§7－3AntibodyandImmunoglobulin

掌握抗體和免疫球蛋白的概念，免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)（基本結(jié)構(gòu)、恒定性、可變區(qū)、功能區(qū)、酶解片段）及其與功能的關(guān)系。掌握五類免疫球蛋白的特性和功能特點(diǎn)，熟悉免疫球蛋白的生物學(xué)活性。了解免疫球蛋白分子的血清型（Ig的同種型、同種異型及獨(dú)特型）。了解單克隆抗體（概念、特點(diǎn)、制備及意義）。了解B細(xì)胞的發(fā)育過(guò)程本章要求：●

無(wú)限的多樣性（diversity)●功能與結(jié)構(gòu)的雙重性可變區(qū)——抗原結(jié)合(特異性specificity)恒定區(qū)——生物學(xué)效應(yīng)功能●分泌型和膜型表達(dá)抗體——生物體最奇妙的分子Ig基因結(jié)構(gòu)Tonegawa1987單克隆抗體制備技術(shù)Koler,Milstein&Jerne1984放射免疫測(cè)定技術(shù)Yalow1977抗體分子結(jié)構(gòu)模型Edelman&Porter1972抗體生成、吞噬Ehrlich&Metchnikoff1908免疫血清療法vonBering1901與抗體有關(guān)的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者§3－1抗體的概念⒈概念（Fig）⒉Ab與Ig、rG在概念上的區(qū)別（Fig）⒊Ab的一般特性（insert）⒋Ab的產(chǎn)生（Fig）⒌抗體分子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)者（Fig）抗體分子的基本結(jié)構(gòu)（Fig）（Mov.）

4條肽鏈→2條重鏈，2條輕鏈；

420～446a.a，N端→C端順序排列

H鏈最初約110a.a排序→V區(qū)；其余a.a排序→C區(qū)。形成4個(gè)功能區(qū)（封閉環(huán)）→VH,

CH1,

CH2,

CH3。

210～230a.a，N端→C端順序排列

L鏈最初約109a.a排序→V區(qū)；其余a.a排序→C區(qū)。形成2個(gè)功能區(qū)（封閉環(huán)）→VL,

CL。鉸鏈區(qū)：CH1和CH2之間，Ag和Ab結(jié)合時(shí)→旋轉(zhuǎn)、變構(gòu)。對(duì)稱結(jié)構(gòu)：（H2L2）n

⑴重鏈（Heavychain：Hchain）

①大約420～446a.a，糖基(+)②類別（Class）：Hchain：,,,,.（Ig）：IgG,IgM,IgA,IgE,IgD,

⑵輕鏈（lightchain：Lchain）

①大約210~230a.a，糖基(-)②型別（type）：,1.重鏈和輕鏈（Heavy&lightchains）3.鉸鏈區(qū)（Hingeregion）（Fig）FabVHCH1CH2CH3VLCLHingeregionFcCOO–NH3+特點(diǎn)：1)極富彈性2)富含脯氨酸功能:1)有利于Ab與Ag的結(jié)合2)有利于Ab與補(bǔ)體的結(jié)合VH+VL

一個(gè)抗原結(jié)合位點(diǎn)CH1+CL同種異型的遺傳標(biāo)記(IgG)CH2C1q的結(jié)合位點(diǎn)(IgG)CH3結(jié)合FcR(MC,M,B,NK)(IgM)CH3C1q的結(jié)合位點(diǎn)(IgE)CH2+CH3結(jié)合FcR(肥大細(xì)胞，嗜堿性粒細(xì)胞)4.抗體分子的功能區(qū)（Fig）胃蛋白酶木瓜蛋白酶FcpFcF(ab′)2Fab

木瓜蛋白酶：作用于IgG分子重鏈間二硫鍵的N端側(cè)，將其裂解為Fab段和Fc段。胃蛋白酶：則切在該二硫鍵之C端側(cè)，產(chǎn)生F(ab’)2和pFc段。⒌抗體分子的酶切片段（Fig）Fab（fragmentantigenbinding）Fc（fragmentcrystallization）

