课件：药本免疫球蛋白.ppt

免疫球蛋白,1890年，Behring和北里在德国Koch实验室从豚鼠体内发现了第一种抗体：白喉抗毒素，从而挽救了成千上万的白喉患儿，使死亡率从60%降到26%。 获1901年的第一届诺贝尔奖。,抗体的发现,免疫球蛋白的发现,Immune sera,Normal sera,*免疫球蛋白(Immunoglobulin,Ig)即抗体(Antibody， Ab)：是由B细胞接受抗原刺激后增殖分化为浆细 胞所产生的一类的糖蛋白。主要存在于血液和组 织液中，是体液免疫的重要效应分子。 有分泌型（SIg）和膜型（mIg）,概 述,免疫球蛋白的分子结构 *基本结构,Ig的基本结构是“Y”形四肽链 两条相同轻链 二硫键连接 两条相同重链 即Ig单体,（一）重链和轻链 重链（heavy chain,H）： 450550个氨基酸残基 *分为：、和链，对应的五类Ig 分别为IgG、IgA、IgM、IgD、IgE。 轻链（light chain,L）： 210个氨基酸残基 *分为、链，将Ig分为两型：、型 一个天然Ig的L链型别总是相同的，同一个体存在 L链是或链的抗体分子。,免疫球蛋白的基本结构,（二）*可变区和恒定区 可变区（Variable region，V） VH ：H链近N端1/41/5 VL ：L链近N端1/2 恒定区（constant regions，C） CH ：H链C端3/44/5 包括 CH1CH4 CL ：L链C端1/2,高变区（hypervarible region，HVR）或互补决定区 (complementary determining region,CDR)：即VH和 VL各含有3个氨基酸组成和排列顺序高度可变的区 域。组成Ig的抗原结合位点，识别并结合抗原。 骨架区（Framework region，FR) CDR以外的区域，维持高变区的空间构型。,*高变区和骨架区,Hypervariable and Framework Regions in L- & H-Chains,高变区,Ab,Ag,抗体与抗原结合,抗体的特异性 （The antibody, a molecule with many faces）,（四）*结构域（domain）或功能区 概念：Ig分子的H链和L链通过链内二硫键折叠成的 环形结构。每个结构域一般具有相应的功能。,二、其他成分 J链和分泌片 1.*J链（joining chain） 化学本质：富含半胱氨酸的多肽链，浆细胞合成 功能：将单体Ig分子连接成多聚体 存在：（二聚体）sIgA、（五聚体）IgM,2.*分泌片（Secretory Piece，SP) 来源：黏膜上皮细胞合成分泌 化学组成：糖肽链。 作用：只存在于sIgA中 a.帮助sIgA穿越黏膜 b.保护sIgA免受蛋白酶的水 解作用,二、其他成分 J链和分泌片,三、*水解片段 1.木瓜蛋白酶（papain） 水解部位：重链链间二硫键近N端 水解片段：2个Fab片段（抗原结合片段） 1个Fc片段（可结晶片段）,2.胃蛋白酶（pepsin）水解片段 水解部位：重链链间二硫键近C端 水解片段：1个F(ab)2片段：结合Ag（双价） pFc片段：无生物学活性,三、*水解片段,一、外源因素性因素所致的异质性,免疫球蛋白的异质性,二、内源因素所致的异质性 免疫球蛋白既可结合抗原，又可作为抗原，激发机体的免疫应答，因而也是一类抗原物质。 利用血清学方法测定和分析免疫球蛋白抗原性予以分类，称为免疫球蛋白的血清型。,1.同种型（isotype） 同一种属所有个体的Ig分子共有的抗原表位，为非 遗传性标志。 表位存在于Ig的C区，表现在Ig的类、亚类，型和 亚型上。