医学免疫学—抗体 ppt课件

免疫球蛋白Immunoglobulin，IgTypesofadaptiveimmuneresponsesCalledaB-cellresponseasthecellsinvolvedarederivedfrombonemarrowCalledaT-cellresponseasthecellsinvolvedarederivedfromthethymus内容一、基本概念二、免疫球蛋白的分子结构三、免疫球蛋白的生物学活性四、五类免疫球蛋白的特点与功能五、抗体的人工制备一、基本概念抗体（Antibody，Ab）：指B淋巴细胞受抗原刺激后活化、增殖、分化成为浆细胞，产生的能与相应抗原发生特异性结合的免疫球蛋白。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。包括：具有免疫活性的正常抗体没有抗体活性的异常免疫球蛋白所以：抗体一定是免疫球蛋白免疫球蛋白不一定都是抗体丙种球蛋白：因抗体在电泳时，大部分在γ区带，故将抗体称为γ球蛋白或丙种球蛋白。但对免疫血清进一步定量分析发现，具有抗体活性的球蛋白并不一定都泳动到γ位，在γ位的球蛋白也不一定都有抗体活性。二、免疫球蛋白的分子结构（一）免疫球蛋白的基本结构：由四条多肽链组成，呈“Y”或“T”型1.组成：（1）2条长链，又称重链（Heavychain，H链）：含450-550aa，分子量为55-75KD。（2）2条短链，又称轻链（Lightchain，L链）：含214aa，分子量为25KD。Ig的基本结构2.分类及分型：根据重链氨基酸组成、序列及结构的差异，将Ig分为五类，即IgM(µ)、IgG(γ)、IgA(α)、IgD(δ)、IgE(ε)根据轻链氨基酸组成、序列及结构的差异，可将轻链分为两型：κ和λ型每一Ig单体分子两条重链必须同类，两条轻链必须同型。3.分区：根据H、L链氨基酸组成及序列变化大小，可分为：可变区（variableregion，V区）：近氨基端（N端）L链的1/2（VL）和H链的1/4或1/5（VH）恒定区（constantregion，C区）近羧基端（C端）L链的1/2（CL）和H链的3/4或4/5（CH）可变区恒定区恒定区超变区(hypervariableregion,HVR)指在V区内氨基酸组成及序列变化最为剧烈的特定部位。互补决定区(complementaritydeterminingregion,CDR)VL、VH的超变区受链内二硫键作用而折叠成特定的空间构型，供抗原决定簇互补结合，故将超变区又称为互补决定区。骨架区（frameworkregion,FR）Ig超变区之外的部位，其氨基酸序列、组成相对保守;作用：稳定CDR结构，以利CDR与抗原决定簇精细特异地结合。（二）Ig的其它结构：J链（Joiningchain,J）由浆细胞合成的酸性糖蛋白。作用：在Ig羧基端连接Ig单体成为双体（sIgA）或五聚体（IgM），起稳定多聚体结构及参与体内运转的作用。分泌片（secretorypiece，SP）由粘膜上皮细胞合成的糖蛋白。作用：保护SIgA抵抗外分泌液蛋白酶的降解。利于SIgA分泌到粘膜表面。Ig的J链与分泌片（三）Ig的功能区及功能：定义：Ig的H链、L链每隔110个氨基酸由链内二硫键连接构成一个能行使特定功能的球形结构，称为Ig的功能区。功能分区：（1）L链：VL、CL（2）H链：VH、CH1、CH2、CH3（CH4）（3）铰链区：位于CH1、CH2之间，富含大量脯氨酸和二硫键，不易形成α螺旋，对蛋白酶处理敏感Ig的功能区各功能区的作用：1）VL、VH：与抗原特异结合的部位2）CL、CH1：Ig同种异型的的遗传标记3）CH2：补体结合位点所在，IgG可借CH2区主动通过胎盘由母体传给胎儿。