抗体与免疫球蛋白.ppt

第三章第三章 抗体与免疫球蛋白抗体与免疫球蛋白 Antibody and Immunology 海南医学院微生物学与免疫学教研室制作海南医学院微生物学与免疫学教研室制作 Copyright 2009 1、免疫球蛋白的结构（掌握）2、免疫球蛋白的功能（掌握）的功能（掌握）3、各类Ig的特性与功能（掌握）4、单克隆抗体（了解）抗体抗体(Antibody，Ab）是是B细胞识别抗原细胞识别抗原后增殖分化为浆细胞所产生的一种蛋白质，后增殖分化为浆细胞所产生的一种蛋白质，能与相应抗原特异性地结合，具有免疫功能与相应抗原特异性地结合，具有免疫功能，主要存在于血清等体液中。能，主要存在于血清等体液中。免疫球蛋白（免疫球蛋白（Immunology，Ig）具有抗体具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。抗体是否等于免疫球蛋白？抗体是否等于免疫球蛋白？抗体的发现与命名抗体的发现与命名 30年代年代 血清中具有防御血清中具有防御作用的保护成分统称为作用的保护成分统称为抗抗体体 抗体是血清丙种球蛋白，抗体是血清丙种球蛋白，40年代被命名为年代被命名为-球蛋白球蛋白 抗体是异质性球蛋白抗体是异质性球蛋白,60年年代代 免疫球蛋白（免疫球蛋白（Ig）替代替代-球蛋白球蛋白 第一节第一节 免疫球蛋白的结构免疫球蛋白的结构 一、基本结构：四肽链结构一、基本结构：四肽链结构 由两条相同的由两条相同的轻链轻链（Light Chain）和两和两条相同的条相同的重链重链（Heavy chain）通过链间二硫通过链间二硫键连结形成。键连结形成。分子式为：分子式为：H2L2 四条肽链两端游离的四条肽链两端游离的NH2和和COOH方向一致方向一致分别命名为分别命名为N端和端和C端端（一）轻链和重链（一）轻链和重链 轻链轻链（L链链）链链 链链 轻链决定型别轻链决定型别 型型 型型 正常人：2 ：1 重链（重链（H链）链）:根据其抗原性的差异，人类根据其抗原性的差异，人类Ig的的H链分链分为为 链链 链链 链链 链链 链链 重链决定重链决定Ig类别类别 IgG IgA IgM IgD IgE（二）可变区和恒定区（二）可变区和恒定区（Variable region and Constant region）V区：区：VL、VH 可变区（可变区（V区）区）：氨基酸种氨基酸种类、排列顺序差异较大，类、排列顺序差异较大，构成抗体的多样性构成抗体的多样性。恒定区（恒定区（C区）区）氨基酸种类、氨基酸种类、排列顺序恒定排列顺序恒定 C区：区：CL、CH 高变区高变区（hypervariable region，HVR）抗体与抗原结合的位抗体与抗原结合的位置置，又称为决定簇互，又称为决定簇互补区补区(complementarity-determinant region,CDR)，也是抗体分子，也是抗体分子的的独特型决定簇独特型决定簇的主的主要存在部位要存在部位。骨架区骨架区(Framework,FR)(三三）铰链区铰链区（hinge region）位于位于CH1和和CH2之间，富含脯氨酸，易发生伸之间，富含脯氨酸，易发生伸展和一定程度的移动，展和一定程度的移动，便于抗体更好地与抗原结合便于抗体更好地与抗原结合。二、免疫球蛋白的功能区二、免疫球蛋白的功能区 Ig分子通过链内二硫键分子通过链内二硫键 折叠或若干个球形单位折叠或若干个球形单位，每个球形单位为一个每个球形单位为一个功功 能区能区。L链：链：VL区区 CL区区 H链：链：VH区区 CH1区区 CH2区区 CH3区区 CH4区区(IgM,IgE)V区区 C区区 VL+VH功能区：功能区：抗原结合部位抗原结合部位 CH3功能区功能区：是：是Ig与与其其Fc受体结合的部位受体结合的部位(固定细胞）固定细胞）CL和和CH 区区：具有同种：具有同种异型抗体的遗传标记。异型抗体的遗传标记。