,类：在同一种属所有个体内，根据重链C区抗原特异性将Ig分为五类。 亚类：同一类Ig中，根据重链抗原特异性及二硫键数目和位置不同分为亚类；IgA有2个；IgG有4个；IgM有2个。 型：在同一种属所有个体内，根据Ig L链C区抗原特异性不同，分为两型：型、型。 亚型：同一型Ig中，根据轻链C区N端氨基酸排列的差异又分为亚型。,免疫球蛋白的分类,2.同种异型（allotype） 指同一种属不同个体间Ig分子所具有的不同抗原 表位，为个体性标志。 表位存在于Ig的C区和V区。,3.独特型（idiotype，Id） 指每个Ig分子所特有的抗原特异性标志，其表位又 称为独特位。 表位存在于V区。,*免疫球蛋白的生物学功能,V区 特异性识别、结合抗原（中和作用；阻止细菌黏附） C区 激活补体经典途径和旁路途径 细胞亲嗜性：调理作用；介导ADCC；介导型超敏反应 介导穿越胎盘和黏膜：IgG；SIgA,IgV区的功能：特异性识别、结合抗原,中和作用,IgC区的功能激活补体,细胞亲嗜性 调理作用：指抗体促进吞噬细胞吞噬细菌等颗粒性抗原的作用。,抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（antibody Dependent cell-mediated cytotoxicity，ADCC） 是指表达FcR的细胞通过与抗体的Fc段结合直接杀伤被抗体包被的靶细胞。,介导型超敏反应：参与抗体为IgE,IgG 含量最高，半衰期最长 是抗菌、抗病毒、抗毒素的主要抗体 是再次体液免疫应答产生的主要抗体。 唯一能通过胎盘的抗体。 激活补体、调理作用、ADCC作用,*各类Ig的主要特性和作用,IgM 分泌型为五聚体，分子量最大。 是个体发育中最早合成的抗体。 是体液免疫应答中最早产生的抗体 经典途径激活补体的能力最强 天然血型抗体为IgM 单体IgM是BCR之一,IgA 血清型：单体，主要存在于血清中 分泌型（SIgA）：二聚体，主要存在于乳汁、唾液 、泪液以及呼吸道、消化道和泌尿生殖道黏膜表面 。是粘膜局部抗感染的主要抗体。 婴儿可从母乳中获得sIgA，是重要的自然被动免疫,IgD 膜型IgD（ mIgD）是B细胞 成熟的标志,IgE 血清中含量最低，半衰期最短 参与型超敏反应 参与抗寄生虫免疫,*人工制备抗体 1.多克隆抗体（polyclonal antibody） 天然抗原具有多种表位，每一种表位都可激活一个B细胞克隆，由其产生针对该表位的抗体。因而天然抗原进入机体，刺激机体产生的抗体是针对不同表位的混合抗体。 优点：来源广泛，制备简单 缺点：特异性不高，常出现交叉反应；同时不易 大量制备。,2.单克隆抗体（monoclonal antibody，mAb） Kohler和Milstein于1975年建立体外细胞融合技术，获得针对单一抗原表位的高特异性抗体。,Georeges Kohler (1946-1995),Cesar Milstein (1927-2002),2.单克隆抗体 概念：由单一B细胞克隆所产生的，只作用于某一 特定抗原表位的均一抗体。 优点：结构和组成高度均一；抗原特异性及同种型 一致；易于大量制备和纯化；纯度高，特异性强， 效价高，少或无交叉反应。 缺点：需要一定技术，杂交瘤技术和单克隆抗体技 术；均为鼠源性抗体。 应用：作为诊断试剂用于血清学检查；治疗自身免 疫病和抑制移植排斥反应；治疗肿瘤的生物导弹。,3.基因工程抗体 (genetic engineering antibody) 应用DNA重组技术和蛋白质工程技术，按人类意愿在基因水平上对Ig分子进行切割、拼接或修饰，重新组装的新型抗体。 保留了天然抗体的特异性和主要生物学活性，去除无关结构，并可赋予