1、免疫球蛋白多媒體課程免疫球蛋白多媒體課程第三章 免疫球蛋白(immunoglobulin)2免疫球蛋白多媒體課程第三章 免疫球蛋白(immunoglobulin)2免疫球目的與要求掌握免疫球蛋白的概念、結(jié)構(gòu)、功能區(qū)及功能區(qū)的功能、類型、酶解片段掌握免疫球蛋白的生物學功能了解多克隆和單克隆抗體及基因工程抗體3免疫球蛋白多媒體課程目的與要求掌握免疫球蛋白的概念、結(jié)構(gòu)、功能區(qū)及功能區(qū)的功能概 念免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）即抗體(antibody，Ab)，是B細胞接受抗原刺激后增殖分化為漿細胞所產(chǎn)生的糖蛋白，主要存在于血清等體液中，能與相應(yīng)抗原特異性地結(jié)合，是體液免疫的重要效應(yīng)分

2、子 4免疫球蛋白多媒體課程概 念免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）即抗體的發(fā)現(xiàn)Behring5免疫球蛋白多媒體課程抗體的發(fā)現(xiàn)Behring5免疫球蛋白多媒體課程 6免疫球蛋白多媒體課程 61937年 Tiselius和Kabat 血清電泳方法血清蛋白白蛋白1球蛋白2球蛋白球蛋白球蛋白7免疫球蛋白多媒體課程1937年 Tiselius和Kabat 血清電泳方法血清8免疫球蛋白多媒體課程8免疫球蛋白多媒體課程與抗體有關(guān)的諾貝爾獎獲得者1901von Bering血清治療1908Ehrlich & Metchnikoff抗體生成、吞噬1972Edelman & Poter抗體分子結(jié)構(gòu)1

3、977Yalow放射免疫測定1984Koler,Milstein & Jerne單克隆抗體1987TonegawaIg基因結(jié)構(gòu)9免疫球蛋白多媒體課程與抗體有關(guān)的諾貝爾獎獲得者1901von Bering血清治第一節(jié) 免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)10免疫球蛋白多媒體課程第一節(jié) 免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)10免疫球蛋白多媒體課程Porter11免疫球蛋白多媒體課程Porter11免疫球蛋白多媒體課程 1、Porter 木瓜蛋白酶 1959 (1)Fab段2個抗原結(jié)合片段 fragment with antigen binding (2)Fc段 1個可結(jié)晶片段 fragment crystallized研究簡史12免疫球

4、蛋白多媒體課程(2)Fc段 1個可結(jié)晶片段研究簡史12免2、Nisonoff 胃蛋白酶 1960 (1)F(ab)2 段 1個 結(jié)合顆粒性抗原出現(xiàn)凝集反應(yīng) (2)Fc段 1個 無生物學活性研究簡史13免疫球蛋白多媒體課程2、Nisonoff 胃蛋白酶 1960研究簡史13免Edelman14免疫球蛋白多媒體課程Edelman14免疫球蛋白多媒體課程3、Edelman:巰基乙醇尿素變性電泳4、X線晶體衍射技術(shù)進一步證明研究簡史兔Fab 羊 羊抗兔Fab段的Ab 兔Fc 羊 羊抗兔Fc段的Ab 與重鏈反應(yīng)與輕鏈反應(yīng)與重鏈反應(yīng)不與輕鏈反應(yīng)15免疫球蛋白多媒體課程3、Edelman:巰基乙醇尿素變性電

5、泳4、X線晶體衍一、免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)四肽鏈分子，即由兩條相同的重鏈和兩條相同的輕鏈通過鏈間二硫鍵連接而成的免疫球蛋白單體，呈“Y”形N端C端16免疫球蛋白多媒體課程一、免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)四肽鏈分子，即由兩條相同的重鏈和兩條1.重鏈（heavy chain，H鏈）450-550個氨基酸殘基組成，按恒定區(qū)氨基酸組成和排列的差別，可分為五類， IgM、IgG、IgA、IgD和IgE ，相應(yīng)的重鏈分別為： 、鏈（一）重鏈和輕鏈17免疫球蛋白多媒體課程1.重鏈（heavy chain，H鏈）（一）重鏈和輕鏈1718免疫球蛋白多媒體課程18免疫球蛋白多媒體課程 同一類Ig的鉸鏈區(qū)氨基酸組成和重鏈二硫