CH2区区：IgG的补体结的补体结合点和通过胎盘的部位合点和通过胎盘的部位 功能区的作用功能区的作用 VL+VH功能区：抗原结合部位功能区：抗原结合部位 IgG CH3区区：可于单核：可于单核-M 细胞、细胞、B细胞、细胞、NK细细胞、中性粒细胞上的胞、中性粒细胞上的IgG-Fc受体受体结合结合调理吞调理吞噬、噬、ADCC。三、免疫球蛋白的水解片段三、免疫球蛋白的水解片段 木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶-水解水解 裂解部位：铰链区近裂解部位：铰链区近N端端 裂解片段：裂解片段：2Fab+Fc Fab结合价结合价：单价：单价 Fab为抗原结合片段（为抗原结合片段（Fragment of antigen binding）Fc为可结晶片段（为可结晶片段（Fragment of crystalline）胃蛋白酶胃蛋白酶-水解水解 裂解部位：铰链区端裂解部位：铰链区端 裂解片段裂解片段 F(ab)2+pFc Fab结合价：二价结合价：二价 IgG水解水解 木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶 胃蛋白酶胃蛋白酶 裂解部位裂解部位 铰链区近铰链区近N端端 铰链区近铰链区近C端端 裂解片段裂解片段 2Fab+Fc F(ab)2+pFc Fab结合价结合价 单价单价 二价二价 同种型抗原同种型抗原 决定簇决定簇 存在存在 消失消失 免疫动物免疫动物 产生抗产生抗IgG 不产生抗不产生抗IgG 超敏反应的超敏反应的 可能性可能性 大大 小小 J链链由浆细胞合成 SC链由粘膜上皮细胞合成和分泌 四、四、J链和分泌片（链和分泌片（SP）Joining chain and secretory piece 单体、二聚体、五聚体单体、二聚体、五聚体 单体结构 二聚体结构 五聚体结构 IgG、IgA、SIgA IgM IgD、IgE 分子式:H2L2 (H2L2)2SCJ (H2L2)5J 第二节第二节 免疫球蛋白的功能免疫球蛋白的功能 （一一）特异性结合抗原特异性结合抗原（二二）激活补体激活补体 （三三）与细胞表面与细胞表面Fc受体结合受体结合（固定细胞固定细胞）IgE Fc受体受体（Fc R）：存在于肥大细胞和嗜存在于肥大细胞和嗜碱性粒碱性粒 细胞膜上细胞膜上。IgG Fc受体（受体（Fc R）：存在于单核存在于单核-吞噬细吞噬细胞、胞、NK细胞、细胞、B细胞上细胞上。（四）通过胎盘和粘膜（四）通过胎盘和粘膜（五）免疫调节功能（五）免疫调节功能 注射破伤风抗毒素之前注射破伤风抗毒素之前 需要先做皮试，为什么？需要先做皮试，为什么？抗毒素可以中和毒素 抗毒素是动物血清，对人来说是抗原物质，重复注射会引起超敏反应 胃蛋白酶水解片段（pFc）抗原性消失 应用何种酶水解抗毒素可以应用何种酶水解抗毒素可以 防止超敏反应，为什么防止超敏反应，为什么?紧急预防破伤风需要注射紧急预防破伤风需要注射 破伤风抗毒素，为什么？破伤风抗毒素，为什么？第三节第三节 各类各类Ig的特性与功能的特性与功能 1、由淋巴结和脾脏的浆细胞产生。由淋巴结和脾脏的浆细胞产生。2、在血清中含量最高在血清中含量最高，占血清占血清Ig总量的总量的75-80%。3、是血液循环中主要的防御性抗体是血液循环中主要的防御性抗体，能激活补体能激活补体、中和病毒中和病毒、中和毒素中和毒素、调理吞噬调理吞噬。4、能通过胎盘能通过胎盘，对新生儿抗感染起重要作用对新生儿抗感染起重要作用。5、再次免疫应答再次免疫应答产生产生IgG，为高亲和力抗体为高亲和力抗体。6、可与葡萄球菌蛋白可与葡萄球菌蛋白A（SPA）结合结合，用于免疫诊断用于免疫诊断。IgG 功能功能 亚类亚类 IgG1 IgG2 IgG3 IgG4 特异性结合抗原特异性结合抗原 +激活补体（经典激活补体（经典）+-通过胎盘通过胎盘 +结合结合SPA +结合结合FcrR +-/+/-占血清中占血清中Ig总量总量(%)60-70 15-20 5-10 1-7 人人IgG亚类比较亚类比较 Ig M 1、分子量最大分子量最大，血清血清IgM为为5聚体聚体（巨球蛋白巨球蛋白）2、由脾脏中的浆细胞产生由脾脏中的浆细胞产生，是个体发育过程中是个体发育过程中出现最早出现最早的抗的抗体体，胚胎晚期已能合成胚胎晚期已能合成。