Chapter3Immunoglobulins,與抗體有關(guān)的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者,Gerald.M.Edelman1929-NobelPrizein1972,RodneyPorter1917-1985NobelPrizein1972,一、抗體（antibody，Ab）,概述,一、antibody，Ab,二、immunoglobulin，Ig,概述,指具有抗體活性或化學(xué)結(jié)構(gòu)與抗體相似的球蛋白。,1.Ab是Ig。,2.Ig并非都是Ab。,3.Ab和Ig的化學(xué)結(jié)構(gòu)相似。,Ab和Ig的關(guān)系,一、Ig的基本結(jié)構(gòu)（以IgG為例）,(一)四肽鏈,1.重鏈(heavychain,H鏈),2.輕鏈(lightchain,L鏈),3.二硫鍵,C端,L鏈,H鏈,N端,V區(qū),C區(qū),(二)variableregionsandconstantregions,1.variableregion,V區(qū),HVR,(1)hypervariableregion,HVR,VH,CH1,CH2,CH3,VL,CL,(2)frameworkregion,FR,2.constantregion（C區(qū)）,(三)Ig的類(lèi)、亞類(lèi)、型、亞型,根據(jù)CH不同分為五類(lèi)：,CH：,Ig:,亞類(lèi)：,IgG1IgG4;,根據(jù)CL不同分為兩型：,亞型：14,二、Ig的功能區(qū)及其主要功能,L鏈功能區(qū)：,H鏈功能區(qū)：,CH3、（CH4）,鉸鏈區(qū)：,位于CH1與CH2之間，易彎曲。,VL、CL,VH、CH1、CH2、,結(jié)合抗原,同種異型遺傳標(biāo)志,激活補(bǔ)體,與通過(guò)胎盤(pán)有關(guān),親細(xì)胞活性,免疫球蛋白與相應(yīng)抗原結(jié)合前后構(gòu)型變化,免疫球蛋白鉸鏈區(qū)及其功能,抗體雙臂間角度為0,抗體雙臂間角度為60,抗體雙臂間角度為90,三、Jchanandsecretorycomponent,J鏈(joiningchain):,secretorypiece,SP：,（IgM、SIgA）,（SIgA）,J鏈,分泌片,黏膜上皮細(xì)胞合成,漿細(xì)胞合成,四、Ig的水解片段（以IgG為例）,(一)木瓜蛋白酶水解片段,(二)胃蛋白酶水解片段,Fab,Fc,F(ab)2,pFc,(fragmentantigenbinding),(fragmentcrystallizable),同種型(isotype):,類(lèi)/亞類(lèi)；型/亞型,同種異型(allotype):,Gm;Am;m,獨(dú)特型(idiotype):,位于Ig、(TCR、BCR),一、Ig的主要功能,(一)V區(qū)功能：,特異性識(shí)別結(jié)合抗原,(二)C區(qū)功能：,1.激活補(bǔ)體系統(tǒng),2.結(jié)合Fc受體,調(diào)理作用,ADCC作用,介導(dǎo)型超敏反應(yīng),3.通過(guò)胎盤(pán)(IgG)和黏膜(SIgA),:IgE,即抗體依賴(lài)性細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用。,IgG類(lèi)抗體與腫瘤或病毒感染細(xì)胞表面相應(yīng)抗原表位特異性結(jié)合后，再通過(guò)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)IgGFc受體（FcR）結(jié)合,增強(qiáng)或觸發(fā)上述效應(yīng)細(xì)胞對(duì)靶細(xì)胞殺傷破壞的作用。,二、Biologicalpropertiesandfunctionsofimmunoglobulinclasses,(一)IgG,1.血清含量最高。,2.出生3個(gè)月開(kāi)始合成，3-5歲達(dá)成人水平。,3.可活化補(bǔ)體，介導(dǎo)調(diào)理吞噬和ADCC作用。,4.唯一能通過(guò)胎盤(pán)的抗體。,5.能與葡萄球菌蛋白A（SPA）結(jié)合。,(二)IgA,1.分為兩型：血清型,2.SIgA為二聚體，有J鏈和分泌片。,3.SIgA為黏膜局部免疫的主要抗體。,4.SIgA可通過(guò)初乳傳遞給嬰兒。,分泌型（SIgA）,(三)IgM,1.分子量最大（五聚體）。,2.個(gè)體發(fā)育中產(chǎn)生最早。,3.體液免疫應(yīng)答中產(chǎn)生最早。,4.激活補(bǔ)體能力強(qiáng)。,5.天然血型抗體是IgM。,(四)IgD,1.mIgD可作為B細(xì)胞分化成熟的標(biāo)志。,2.血清中含量很少。,(五)IgE,1.血清中含量最低。,2.可介導(dǎo)型超敏反應(yīng)。,3.寄生蟲(chóng)感染時(shí)升高。,一、polyclonalantibody,PcAb,由多個(gè)B細(xì)胞克隆產(chǎn)生的針對(duì)多種抗原表位的抗體。,二、monoclonalantibody,McAb,由單一克隆雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生的識(shí)別某一特定抗原表位的同源抗體。