抗體與免疫球蛋白5/8/20241免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白抗體（antibody,Ab)B細胞在抗原的刺激下分化為漿細胞，產(chǎn)生的能與相應抗原發(fā)生特異性結(jié)合的具有免疫功能的球蛋白。免疫球蛋白（Immunoglobulin，Ig）是指具有抗體活性或化學結(jié)構(gòu)與抗體相似的球蛋白。Ab都是Ig,Ig≠Ab；Ab是功能描述，Ig是化學結(jié)構(gòu)描述5/8/20242免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白存在部位：血清、其他體液或外分泌液中。將抗體介導的免疫稱為體液免疫。將含有抗體的血清稱為抗血清或免疫血清。5/8/20243免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白5/8/20244免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白5/8/20245免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白氨基端羧基端5/8/20246免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白5/8/20247免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白重鏈由440個氨基酸組成。根據(jù)重鏈恒定區(qū)抗原性的不同，將重鏈分別為：γ、α、μ、δ、ε。由它們組成的Ig分別為：IgG、IgA、IgM、IgD、IgE。輕鏈由214個氨基酸。根據(jù)其結(jié)構(gòu)和恒定區(qū)抗原性可分為兩型：κ、λ型一、重鏈和輕鏈

5/8/20248免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白5/8/20249免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白

1.重鏈（heavychain，H鏈）450～550個氨基酸殘基，分子量約55～75kD。根據(jù)Ig重鏈抗原性的差異，Ig可分為五類即IgG、IgM、IgA、IgD、IgE，相應H鏈為γ、μ、α、δ及ε鏈。5/8/202410免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白2.輕鏈輕鏈為重鏈的1/2，約由214個氨基酸組成。根據(jù)輕鏈的不同，分為κ、λ兩型。正常人血清Ig的κ:λ=2:15/8/202411免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白

二、可變區(qū)和恒定區(qū)5/8/202412免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白

1、可變區(qū)（variableregion，V區(qū)）近N端的1/2L鏈和1/4（或1/5）H鏈，氨基酸的組成及序列變化較大，而得名。⑴高變區(qū)（hypervariableregion，HVR）V區(qū)內(nèi)變化最為劇烈的特定部位。L鏈3個，H鏈3個。因其在空間結(jié)構(gòu)上可與抗原決定簇形成精密的互補，故又稱互補性決定區(qū)（complementaritydetermingregion，CDR）5/8/202413免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白FR1FR2FR3FR4HVR1HVR2HVR3VariabilityIndex2550氨基酸殘基075100100501505/8/202414免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白5/8/202415免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白5/8/202416免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白高變區(qū)5/8/202417免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白5/8/202418免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白骨架區(qū)（frameworkregion，F(xiàn)R）Ig分子V區(qū)超變區(qū)之外的部位，其氨基酸組成及排列相對保守。VH、VL各有四個骨架區(qū)，分別用FR1、FR2、FR3、FR4表示。作用：主要是穩(wěn)定CDR的空間構(gòu)型，以利IgCDR與抗原表位精細的特異性結(jié)合。5/8/202419免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白2、恒定區(qū)重鏈和輕鏈的C區(qū)分別稱為CH和CL，為近C端的1/2

L鏈及3/4（或4/5）H鏈。不同類Ig的重鏈CH長度不一，同一種屬動物中，同一類別Ig分子C區(qū)氨基酸的組成和排列順序比較恒定。5/8/202420免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白3、絞鏈區(qū)（hingeregion）

位于CH1～CH2之間。富含脯氨酸，對蛋白酶敏感，易伸展彎曲。

作用：①.彎曲利于V區(qū)與不同距離的抗原表位結(jié)合。

②.使Ig分子發(fā)生“T”“Y”的構(gòu)型改變，暴露補體結(jié)合位點。5/8/202421免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白“T”“Y”5/8/202422免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白5/8/202423免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白三、免疫球蛋白的功能區(qū)約由110個氨基酸組成。由鏈內(nèi)二硫鍵連接并經(jīng)β-片層折疊形成的具有特定功能的球形結(jié)構(gòu)域，稱為Ig的功能區(qū)或結(jié)構(gòu)域。（一）功能區(qū)的名稱

L鏈：VL、CL

H鏈：VH、CH1、CH2、CH3、CH4

（IgM和IgE有）5/8/202424免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白5/8/202425免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白功能區(qū)的功能

