1、第四章 免疫球蛋白,抗體（antibody，Ab）,是介導(dǎo)體液免疫的重要效應(yīng)分子，是B細(xì)胞接受 抗原刺激后增殖分化為漿細(xì)胞所產(chǎn)生的糖蛋白， 主要存在于血清等體液中，通過與相應(yīng)抗原特異 性結(jié)合，發(fā)揮體液免疫功能。,具有抗體活性或化學(xué)結(jié)構(gòu)與抗體相似的球蛋白，稱為免疫球蛋白。可分為分泌型（secreted Ig，sIg）和膜型（membrane Ig，mIg）。前者主要存在于血液及組織液中，具有抗體的各種功能；后者構(gòu)成B細(xì)胞膜上的抗原受體。,免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）,第一節(jié) 免疫球蛋白的結(jié)構(gòu),一、免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)： Y型結(jié)構(gòu) 由兩條相同的重鏈 及兩條相同的輕鏈 以-S-S

2、-相連的四 肽鏈結(jié)構(gòu)。,5075kDa，450-550個氨基酸殘基組成。 將Ig分為五類。 H： Ig: IgA IgG IgM IgD IgE,重鏈（heavy chain，H鏈）,同一類Ig，據(jù)其鉸鏈區(qū)氨基酸組成和重鏈二硫鍵的數(shù)目、位置不同，將其分為不同的亞類。,輕鏈（light chain，L鏈） 25kDa，214個氨基酸殘基組成。 分鏈和鏈兩種，據(jù)此將Ig分為型和型。 型有1、2、3、4四個亞型。 每個Ig兩條L鏈的型別總是相同的。 兩型L鏈的功能無差異。 不同種屬生物體內(nèi)兩型L鏈的比例不同（人：2：1）,可變區(qū)和恒定區(qū),Ig輕鏈和重鏈中靠近N端氨基酸序列變化較大的區(qū)域，稱為可變區(qū)（

3、variable region，V區(qū)），分別占輕鏈的1/2和重鏈的1/4。分VL和VH。 靠近C端氨基酸序列相對穩(wěn)定的區(qū)域，稱為恒定區(qū)（constant region，C區(qū)），分別占輕鏈的1/2和重鏈的3/4。分CL和CH。,高變區(qū)（互補(bǔ)決定區(qū)） VH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)（hypervariable region， HVR）或互補(bǔ)決定區(qū)（complementarity determining region，CDR），分別用HVR1（CDR1）、HVR2（CDR2）和HVR3（CDR3）表示，共同組成Ig的抗原結(jié)合部位，決定著抗體的特異性，負(fù)責(zé)識別及結(jié)合抗

4、原，從而發(fā)揮免疫效應(yīng)。,結(jié)構(gòu)域,L: VL CL H: VH CH1 CH2 CH3 CH4,Ig折疊,Ig的二級結(jié)構(gòu)是由幾股多肽鏈折疊形成的兩個 反向平行的片層，兩個片層中心的兩個半胱 氨酸殘基由一個鏈內(nèi)二硫鍵垂直連接，可穩(wěn)定 結(jié)構(gòu)域，形成一個“桶狀”結(jié)構(gòu)。這種折疊方 式稱為免疫球蛋白折疊。具有這類獨(dú)特折疊結(jié) 構(gòu)的分子統(tǒng)稱為免疫球蛋白超家族。,位于CH1與CH2之間，含有豐富的脯氨酸，因此易伸展彎曲，有利于結(jié)合抗原，而且易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶等水解，產(chǎn)生不同的水解片段。,鉸鏈區(qū),J鏈：由漿細(xì)胞合成的富含半胱氨酸的多肽鏈，主要功能是將單體Ig分子連接為二聚體或多聚體。 分泌片：由粘膜上皮細(xì)胞