6、鍵的數(shù)目、位置也不同，據(jù)此可將同類Ig分為不同的亞類 IgG1、IgG2、IgG3、IgG4 IgA1、IgA219免疫球蛋白多媒體課程 同一類Ig的鉸鏈區(qū)氨基酸組成和重鏈二硫鍵的數(shù)目、20免疫球蛋白多媒體課程20免疫球蛋白多媒體課程214個氨基酸殘基組成L鏈有兩種： 與 ，Ig據(jù)此分為兩型 和的比例異?？赡芊从趁庖呦到y(tǒng)的異常2.輕鏈（light chain，L鏈）21免疫球蛋白多媒體課程214個氨基酸殘基組成2.輕鏈（light chain，L鏈（二）可變區(qū)和恒定區(qū)免疫球蛋白分子中靠近N端的約110個氨基酸的序列變化較大，稱為可變區(qū)（V區(qū)）其余靠近C端的氨基酸序列相對穩(wěn)定，稱為恒定區(qū)（C區(qū)）

7、22免疫球蛋白多媒體課程（二）可變區(qū)和恒定區(qū)免疫球蛋白分子中靠近N端的約110個氨基可變區(qū)與恒定區(qū)V區(qū)C區(qū)N端C端二硫鍵23免疫球蛋白多媒體課程可變區(qū)與恒定區(qū)V區(qū)C區(qū)N端C端二硫鍵23免疫球蛋白多媒體課程1. 可 變 區(qū) VH和VLVH和VL各有3個區(qū)域的氨基酸組成和排列順序高度可變，稱為高變區(qū)（ HVR）或互補決定區(qū)（CDR）24免疫球蛋白多媒體課程1. 可 變 區(qū) VH和VL24免疫球蛋白多媒體課程25免疫球蛋白多媒體課程25免疫球蛋白多媒體課程CDR1、CDR2、CDR3共同組成Ig的抗原結(jié)合部位在V區(qū)中，CDR之外區(qū)域的氨基酸組成和排列順序相對不易變化，稱為骨架區(qū)（FR）26免疫球蛋白

8、多媒體課程CDR1、CDR2、CDR3共同組成Ig的抗原結(jié)合部位26免27免疫球蛋白多媒體課程27免疫球蛋白多媒體課程CH和CL不同類Ig CH的長度不一同一種屬的個體，所產(chǎn)生的同一類Ig，其C區(qū)氨基酸組成和排列順序較恒定，即免疫原性相同，但V區(qū)不同2. 恒 定 區(qū)28免疫球蛋白多媒體課程CH和CL2. 恒 定 區(qū)28免疫球蛋白多媒體課程（三）功能區(qū) 又稱為結(jié)構(gòu)域，Ig的鏈內(nèi)二硫鍵將每條肽鏈折疊成幾個球形區(qū)域，每個區(qū)域由約110個氨基酸殘基組成，具有不同的生物學功能29免疫球蛋白多媒體課程（三）功能區(qū) 又稱為結(jié)構(gòu)域，Ig的鏈內(nèi)二硫鍵將每條肽鏈折疊成L鏈功能區(qū)：2個，（VL、CL）H鏈功能區(qū)：I

9、gG、IgA、IgD 4個 IgM、IgE 5個30免疫球蛋白多媒體課程L鏈功能區(qū)：2個，（VL、CL）30免疫球蛋白多媒體課程 Ig的功能區(qū)31免疫球蛋白多媒體課程 Ig的功能區(qū)31免疫球蛋白多媒體課程功能區(qū)的功能1. VL和VH是抗原結(jié)合位點2. CH1和CL具有Ig同種異型遺傳標記3. CH2/CH3為補體結(jié)合位點32免疫球蛋白多媒體課程功能區(qū)的功能1. VL和VH是抗原結(jié)合位點32免疫球蛋白多媒4. IgG的CH2介導(dǎo)通過胎盤5. CH3、CH4可與多種細胞的相應(yīng)Fc受體結(jié)合，介導(dǎo)免疫細胞的生物學活性33免疫球蛋白多媒體課程4. IgG的CH2介導(dǎo)通過胎盤33免疫球蛋白多媒體課程位于C

10、H1和CH2之間，含有豐富的脯氨酸。易伸展、彎曲，有利于同時結(jié)合兩個不同的抗原表位易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶水解IgM和IgE無鉸鏈區(qū)（四）鉸 鏈 區(qū)34免疫球蛋白多媒體課程位于CH1和CH2之間，含有豐富的脯氨酸。易伸展、彎曲，有利35免疫球蛋白多媒體課程35免疫球蛋白多媒體課程36免疫球蛋白多媒體課程36免疫球蛋白多媒體課程1 J鏈（joining chain）：是一富含半胱氨酸的多肽鏈，能將單體Ig分子連接為多聚體。IgA，IgM二、Ig的其他成分 37免疫球蛋白多媒體課程1 J鏈（joining chain）：是一富含半胱氨酸的2分泌片（SP）：是分泌型IgA上的一個輔助成分，能保護分泌