1.VL、VH特異性識別和結(jié)合抗原

2.CH、CL具有同種異型遺傳標記

3.IgG的CH2和IgM的CH3具有補體C1q的結(jié)合點；與IgG通過胎盤有關(guān)。4.CH3/CH4具有多種細胞Fc受體結(jié)合的功能，不同的Ig在結(jié)合不同的細胞時可產(chǎn)生不同的免疫效應。5/8/202426免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白四、J鏈和分泌片J鏈J鏈是一條多肽鏈，富含半胱氨酸，由漿細胞合成。分泌片由黏膜上皮細胞合成和分泌，以非共價形式結(jié)合到二聚體上，并一起被分泌到黏膜表面。對分泌型IgA具有保護作用J鏈和分泌片5/8/202427免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白J鏈（jioningchain，J鏈）由漿細胞合成。主要作用：在H鏈的羧基端將Ig單體連接成雙體或多聚體，起穩(wěn)定多聚體結(jié)構(gòu)及參與體內(nèi)運轉(zhuǎn)的作用。5/8/202428免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白5/8/202429免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白5/8/202430免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白分泌片（secretorypiece，SP）由粘膜上皮細胞合成。是分泌型IgA（SIgA）的結(jié)構(gòu)成分。作用：保護SIgA抵抗外分泌液中蛋白酶的降解作用和介導多聚IgA向粘膜上皮外主動輸送的作用。5/8/202431免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白5/8/202432免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白五、單體、雙體和聚體1、單體由兩條重鏈（H）和兩條輕鏈（L）組成。2、雙體由J鏈連接的兩個單體組成，如分泌型IgA。5/8/202433免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白3、五聚體由J鏈和二硫鍵連接的五個單體，如IgM5/8/202434免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白六、免疫球蛋白的酶解片段木瓜蛋白酶水解IgG得到兩個相同的Fab段和一個Fc段。胃蛋白酶裂解IgG得到一個具有雙價活性的F（ab’）2段和若干個小分子多肽碎片（pFc’）5/8/202435免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白5/8/202436免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白5/8/202437免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白5/8/202438免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白5/8/202439免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白1、木瓜蛋白酶的水解作用

二個相同的單價抗原結(jié)合片段

（fragmentofantigen-binding，F(xiàn)ab段）

一個可結(jié)晶片段（crystalizablefragment，F(xiàn)c段）

木瓜蛋白酶水解IgG5/8/202440免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白意義有利于生物制品的生產(chǎn)和純化，避免超敏反應的發(fā)生。2、胃蛋白酶的水解作用胃蛋白酶水解一個與抗原雙價結(jié)合的F（ab’）2段小分子多肽碎片（pFc’）（無生物學活性）IgG5/8/202441免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白第三節(jié)免疫球蛋白的血清型

將Ig作為抗原在異種、同種異體或自身體內(nèi)進行免疫，均能誘導機體發(fā)生免疫應答，產(chǎn)生相應的抗體，根據(jù)Ig的抗原特異性不同分為：一、同種型(isotype)指同一種屬所有正常個體Ig分子所共有的抗原特異性標志，主要存在于Ig的C區(qū)中，據(jù)H鏈C區(qū)的不同又分為五個大類，每一類又分若干亞類；按L鏈的不同分為兩型，每型又分為若干亞型。P555/8/202442免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白二、同種異型（allotype)同一種屬中不同個體所產(chǎn)生的同一類型Ig,由于重鏈或輕鏈恒定區(qū)內(nèi)一個或數(shù)個氨基酸（即遺傳標志）不同而表現(xiàn)的抗原性差異。同種異型可以為同一物種的某些個體所共有，但絕不會為同一物種的所有個體所共有。5/8/202443免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白三、獨特型（idiotype)獨特型是同一個體中不同B細胞克隆所產(chǎn)生的Ig可變區(qū)所具有的抗原特異性標志，由Ig超變區(qū)特有的氨基酸序列和構(gòu)型構(gòu)成的抗原決定基結(jié)構(gòu)稱為抗體的獨特型?？勺儏^(qū)、抗原結(jié)合部位、獨特型抗原決定簇是同一物質(zhì)在不同情況下的不同名字。5/8/202444免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白第四節(jié)免疫球蛋白的功能一、特異性結(jié)合抗原與Ag的結(jié)合具有高度特異性，必需是超變區(qū)與抗原的空間構(gòu)象完全吻合。與抗原結(jié)合后，可介導體內(nèi)的多種生理和病理效應（中和病毒、中和外毒素激活補體）體外可產(chǎn)生凝集、沉淀現(xiàn)象用于檢測等