5、合成和分泌的一種含糖的肽鏈，是分泌型IgA（SIgA）分子上的一個輔助成分，具有保護(hù)SIgA的鉸鏈區(qū)免受蛋白水解酶降解的作用，并介導(dǎo)IgA的轉(zhuǎn)運(yùn)。,二、免疫球蛋白的其他成分,三、免疫球蛋白的水解片段,木瓜蛋白酶水解片段 胃蛋白酶水解片段,木瓜蛋白酶水解片段,水解部位在鉸鏈區(qū)二硫鍵連接的兩條H鏈的近N端 裂解為兩個完全相同的抗原結(jié)合片段（fragment of antigen binding，F(xiàn)ab）和一個可結(jié)晶片段（fragment crystallizable，F(xiàn)c） Fab（L鏈+H鏈的VH和CH1）：可與Ag結(jié)合，為單價，但不發(fā)生凝集反應(yīng)或沉淀反應(yīng)。 Fc（兩條H鏈的CH2和CH3）：無

6、抗原結(jié)合活性，是Ig與效應(yīng)分子或細(xì)胞相互作用的部位。,胃蛋白酶水解片段,水解部位在鉸鏈區(qū)二硫鍵連接的兩條H鏈的近C端 裂解為F(ab)2和pFc F(ab)2（兩個Fab和鉸鏈區(qū)）：可與Ag結(jié)合，為雙價，可發(fā)生凝集反應(yīng)和沉淀反應(yīng)。 pFc：無生物學(xué)作用。,第二節(jié) 免疫球蛋白的異質(zhì)性,外源因素所致的異質(zhì)性-Ig的多樣性 內(nèi)源因素所致的異質(zhì)性-Ig的血清型 Ig既可與相應(yīng)的抗原發(fā)生特異性的結(jié)合，其 本身又可激發(fā)機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答。Ig分子上有三類不同的抗原表位，分別為同種型、同種異型和獨(dú)特型。,同種型 存在于同種抗體分子中的抗原表位稱為同種型，是同一種屬所有個體Ig分子共有的抗原特異性標(biāo)志，為

7、種屬型標(biāo)志，存在于Ig的C區(qū)。,同種異型 同一種屬不同個體間Ig分子所具有的不同抗原特異性標(biāo)志，稱為同種異型，為個體型標(biāo)志，主要存在于Ig的C區(qū)。,獨(dú)特型 同一種屬、同一個體來源的抗體分子，其免疫原性也不盡相同，稱為獨(dú)特型，是每個Ig分子所特有的抗原特異性標(biāo)志，存在于Ig的V區(qū)。,第三節(jié) 免疫球蛋白的功能,一、IgV區(qū)的功能,識別并特異性結(jié)合抗原 分泌型Ig：與抗原結(jié)合后，在體內(nèi)，具有中和毒 素、阻斷病原入侵、清除病原微生物 等免疫防御功能；在體外，有利于抗 原或抗體的檢測和功能的判斷。 膜型Ig：BCR，特異性識別抗原分子。,（一）激活補(bǔ)體 （二）結(jié)合Fc段受體 1、調(diào)理作用 2、抗體依賴的

8、細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用 3、介導(dǎo)型超敏反應(yīng) （三）穿過胎盤和黏膜,二、IgC區(qū)的功能,激活補(bǔ)體 IgG1、IgG2、IgG3和IgM與相應(yīng)抗原結(jié)合后，可 因構(gòu)型改變而使其CH2和CH3結(jié)構(gòu)域內(nèi)的補(bǔ)體結(jié) 合點(diǎn)暴露，從而通過經(jīng)典途徑激活補(bǔ)體系統(tǒng)，產(chǎn) 生多種效應(yīng)功能。 IgG4、IgA和IgE形成聚合物后可通過旁路途徑激 活補(bǔ)體系統(tǒng)。,指抗體如IgG的Fc段與中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞上的IgG Fc受體結(jié)合，從而增強(qiáng)吞噬細(xì)胞的吞噬作用。,調(diào)理作用,指具有殺傷活性的細(xì)胞如NK細(xì)胞通過其表面表達(dá)的Fc受體識別包被于靶抗原（如細(xì)菌或腫瘤細(xì)胞）上抗體的Fc段，直接殺傷靶細(xì)胞。,抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用 （a