如如新生儿血清新生儿血清IgM含量增高含量增高，则表则表示宫内感染示宫内感染。3、血清血清IgM：能激活补体能激活补体，通过补体裂解产生通过补体裂解产生C3b、C4b发挥发挥调调理吞噬理吞噬作用作用。抗全身感染的作用较强抗全身感染的作用较强。4、在免疫应答的在免疫应答的早期发生早期发生，是重要的早期防御性抗体是重要的早期防御性抗体，对感对感染的早期诊断有意义染的早期诊断有意义。成人血清成人血清IgM含量增高含量增高，则表示有近则表示有近期感染期感染。5、B细胞膜表面细胞膜表面IgM（mIgM）是是B细胞识别抗原的受体细胞识别抗原的受体（BCR），为单体为单体IgM。只表达只表达mIgM是未成熟是未成熟B细胞的标细胞的标志志。IgA与与SIgA 血清血清IgA：由肠系膜淋巴结中的浆细胞产生存在于血清中：由肠系膜淋巴结中的浆细胞产生存在于血清中，含量占血清含量占血清Ig总量的总量的10-20%。为单体为单体。具抗菌具抗菌、抗毒抗毒、抗抗病毒作用病毒作用，对支原体和某些真菌也有作用对支原体和某些真菌也有作用。分泌性分泌性IgA（SIgA）：由粘膜固有层的浆细胞产生：由粘膜固有层的浆细胞产生，在浆细在浆细胞内已有胞内已有J链连结成二聚体链连结成二聚体，通过粘膜上皮细胞时获得分通过粘膜上皮细胞时获得分泌片泌片.存在于外分泌液中存在于外分泌液中，为二聚体为二聚体。SIgA是重要的局部是重要的局部防御性抗体防御性抗体。Ig D 1、单体结构单体结构，由扁桃腺由扁桃腺、脾脏中的浆细胞产生脾脏中的浆细胞产生。2、血清中含量甚低血清中含量甚低，只占血清只占血清Ig总量的总量的0.2%。3、是成熟是成熟B细胞膜表面细胞膜表面IgD 分子分子（SmIgD）。4、血清血清IgD分子：功能未明确分子：功能未明确。Ig E 1、由鼻咽部由鼻咽部、扁排腺扁排腺、支气管支气管、胃肠道粘膜固胃肠道粘膜固有层的淋巴组织中的浆细胞产生有层的淋巴组织中的浆细胞产生。2、在血清中在血清中含量最低含量最低，0.1-0.4 g/ml 3、为单体结构为单体结构。4、亲细胞性亲细胞性：与肥大细胞和嗜碱性粒细胞膜上：与肥大细胞和嗜碱性粒细胞膜上的的Fc R结合结合。5、介导介导型超敏反应型超敏反应。IgG IgA SIgA IgM IgD IgE 全身性防御抗体 +-+-局部性防御抗体 -+-早期性防御抗体 -+-介导型超敏反应 -+介导、型超敏反应+-+-B细胞膜抗原受体 -+-（SmIg）各类免疫球蛋白的主要区别各类免疫球蛋白的主要区别 第四节第四节 单克隆抗体单克隆抗体*每一种浆细胞克隆产生一种特异性抗体分子每一种浆细胞克隆产生一种特异性抗体分子*由一个识别一种抗原表位的由一个识别一种抗原表位的B细胞克隆产生的同源抗体称为细胞克隆产生的同源抗体称为单单克隆抗体克隆抗体（monoclonal antibody，McAb）*由多种由多种B细胞克隆产生的针对多种抗原表位的不同抗体，称细胞克隆产生的针对多种抗原表位的不同抗体，称为为多克隆抗体多克隆抗体（Polyclonal antibody，pAb）*单克隆抗体技术单克隆抗体技术 即即杂交瘤技术杂交瘤技术，系将产生抗体的，系将产生抗体的B淋巴细淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行杂交，产生的杂交瘤细胞，既可在体外胞与骨髓瘤细胞进行杂交，产生的杂交瘤细胞，既可在体外大量无限生产繁殖又能合成和分泌抗体。大量无限生产繁殖又能合成和分泌抗体。PcAb McAb 产生细胞产生细胞 多种浆细胞克隆多种浆细胞克隆 一种浆细胞克隆一种浆细胞克隆 抗体抗体 非均一性非均一性 均一性均一性 纯度纯度 不高不高 高高 特异性特异性 不强不强 强强 PcAb与与McAb的主要区别的主要区别 SkWoZr%v)y0C4F7JbNeQiUmXp!t*w-A2D5H9LcOgSkVnZr$u(y0B3F7JaMe