5/8/202445免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白

☆二、激活補體：

當IgG1～3和IgM類抗體與抗原特異性結(jié)合后，其構(gòu)型發(fā)生改變，暴露IgG的CH2和IgM的CH3功能域的補體結(jié)合位點，通過補體經(jīng)典途徑激活補體。

5/8/202446免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白C1rC1sC1qC1rC1sC1q5/8/202447免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白☆三、親細胞性（結(jié)合細胞表面的Fc受體）

主要通過IgG/IgE的CH3/CH4功能域與位于不同細胞上的FcR/FcR結(jié)合，介導不同的生物學效應：1、IgG①調(diào)理作用：與單核巨噬細胞和中性粒細胞上的Fc

R結(jié)合介導調(diào)理吞噬作用；②靶細胞上的抗原決定簇結(jié)合IgG的Fab段，而抗體的Fc段與NK細胞上的Fc

R結(jié)合，發(fā)揮抗體依賴性細胞介導的細胞毒作用（Abdependentcell-mediatedcytotoxicity,ADCC）；

③IgG是嬰兒獲得天然被動免疫的主要原因，主要借助胎盤滋養(yǎng)層細胞表面的FcR進行的。

調(diào)理作用、ADCC作用、5/8/202448免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白2、IgA調(diào)理吞噬3、IgE與肥大和嗜堿性粒細胞上的Fc

R結(jié)合介導I型超敏反應；介導I型超敏反應☆四、結(jié)合A蛋白和G蛋白

5/8/202449免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白調(diào)理作用BACK5/8/202450免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白BACKADCC作用5/8/202451免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白BACK5/8/202452免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白

型超敏反應Ⅰ5/8/202453免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白第五節(jié)五類免疫球蛋白的生物學活性5/8/202454免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白5/8/202455免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白合成：外周免疫器官的B細胞合成IgG于出生后3個月開始合成IgG多為單體，半衰期約為23天，占血清免疫球蛋白總量的75%～80%。IgG1、IgG2和IgG3的CH2能通過經(jīng)典途徑激活補體一、IgG5/8/202456免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白亞類：人有4個亞類5/8/202457免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白IgG是唯一能通過胎盤的抗體通過Fc段與吞噬細胞表面FcR結(jié)合，發(fā)揮調(diào)理作用；與NK細胞結(jié)合，發(fā)揮ADCC作用；與葡萄球菌A蛋白結(jié)合。具有抗菌、抗毒素和抗病毒作用參與II、III型超敏反應5/8/202458免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白分為血清型和分泌型兩種。血清型IgA主要由腸系膜固有層中的漿細胞產(chǎn)生，為單體。而分泌型IgA（sIgA）是由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等處的固有層中漿細胞產(chǎn)生，為雙體、三體或多體。哺乳期產(chǎn)婦乳腺組織，含有大量IgA產(chǎn)生細胞，這些細胞主要來自胃腸道。sIgA主要存在于初乳、唾液、淚液、以及呼吸道、消化道和泌尿生殖道黏膜表面的分泌液中。二、IgA5/8/202459免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白5/8/202460免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白亞類：IgA1和IgA2，IgA1主要存在于血清中，IgA2主要存在于外分泌液中。半衰期：6天，嬰兒出生后4-6個月開始合成，4-12歲達成人水平。以初乳形式傳遞給嬰兒。不能固定補體，可調(diào)理吞噬、介導ADCC、腸道解毒等。5/8/202461免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白為五聚體，是分子量最大的Ig，稱巨球蛋白。（無鉸鏈區(qū)）IgM激活補體、結(jié)合抗原、免疫調(diào)理作用比IgG強。天然血型抗體是IgM。三、IgM5/8/202462免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白IgM是個體發(fā)育中最早產(chǎn)生的抗體，胚胎晚期已能合成，新生兒臍帶血中若IgM水平升高，提示胎兒曾有宮內(nèi)感染IgM是抗原刺激后出現(xiàn)最早的抗體，半衰期短，僅5.1天,故檢測IgM水平可用于傳染病的早期診斷。亞類:IgM1IgM2.mIgM是B細胞抗原受體（BCR）的主要成分也可參與II、III型超敏反應5/8/202463免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白IgD是B細胞的重要表面標志B細胞的分化過程中首先出現(xiàn)SmIgM，后來出現(xiàn)SmIgD，他的出現(xiàn)標志著B細胞成熟了。膜結(jié)合型IgD和IgM構(gòu)成BCR，血清含量很低約20-50μg/ml,半衰期3天單體結(jié)構(gòu)，鉸鏈區(qū)異常長，易被蛋白酶水解。四、IgD5/8/202464免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白5/8/202465免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白又稱親細胞抗體。CH2和CH3功能區(qū)可與肥大細胞、嗜堿性粒細胞上的高親和力Fcε受體結(jié)合，引起I型超敏反應五、IgEC45/8/202466免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白個體發(fā)育中合成較晚，由鼻咽部、扁桃體、呼吸道、胃腸道粘膜固有層漿細胞合成。單體，有CH4，即H鏈有4個功能區(qū)。不能固定補體5/8/202467免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白第六節(jié)Ig的超家族概念：和Ig結(jié)構(gòu)相似的蛋白質(zhì)分子。如MHC、TCR等。5/8/202468免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白第七節(jié)Ig的生物合成和抗體的多樣性一、B細胞的成熟和抗體形成：成熟B細胞表達SmIgD和SmIgM兩類，構(gòu)成BCR，但它們的V區(qū)相同。二、Ig的基因和抗體形成三、Ig的等位基因排除現(xiàn)象四、抗體多樣性的遺傳學基礎5/8/202469免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白5/8/202470免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白一、免疫球蛋白的基因和抗體形成

