熟标记，成熟B细胞同时表达mIgM和mIgD mIgMmIgMmIgD成熟B细胞活化B细胞未成熟B细胞IgE的特性和功能IgE的特性和功能是血清中含量最低的Ig； 与抗寄生虫免疫有关 属嗜细胞抗体，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。Flash 9null初次接触 花粉B细胞产生特异性IgEIgE结合于肥大细胞的FcεRⅠ再次接触花粉脱颗粒 花粉症五、人工制备抗体五、人工制备抗体多克隆抗体 单克隆抗体 基因工程抗体多克隆抗体 （polyclonal antibody）多克隆抗体 （polyclonal antibody）用含多种抗原决定簇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（含多种抗体的混合物），此为多克隆抗体。 来源广泛，制备容易；特异性不高。null单克隆B细胞应答null带有多个表位针对不同表位的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单克隆抗体 monoclonal antibody, mAb 由一个识别一种抗原表位的B细胞克隆产生的同源抗体 纯度高、特异性强、可大量生产。 null为什么HAT培养基里面只剩下杂交瘤细胞？为什么HAT培养基里面只剩下杂交瘤细胞？正常浆细胞在体外培养难，寿命短。 骨髓瘤细胞在体外培养容易且永生，为什么在HAT培养基里会死亡？单克隆抗体技术基本原理单克隆抗体技术基本原理哺乳类动物的细胞合成DNA有两条途径： 从头—— 磷酸核糖焦磷酸 尿嘧啶 补救——次黄嘌呤磷酸核糖转化酶 次黄嘌呤 胸腺嘧啶氨基蝶呤单克隆抗体技术基本原理单克隆抗体技术基本原理浆细胞在体外难生存 HAT培养基里加入了氨基蝶呤，所以骨髓瘤细胞不能用从头合成途径 同时骨髓瘤细胞自己没有次黄嘌呤磷酸核糖转化酶，不能用补救合成途径所以HAT中骨髓瘤细胞死亡为什么杂交瘤细胞能生存？为什么杂交瘤细胞能生存？杂交瘤细胞能从浆细胞里面获得次黄嘌呤磷酸核糖转化酶，所以可以通过补救途径合成DNA 杂交瘤细胞存活。基因工程抗体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 null思考思考题简述免疫球蛋白的结构 简述免疫球蛋白的功能 各类免疫球蛋白的生物学特性及功能