4）CH3/CH4：具有与多种细胞结合的功能。不同的Ig结合不同的细胞，产生不同的免疫效应。5）铰链区：①利于抗体分子超变区与抗原决定基吻合；②Ag和Ab结合后，铰链区发生构型变化，使CH2补体结合位点暴露，补体得以结合。Ig的功能区(四）Ig的水解片段：1．木瓜蛋白酶（papain）酶解部位：重链间二硫键近氨基端形成片段：两个相同单价抗原结合片段（Fab）一个可结晶片段（Fc）功能：Fab：保留与抗原特异结合的功能，但是单价的Fc：保留重链的抗原性及相应功能区的生物活性Ig的水解片段2．胃蛋白酶（pepsin）酶解部位：重链间二硫键近羧基端形成片段：双价的抗原结合片段F(ab’)2多肽碎片pFc’功能：F(ab’)2：具有与抗原特异结合的功能，而且是双价的pFc’：无任何生物活性的小分子多肽碎片3．Ig水解片段研究意义（1）阐明Ig的结构及生物活性（2）经酶降解的Ig，不仅可浓缩制备，而且可提高疗效，减少超敏反应的发生。Ig的水解片段三、免疫球蛋白的生物学活性1．特异性结合抗原2．激活补体：IgG、IgM3．结合细胞Fc受体（1）调理吞噬作用：IgG、IgM（2）ADCC作用：IgG、IgA、IgE（3）介导I型超敏反应：IgE4．选择性转移：IgG、SIgA免疫球蛋白的血清型同种型指同一物种内所有个体共有的Ig的抗原特异性结构。同种型抗原决定簇存在于Ig的CH、CL区。同种异型指同一物种内不同个体间的Ig在抗原性上的差异。同种异型抗原决定簇存在于Ig的CH1、CL区的特定部位。独特型同一个体内不同B细胞克隆产生的IgV区的抗原特异性各不相同，其超变区各自具备的独特抗原决定簇结构，称为抗体的独特型。独特型决定簇存在于Ig的超变区。四、五类免疫球蛋白的特点与功能1．IgG：（单体）（1）分4个亚类：IgG1、IgG2、IgG3、IgG4（2）血清含量最高（75%），分子量最小（3）出生后3月开始合成，半衰期长21天左右（4）唯一通过胎盘的Ig（5）丙种球蛋白的主要成分（6）抗感染抗体、参与自身免疫、超敏反应2．IgM：（五聚体或单体）五聚体IgM：（1）分子量最大，存在于血流中，抗败血症（2）合成最早、半衰期短，用于早期诊断、产前诊断（3）具有强大的调理、激活补体及杀菌作用（4）血型抗体主要为IgM（5）参与自身免疫、超敏反应单体IgM：SmIgM为B细胞最早出现的重要表面标志3.IgA：血清型IgA：单体，存在于血清中，免疫作用弱分泌型IgA：双体、三体及多体（1）存在于乳汁、唾液及外分泌液中（2）局部免疫、激活补体（替代途径）、ADCC4．IgD：（1）血清含量低（1%）（2）为B细胞的分化受体（3）防止免疫耐受的发生5．IgE：（1）正常时含量极低（0.002%）（2）与I型超敏反应有关（3）抗寄生虫免疫五、抗体的人工制备1.多克隆抗体(Polyclonalantibody,PcAb)多数天然抗原具有多种抗原决定基，注入机体后可刺激多个B细胞克隆发生免疫应答，产生多种相应抗体，这种由多个克隆细胞产生的多种抗体混合物，即为多克隆抗体。2.单克隆抗体(Monoclonalantibody,McAb)由一个始祖细胞增殖、分化所产生的遗传性状完全相同的细胞群，称为克隆。由一个B细胞克隆产生的只作用于某一抗原决定基的均一抗体，称为单克隆抗体。3.基因工程抗体Geneticengineeringantibody,GeAb由基因重组技术制备的抗体，称为基因工程抗体。本章重点掌握免疫球蛋白和抗体的概念和区别掌握免疫球蛋白的基本结构、功能区及水解片断掌握免疫球蛋白的生物学活性熟悉各类免疫球蛋白的特点