任一B細胞內(nèi)都有3組基因庫，κ、λ（L鏈）和一組H鏈基因庫，每個基因庫中有許多V和C基因。κλＨCh:222141、免疫球蛋白的基因結(jié)構(gòu)的實驗證據(jù)2、L鏈的基因結(jié)構(gòu)（1）κ鏈的基因結(jié)構(gòu)：L、Vκ、Jκ和

Cκ（2）λ鏈的基因結(jié)構(gòu)：L、

Vλ、Jλ和Cλ3、H鏈的基因結(jié)構(gòu)：L、VH、JH、DH和

CH5/8/202471免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白（一）IgV區(qū)的基因結(jié)構(gòu)1、L鏈V區(qū)的基因

κ鏈的基因先重排，如果κ鏈的基因重排無效，即發(fā)生λ鏈的基因重排。人的Vκ100個、Jκ5個。2、H鏈V區(qū)的基因①人的H鏈V區(qū)的基因：VH100個、DH10－20個、JH9個。VH編碼CDR1和CDR2②D基因N區(qū)：D基因編碼CDR3的大部分氨基酸殘基。在D基因的任一側(cè)都會通過非模板指導的機制插入附加的核苷酸。③J基因編碼剩下的CDR3和第四骨架區(qū)。5/8/202472免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白（二）Ig恒定區(qū)的基因：CL和CHCH決定了Ig類和亞類5/8/202473免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白①CH基因重排V基因不變，CH基因發(fā)生不同的重排，即出現(xiàn)不同的類和亞類。類型轉(zhuǎn)換是DNA缺失的結(jié)果。②初級mRNA的加工引起類型轉(zhuǎn)換。對初級mRNA選擇性的剪切產(chǎn)生不同成熟的mRNA。③細胞因子及環(huán)境影響：受輔助T分泌的細胞因子的影響。5/8/202474免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白（三）膜IgH鏈基因與分泌型的差異是C端的不同。多了一段疏水氨基酸殘基區(qū)和胞漿區(qū)。5/8/202475免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白三、免疫球蛋白的等位基因排除現(xiàn)象對于一個特定的B細胞，其兩個同源染色體上編碼重鏈或輕鏈的兩個等位基因，僅其中之一得到表達，稱此為等位基因排除現(xiàn)象。V區(qū)基因總是Hκλ重排順序5/8/202476免疫學教學課件抗體與免疫球蛋白抗體基因的表達特點：1、等位基因排斥：是指一條染色體上Ig重鏈基因的有效重排，抑制另一條同源染色體重鏈基因重排