JSCIgAdimer①化學(xué)本質(zhì):多肽鏈(70kD)②來(lái)源：上皮細(xì)胞③作用：a.幫助IgA穿越黏膜b.保護(hù)sIgA抵抗蛋白酶的水解作用（Fig）chain（2）分泌片

（Secretorycomponent，SC)VHCH1CH2CH3CH4VLCLFabFcCOO–NH3+

C區(qū)：1.固定補(bǔ)體2.結(jié)合組織細(xì)胞調(diào)理作用介導(dǎo)ADCC

介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)3.穿越胎盤和黏膜

V區(qū)：特異性結(jié)合抗原(Mov.)

中和作用（病毒、毒素）凝集細(xì)菌阻止黏附§3－3抗體分子的生物學(xué)活性a.中和作用b.調(diào)理作用123456調(diào)理作用

FcR

（antibody-dependentcell-mediatedcytotoxicity）抗體依賴性細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用TargetcellAbEffectorcellTargetcell表達(dá)Fc受體的組織細(xì)胞(NK、M、中性粒細(xì)胞）通過(guò)識(shí)別抗體的Fc段直接殺傷被抗體包被的的靶細(xì)胞。ADCCADCC（Mov.）NK靶細(xì)胞介導(dǎo)ADCC經(jīng)典途徑激活補(bǔ)體C1qr2s2調(diào)理吞噬作用抗體的抗病毒效應(yīng)§3－4五類抗體的特點(diǎn)和功能

IgG

IgM

IgA

IgE

IgD

IgM

結(jié)構(gòu)（insert）

IgM

特性（insert）

IgM

功能（insert）二、IgM分子J鏈分泌鏈IgAdimer分泌型IgA（sIgA）是黏膜分泌液中的主要免疫球蛋白，參與黏膜免疫的主要Ig。三、IgA分子

IgA

結(jié)構(gòu)（insert）

IgA

特性（insert）

IgA

功能（insert）IgD分子的結(jié)構(gòu)

在膜表面的表達(dá)是B細(xì)胞成熟的主要標(biāo)志；膜型IgD

作為BCR的組成部分，發(fā)揮信號(hào)傳導(dǎo)作用。五、IgD分子

IgD

結(jié)構(gòu)（insert）

IgD

特性（insert）§3－5單克隆抗體

（Monoclonalantibody，McAb）1.概念（Mov.）

克?。╟lone）：由單個(gè)細(xì)胞經(jīng)無(wú)性繁殖形成具有相同基因型的細(xì)胞群。

McAb：是將產(chǎn)生特定抗體的B細(xì)胞與能無(wú)限制生長(zhǎng)的骨髓瘤細(xì)胞融合，形成B細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞。由克隆化的

B細(xì)胞所產(chǎn)生的抗體，稱為單克隆抗體。⒉McAb的制備過(guò)程（Mov.）⒊McAb的應(yīng)用（Mov.）

用于傳染病的診斷與防治；利用免疫毒素（生物導(dǎo)彈）治療腫瘤，是未來(lái)治療腫瘤的特效藥物；用于各種超微量物質(zhì)的檢測(cè)（ng10－9～10－12pg），比化學(xué)法提高1000倍～100萬(wàn)倍；生物物種的鑒定（抗原同源性）。本章結(jié)束！謝謝！Ag1Ab1Ag1-Ab1Ag2Ab2Ag2-Ab2