11、型IgA的鉸鏈區(qū)免遭蛋白水解酶降解38免疫球蛋白多媒體課程2分泌片（SP）：是分泌型IgA上的一個輔助成分，能保護分39免疫球蛋白多媒體課程39免疫球蛋白多媒體課程（一）木瓜蛋白酶水解片段 在鉸鏈區(qū)的近N端將其裂解成2個Fab和1個Fc片段，F(xiàn)ab能夠與抗原結(jié)合；Fc能夠與細胞表面的Fc受體結(jié)合，因它容易形成結(jié)晶，故稱為可結(jié)晶片段（fragment crystallizable）三、水解片段40免疫球蛋白多媒體課程（一）木瓜蛋白酶水解片段三、水解片段40免疫球蛋白多媒體課程（二）胃蛋白酶水解片段在鉸鏈區(qū)的近C端將其裂解成兩個片段：一個大片段F（ab）2和一些小碎片pFc。pFc分子量小，喪失免

12、疫原性。F（ab）2片段功能與Fab段相同，具有雙價，可同時結(jié)合兩個抗原表位41免疫球蛋白多媒體課程（二）胃蛋白酶水解片段41免疫球蛋白多媒體課程42免疫球蛋白多媒體課程42免疫球蛋白多媒體課程第二節(jié) 免疫球蛋白的血清型同種型同種異型獨特型43免疫球蛋白多媒體課程第二節(jié) 免疫球蛋白的血清型同種型43免疫球蛋白多媒體課程同種型（isotype） 存在于同種抗體分子中的抗原表位，為種屬型標志，存在于IgC區(qū)44免疫球蛋白多媒體課程同種型（isotype） 44免疫球蛋白多媒體課程同種異型（allotype） 同一種屬不同個體之間免疫球蛋白具有的免疫原性，為個體型標志，存在于Ig C區(qū)45免疫球蛋白

13、多媒體課程同種異型（allotype） 45免疫球蛋白多媒體課程獨特型（idiotype, Id)： 同一種屬、同一個體來源的抗體分子，由于其CDR區(qū)的氨基酸序列的不同，可顯示不同的免疫原性，稱為獨特型，是每個免疫球蛋白分子所特有的抗原特異性標志46免疫球蛋白多媒體課程獨特型（idiotype, Id)：46免疫球蛋白多媒體課程47免疫球蛋白多媒體課程47免疫球蛋白多媒體課程第三節(jié) 免疫球蛋白的生物學活性48免疫球蛋白多媒體課程第三節(jié) 免疫球蛋白的生物學活性48免疫球蛋白多媒體課程識別并特異性結(jié)合抗原 是抗體基本功能，其中CDR區(qū)起決定性作用 Ig結(jié)合抗原表位的個數(shù)稱為抗原結(jié)合價一、IgV區(qū)的

14、功能49免疫球蛋白多媒體課程識別并特異性結(jié)合抗原一、IgV區(qū)的功能49免疫球蛋白多媒體課1.中和毒素2.中和病毒 3.阻止細菌黏附50免疫球蛋白多媒體課程1.中和毒素50免疫球蛋白多媒體課程二、IgC區(qū)的功能（一）激活補體 抗體與相應(yīng)抗原結(jié)合后，暴露出CH2/CH3結(jié)構(gòu)域上的補體結(jié)合位點，激活補體。IgG、IgM51免疫球蛋白多媒體課程二、IgC區(qū)的功能（一）激活補體51免疫球蛋白多媒體課程1.調(diào)理作用 抗體通過Fc段與Fc受體結(jié)合從而增強吞噬細胞的吞噬作用，這種現(xiàn)象稱為調(diào)理作用（二）結(jié)合Fc受體52免疫球蛋白多媒體課程1.調(diào)理作用（二）結(jié)合Fc受體52免疫球蛋白多媒體課程53免疫球蛋白多媒體