,1.概念：,機(jī)體,合成并分泌抗體,多克隆抗體,Ab1,Ab2,Ab3,單克隆抗體,抗體技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段,第一代：多克隆抗血清第二代：細(xì)胞工程抗體第三代：基因工程抗體,(1)B細(xì)胞能產(chǎn)生抗體，但不易在體外培養(yǎng)；,2.Theproductionofthemonoclonalantibody,細(xì)胞融合,選擇培養(yǎng)（HAT培養(yǎng)基）,篩選雜交瘤細(xì)胞,克隆化建株,Ab1,Ab2,3.單克隆抗體的特點(diǎn)和應(yīng)用：,結(jié)構(gòu)高度均一；,特異性強(qiáng)；,效價(jià)高；,通過(guò)基因重組改良抗體性能,小分子抗體（穿透力強(qiáng)）人源化抗體（降低抗原性）雙價(jià)或雙特異性抗體（增強(qiáng)抗體的親和力及效靶細(xì)胞的相互作用）?？贵w融合蛋白（增加蛋白的半衰期；與藥物，毒性分子或酶基因融和表達(dá)，可用于腫瘤等疾病的治療）。細(xì)胞內(nèi)抗體（用于胞內(nèi)治療或信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)研究）。,第五節(jié)免疫球蛋白的基因結(jié)構(gòu)及其表達(dá),一、Ig胚系基因及其定位,二、人類(lèi)Ig胚系基因結(jié)構(gòu)及其重排和表達(dá),H鏈胚系基因結(jié)構(gòu)及其重排和表達(dá),C區(qū)基因（CH）:9個(gè),V區(qū)基因,V基因片段（VH）:65個(gè),D基因片段（DH）:27個(gè),J基因片段（JH）:6個(gè),V1,V65,V2,C,C,C3,C1,C1,C2,C4,C,C2,D/J連接,V/D/J連接,轉(zhuǎn)錄,V-D-J-C,RNA剪接,V-D-J-C,翻譯,C,C,胚系基因,重組DNA,初級(jí)RNA轉(zhuǎn)錄本,或鏈mRNA,或鏈,鏈胚系基因結(jié)構(gòu)及其重排和表達(dá),C區(qū)基因（C）:1個(gè),V區(qū)基因,V基因片段（V）:40個(gè),J基因片段（J）:5個(gè),鏈胚系基因結(jié)構(gòu)及其重排和表達(dá),V區(qū)基因,V基因片段（V）:30個(gè),J基因片段（J）:4個(gè),C區(qū)基因（C）:結(jié)成4個(gè)J-C基因?qū)?V1,V40,J1J5,V2,C,DNA重排,轉(zhuǎn)錄,V-J-C,RNA剪接,翻譯,C,胚系基因,重組DNA,初級(jí)RNA轉(zhuǎn)錄本,mRNA,輕鏈,三、Ig的類(lèi)別轉(zhuǎn)換,指一個(gè)B細(xì)胞克隆在分化過(guò)程中V-D-J功能性基因片段保持不變，而發(fā)生C基因重排的過(guò)程。,類(lèi)別轉(zhuǎn)換與C區(qū)有關(guān)，與抗體的特異性不變。,Ig類(lèi)別可由IgM轉(zhuǎn)換成IgG、IgA、IgE等。,由存在于各C區(qū)前面的轉(zhuǎn)換序列（S序列）形成S-S重排引起。,V/D/J,S,S3,S1,C,C,初次重組DNA,環(huán)出,二次重組的DNA,免疫球蛋白超家族,自學(xué),小結(jié),1.抗體和免疫球蛋白的概念。,2.免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)及分類(lèi)依據(jù)。,3.Ig的功能區(qū)及主要功能。,5.各類(lèi)免疫球蛋白的主要特性和功能。,4.免疫球蛋白的血清型。,6.單克隆抗體的概念和特點(diǎn)。,問(wèn)答,簡(jiǎn)述免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)Ig的主要功能（生物學(xué)活性）有哪些？,1下列哪一項(xiàng)不是IgC區(qū)的功能A激活補(bǔ)體B結(jié)合細(xì)胞表面FcRC通過(guò)胎盤(pán)和粘膜D引起I型超敏反應(yīng)E識(shí)別并結(jié)合特異性抗原2IgG的鉸鏈區(qū)位于AVH與CH1之間BCH1與CH2之間CCH2與CH3之間DCH3與CH4之間EVH與CH之間,EB,3免疫球蛋白的型及亞型分類(lèi)依據(jù)是AVH和CH抗原性的不同BCL抗原性的不同CCH抗原性的不同DVL抗原性的不同ECL和CH抗原性的不同4免疫球蛋白的HVR位于AVH和CHBFC段CVL和VHDCH和CLE鉸鏈區(qū),BC,5在個(gè)體發(fā)育中Ig的產(chǎn)生順序是AIgA、IgG、IgMBIgG、IgM、IgACIgM、IgA、IgGDIgM、IgG、IgAEIgG、IgA、IgM6具有特異性作用的分泌型免疫分子是A細(xì)胞因子B抗體C粘附分子D淋巴細(xì)胞的抗原受體E補(bǔ)體,D,B,7新生兒臍血中哪類(lèi)Ig水平增高表示有宮內(nèi)感染AIgMBIgGCIgADIgDEIgE8與肥大細(xì)胞上FcR結(jié)合的Ig是AIgMBIgGCIgADIgDEIgE,AE,9血清中含量最高的Ig是AIgMBIgGCIgADIgDEIgE10主要在粘膜局部抗感染的Ig是AIgMBIgGCSIgADIgDEIgE,BC,11在免疫應(yīng)答中最