9、ntibody-dependent cell-mediated cytotoxicity，ADCC）,介導(dǎo)型超敏反應(yīng),IgE為親細(xì)胞抗體，可通過其Fc段與肥大細(xì)胞 和嗜堿性粒細(xì)胞表面的高親和力IgE Fc受體 （FcR）結(jié)合，并使其致敏，若相同變應(yīng) 原再次進(jìn)入機(jī)體與致敏靶細(xì)胞表面特異性IgE 結(jié)合，可促使這些細(xì)胞合成和釋放生物活性物 質(zhì)，引起型超敏反應(yīng)。,穿過胎盤和黏膜 IgG是唯一能通過胎盤的免疫球蛋白，借助胎 盤母體一側(cè)的滋養(yǎng)層細(xì)胞表達(dá)的一種IgG輸送 蛋白（稱為新生Fc段受體）轉(zhuǎn)移到滋養(yǎng)層細(xì)胞 內(nèi)，并主動進(jìn)入胎兒血循環(huán)中，是一種重要的 自然被動免疫機(jī)制，對于新生兒抗感染具有重 要意義。

10、SIgA可通過呼吸道和消化道的粘膜，是粘膜 局部免疫的最主要因素。,第四節(jié) 各類免疫球蛋白的特性與功能,是血清和胞外液中含量最高的Ig，約占血清 總Ig的75%-80%； 是再次免疫應(yīng)答產(chǎn)生的主要抗體，其親和力 高，分布廣泛，是機(jī)體抗感染的“主力軍”； 是唯一能通過胎盤的Ig，在新生兒抗感染免 疫中起重要作用； 可發(fā)揮激活補(bǔ)體、調(diào)理作用、ADCC作用等； 可與葡萄球菌蛋白A結(jié)合，用于免疫診斷； 某些自身抗體以及引起、型超敏反應(yīng)的 抗體也屬于IgG。,IgG,膜型：單體，是BCR的主要成分，只表達(dá)mIgM 是未成熟B細(xì)胞的標(biāo)志； 分泌型：主要存在于血液中，五聚體，是分子 量最大的Ig，稱為巨球蛋

11、白；具有很 強(qiáng)的抗原結(jié)合能力，抗原結(jié)合價為5 價；激活補(bǔ)體的能力強(qiáng)于IgG； 天然的血型抗體為IgM； 是個體發(fā)育過程中最早合成和分泌的抗體，臍 帶血IgM升高提示胎兒有宮內(nèi)感染； 是初次免疫應(yīng)答中最早出現(xiàn)的抗體，是機(jī)體抗感 染的“先頭部隊(duì)”，可用于感染的早期診斷。,IgM,血清型：單體； 分泌型：二聚體，是外分泌液中的主要抗體 類別，參與黏膜局部免疫，在局部 抗感染中發(fā)揮重要作用，是機(jī)體抗 感染的“邊防軍”； 嬰兒可從母親初乳中獲得SIgA,為一重要的 自然被動免疫。,IgA,IgD,分為血清型和膜結(jié)合型； mIgD構(gòu)成BCR，是B細(xì)胞分化發(fā)育成熟的標(biāo)志，未成熟B細(xì)胞僅表達(dá)mIgM，成熟B細(xì)胞同時表達(dá)mIgM和mIgD，活化的B細(xì)胞或記憶B細(xì)胞mIgD逐漸消失。,血清中含量最少的Ig； 親細(xì)胞抗體，可引起型超敏反應(yīng)； 與機(jī)體抗寄生蟲免疫有關(guān)。,IgE,第五節(jié) 人工制備抗體,一、多克隆抗體,針對多種不同抗原表位，作用全面、 來源廣泛、制備容易，但特異性不高、 易發(fā)生交叉反應(yīng)，也不易大量制備。,概念：由一個識