15、課程53免疫球蛋白多媒體課程54免疫球蛋白多媒體課程54免疫球蛋白多媒體課程2. 抗體依賴的細胞介導(dǎo)的細胞毒作用（ADCC）: 具有殺傷活性的細胞通過其表面表達的F受體識別結(jié)合于靶抗原上的抗體Fc段，直接殺傷靶抗原55免疫球蛋白多媒體課程2. 抗體依賴的細胞介導(dǎo)的細胞毒作用（ADCC）:55免疫球56免疫球蛋白多媒體課程56免疫球蛋白多媒體課程3.介導(dǎo)I型超敏反應(yīng) IgE與肥大細胞和嗜堿性粒細胞結(jié)合，使其致敏，當相同變應(yīng)原再次進入機體即可刺激致敏靶細胞脫顆粒，釋放生物活性介質(zhì)，引起I型超敏反應(yīng)57免疫球蛋白多媒體課程3.介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)57免疫球蛋白多媒體課程（三） 穿過胎盤和黏膜 IgG是唯

16、一可通過胎盤的Ig ， 是重要的自然被動免疫，對于新生兒的抗感染有重要意義 sIgA可通過呼吸道和消化道黏膜，是黏膜局部免疫的主要因素58免疫球蛋白多媒體課程（三） 穿過胎盤和黏膜58免疫球蛋白多媒體課程59免疫球蛋白多媒體課程59免疫球蛋白多媒體課程第四節(jié) 各類免疫球蛋白的特性 60免疫球蛋白多媒體課程第四節(jié) 60免疫球蛋白多媒體課程61免疫球蛋白多媒體課程61免疫球蛋白多媒體課程免疫球蛋白多媒體課程培訓課件Ig M 占Ig總量的5-10 在個體發(fā)生及免疫應(yīng)答中產(chǎn)生最早 分子量最大，為五聚體 天然抗體為 Ig M 類抗體 調(diào)理作用最強，在體內(nèi)有重要的免疫保護作用 不能通過胎盤，如臍帶血IgM

17、升高則可能發(fā)生胎兒宮內(nèi)感染 膜表面IgM為B細胞表面主要的抗原識別受體63免疫球蛋白多媒體課程Ig M 占Ig總量的5-1063免疫球蛋白多媒體課程Ig A 主要由黏膜相關(guān)淋巴樣組織產(chǎn)生，4-6 個月開始合成，4-12 歲達成人水平 Ig分為 Ig A1 和 Ig A2 兩個亞類 Ig A1主要存在于血清中，占血清 Ig 總量的 10%左右，占 Ig A 的 85% Ig A2 主要存在于外分泌液中（SIgA），少數(shù)存在于血清中 SIg A為雙體結(jié)構(gòu)，是黏膜局部重要的保護性抗體 64免疫球蛋白多媒體課程Ig A 主要由黏膜相關(guān)淋巴樣組織產(chǎn)生，4-6 個月開始合Ig D 主要由脾臟及扁桃體中漿細

18、胞產(chǎn)生，占Ig的1左右 SmIg D 是 B 細胞表面主要受體，B 細胞表達SmIg D 時是 B 細胞成熟的標志 Ig D的功能不清65免疫球蛋白多媒體課程Ig D 主要由脾臟及扁桃體中漿細胞產(chǎn)生，占Ig的1左右mIg的結(jié)構(gòu)Ig- Ig-Ig -Ig-66免疫球蛋白多媒體課程Ig- Ig-Ig -Ig-66免疫球蛋白多媒體課程Ig E 由扁桃體、支氣管、胃腸道黏膜固有層漿細胞產(chǎn)生 IgE在體內(nèi)含量最少，僅占Ig的0.002%左右 IgE為親細胞抗體，主要參與機體的I型超敏反應(yīng) IgE可能與機體抗寄生蟲免疫有關(guān)67免疫球蛋白多媒體課程Ig E 由扁桃體、支氣管、胃腸道黏膜固有層漿細胞產(chǎn)生67 G 量最高可入胎 A含兩條泌在外 M是最大早且快 D的功能不明白 E結(jié)肥大誘變態(tài) 五類濃度高低排68免疫球蛋白多媒體課程 G 量最高可入胎68免疫球蛋白多媒體課程第五節(jié) 人工制備的抗體類型69免疫球蛋白多媒體課程第五節(jié) 人工制備的抗體類型69免疫球蛋白多媒體課程1.定義 指由不同B細胞克隆產(chǎn)生的針對抗原物質(zhì)中多種抗原決定簇的多種抗體混合物。如:免疫血清（含多種特異性抗體）。2.優(yōu)點 作用全面、來源廣泛、制備容易 缺點 特異性不高、易發(fā)生交叉反應(yīng)3.實際意義 （1）預(yù)防、治療感染性疾病 （2）臨床診斷一、多克隆抗體第一代抗體 （pdyc