抗體（antibody，Ab）是指在抗原刺激下產(chǎn)生，并能與之特異性結(jié)合的免疫球蛋白。抗體的本質(zhì)是免疫球蛋白。

抗體主要存在于血清中。含抗體的血清常稱為免疫血清或抗血清?？贵w的概念抗體的概念（續(xù)）

分布：主要存在于動(dòng)物血液（血清）中，其次是淋巴液、組織液、及其它外分泌液中。

分泌性抗體（secretedIg

，sIg

）存在于體液中的抗體。

親細(xì)胞性抗體：是指能與細(xì)胞結(jié)合的抗體。IgG→與

NK細(xì)胞、Mon.、M￠、PMN細(xì)胞結(jié)合→ADCC；IgE

→與嗜堿性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞結(jié)合→過(guò)敏反應(yīng)。（Back）3-1ImmuneseraNormalsera抗體與免疫球蛋白的發(fā)現(xiàn)

將具有抗體活性或化學(xué)結(jié)構(gòu)與抗體相似的球蛋白統(tǒng)稱為免疫球蛋白（Immunoglobulin，Ig）。

分泌型免疫球蛋白和膜型免疫球蛋白（SmIg，B細(xì)胞）

TherelationshipbetweenAb&IgandrG:

Ab＝Ig，Ig≠Ab，rG＝or≠Ab。免疫球蛋白的概念（Mov.）(Back）⒊Ab的一般特性⑴特異性：

Ab只能與相應(yīng)Ag發(fā)生特異性結(jié)合，而不能與其他無(wú)關(guān)Ag結(jié)合。⑵不均一性：

不是單純一種Ig，而是一組不同種類Ig

分子的集合體；其結(jié)構(gòu)既相似又有差別，Ag性不同，包括IgG、IgM、

IgA、IgE、IgD。

⑶雙重性：→注入異體內(nèi)→具有抗體活性和抗原性(Back）SmIgPlasmacellsIgIgOnbindingtheircognateantigens,surfaceIgcaninitiateacascadeofmolecularsignalingeventsthatmayculminateinB-cellactivation,clonalproliferation,andthegenerationofplasmacells.TheimmunoglobulinsthataresecretedfunctionasANTIBODYandbindtothespecificantigens.抗體的產(chǎn)生memorycells(Back）抗體的產(chǎn)生RodneyPorter1917-1985NobelPrizein1972GeraldEdelman1929--NobelPrizein1972抗體分子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)者免疫球蛋白的水解片斷PorterEdelman（Back）Figure2Thebasicstructureofimmunoglobulins（Back)VHCH1CL1.二硫鍵連接的四肽鏈。2.Y形對(duì)稱結(jié)構(gòu)，二對(duì)鏈（重鏈，輕鏈）3.二端，–NH2末端,-COOH末端4.可變區(qū)、恒定區(qū)5.環(huán)肽：功能區(qū)CH2CH3VLFabHingeregionFcCOO–NH3+Variablregion（Vregion）Constantregion（Cregion）Variabl＆Constantregions(Back）抗體抗原表位AbAg抗體分子的抗原結(jié)合部位A.LockandKeyConcept

-Thus,ourconceptofAg-Abreactionsisoneofakey(i.e.theAg)whichfitsintoalock(i.e.theAb).B.Non-covalentBonds-Theseincludehydrogenbonds,electrostaticbonds,VanderWaalsforcesandhydrophobicbonds.C.

Reversible-SinceAg-Abreactionsoccurvianon-covalentbonds,theyarebytheirnaturereversible.AbAgNATUREOFANTIGEN-ANTIBODYREACTIONS(Back）Fab段Fc段C1q結(jié)合位點(diǎn)被屏障結(jié)合抗原之前：呈“Y”形CH1CH2結(jié)合抗原之后：呈“T”形暴露的C1q結(jié)合位點(diǎn)IgMCH3區(qū)，IgGCH2區(qū)IgG分子結(jié)合抗原前后的構(gòu)象變化（Back）抗體分子的功能區(qū)（Back）抗體分子的酶切片斷Allotypicmarker抗體分子的酶切片斷(Back）PlasmacellsIgAdimerpIgRSCEpithelialCellSecretoryIgA（sIgA）（Back）IgG結(jié)構(gòu)IgG1IgG4IgG3IgG2

g1，g2，g3和g4等IgG鏈分別參與組成IgG1、IgG2、IgG3和IgG4等分子。IgG3的鉸鏈區(qū)最長(zhǎng)，IgG2鉸鏈區(qū)較短。四種亞類的IgG分子在血清中的濃度不同，所發(fā)揮的生物學(xué)特性亦不相同。IgG分子的四種亞型

IgG1IgG2IgG3IgG4血清含量(占IgG的百分比）702064血清半衰期（d）2323723通過(guò)胎盤++++++++++固定補(bǔ)體+++++–

結(jié)合Fc受體+++–++++IgG四個(gè)亞類的特點(diǎn)（Back）IgG的特性單體結(jié)構(gòu)：分子量150～180KD血清含量：最多，約占血清總Ig的70～80%半衰期：最長(zhǎng)(t?=23天)產(chǎn)生比較晚，是再次應(yīng)答的主要抗體分布最廣，血管外的主要抗體唯一能通過(guò)胎盤的Ig（人、猴類、家兔、豬部分通過(guò)）激活補(bǔ)體–IgG1～3（經(jīng)典），IgG4（替代）結(jié)合細(xì)胞–PMN，單核細(xì)胞——調(diào)理作用NK細(xì)胞，MΦ——介導(dǎo)ADCC結(jié)合SPA—協(xié)同凝集實(shí)驗(yàn)（Back）IgG

抗感染的主要抗體

介導(dǎo)II,III型超敏反應(yīng)介導(dǎo)自身免疫

調(diào)理介導(dǎo)ADCC固定補(bǔ)體中和病毒和毒素

抗菌抗病毒抗外毒素IgG的功能：（Back）

血液中含量最高，半衰期長(zhǎng)，通過(guò)胎盤抗感染免疫多種生物學(xué)活性（中和，調(diào)理，活化補(bǔ)體）介導(dǎo)ADCC調(diào)理吞噬作用NK靶細(xì)胞IgG分子（Back）StructureofIgMmoleculesIgMJchainSerumIgMmIgMIgaIgbIgaIgbMembrane-boundIgMStructureofIgMmoleculeMembrane-boundIgMBcR（Back）五聚體結(jié)構(gòu)，分子量最大900KD血清中含量第三：9％半衰期：5.1d出現(xiàn)最早的Ig分布局限，主要在血管內(nèi)通過(guò)經(jīng)典途徑激活補(bǔ)體凝集細(xì)菌結(jié)合細(xì)胞–

MΦ，PMN,單核細(xì)胞-調(diào)理

NK細(xì)胞,巨噬細(xì)胞-介導(dǎo)ADCC

IgMJ鏈

IgM特性（Back）IgM

抗感染的先鋒抗體

介導(dǎo)II,III型超敏反應(yīng)

介導(dǎo)自身免疫病天然血型抗體

調(diào)理作用(最強(qiáng))激活補(bǔ)體中和病毒和外毒素凝集微生物介導(dǎo)ADCC

抗菌作用最強(qiáng)(500—1000×IgG)抗病毒抗外毒素IgM功能：（Back）IgA結(jié)構(gòu)OriginofsIgAPlasmacellsIgAdimerOriginofsIgA（Back）IgA

血清型：?jiǎn)误w，170kd；分泌型：二聚體，420kd

血清含量：第二，10～15％；85％是血清型

(血清型IgA，serumIgA)

半衰期：6d

主要以分泌型存在(外分泌液中）

(secretory

IgA,sIgA)

sIgA

通過(guò)初乳被動(dòng)轉(zhuǎn)移給新生兒唾液,眼淚,乳汁,鼻黏膜,支氣管分泌液,生殖道分泌物,前列腺液,小腸黏膜分泌液.

SCJcha