免疫球蛋白版

免疫分子,膜型：抗原识别受体（TCR、BCR） 白细胞分化抗原（CD） 粘附分子（AM） 主要组织相容性抗原（MHC）,分泌型：抗体（免疫球蛋白） 补体 细胞因子,第四章 免疫球蛋白 Immunoglublin，Ig,内容提要,概述免疫球蛋白的结构抗体的异质性免疫球蛋白的功能各类免疫球蛋白的特性与功能人工制备抗体,1890年，Von Behring和Kitasato用白喉杆菌外毒素免疫动物，在其血清中发现一种能中和这种外毒素的组分称为抗毒素。这是在血清中发现的第一种抗体。,抗体 antibody， Ab,是B细胞识别抗原后增殖分化为浆细胞所 产生的一种蛋白质，主要存在于血清等体液中，能与相应抗原发生特异性结合的免疫球蛋白，发挥体液免疫功能。,免疫球蛋白： 具有抗体活性或化学结构与抗体类似的球蛋白类型 分泌型（secreted Ig, sIg） 膜 型（membrane Ig, mIg） BCR,第一节 免疫球蛋白的结构,免疫球蛋白的基本结构可变区和恒定区铰链区结构域免疫球蛋白的辅助成分,CH1,重链(Heavy Chain, H链)由450-550个氨基酸残基组成。Ig H链恒定区的氨基酸组成和排列顺序不同（抗原性不同），分为五大类（同种型）H链类 Ig类 Ig亚类 IgG IgG1,2,3,4 IgA IgA1, IgA2 IgM IgD IgE,轻链(Light Chain, L链),214个氨基酸、两型(人 2:1）天然Ig分子两条轻链的型别相同.两种轻链均可见于五类Ig分子. 两种轻链的功能无差异。,第一节 免疫球蛋白的结构,免疫球蛋白的基本结构可变区和恒定区,1、可变区不同Ig的重链和轻链在靠近N端约110个氨基酸的序列变化很大，称为可变区(Variable region, V区）重链和轻链的可变区分别称VH （约占重链1/4), VL （约占轻链1/2),第一节 免疫球蛋白的结构,免疫球蛋白的基本结构可变区和恒定区,2、恒定区 重链和轻链在靠近C端的氨基酸序列相对稳定，称为恒定区(Constant region，C)。重链和轻链的恒定区分别称CH , CL,Ig的可变区用于识别和结合抗原，恒定区用于启动下游效应。,Ig可变区中的高变区 (Hypervariable region , HVR)：可变区中氨基酸变化较大的区域，为抗原结合部位（antigen binding site),又称互补决定区（complementary-determining region, CDR) 。骨架区（framework region, FR),医学免疫学,上海第二医科大学免疫教研室,第一节 免疫球蛋白的结构,免疫球蛋白的基本结构可变区和恒定区铰链区,绞链区(Hinge Region)：位于IgG、IgA和IgD的CH1和CH2之间1.富含脯氨酸,易于伸展,弯曲有利于Fab结合抗原。2.易被酶解IgM,IgE无铰链区,CH1,CH1,CH2,CH2,Flexibility of immunoglobulins,第一节 免疫球蛋白的结构,免疫球蛋白的基本结构可变区和恒定区铰链区结构域,免疫球蛋白的结构域,N terminus,C terminus,Ig的结构域（domain）功能区Ig多肽链通过链内二硫键折叠形成的几个球形亚单位，约110个氨基酸组成。L链：有两个功能区 VL、CL H链：有四五个功能区 IgG、IgA、IgD VH、CH1、CH2 、CH3 IgM 、IgE VH、CH1、CH2 、CH3 、CH4,第一节 免疫球蛋白的结构,免疫球蛋白的基本结构可变区和恒定区铰链区结构域免疫球蛋白的辅助成分,J链和分泌片,连接链（joining chain , J 链)由浆细胞合成,富含半胱氨酸的一条多肽链.连接IgM形成5聚体, IgA形成2聚体分泌片（secretory component)由粘膜上皮细胞合成,分泌.保护IgA绞链区.介导IgA二聚体从粘膜下转运至呼吸腔道表面.,肠 粘 膜 淋 巴 组 织 的 结 构,小肠绒毛细胞,引流淋巴管,粘液层,肌肉层,输出淋巴管,B细胞,T细胞,浆细胞,生发中心,M细胞,免疫球蛋白的水解片段,第二节 抗体的多样性和免疫原性,不同抗原表位刺激所产生不同的抗体分子，其识别抗原的特异性不同（V区不同） 同一抗原表位诱生的不同类型的抗体，其识别抗原的特异性虽然相同，但其C区可不同（Ig的类、型、血清型）免疫球蛋白同时可作为抗原，具有不同的抗原特异性,免疫球蛋白具有多样性,抗体的免疫原性,Ig的血清型,Ig具有抗体和抗原的两重特性。根据Ig引起的是异种、同种异体或自体免疫应答，将Ig的免疫原性分为：同种型（isotype)、同种异型(allotype)和独特型(idiotype)。,同种型(isotype):,同种型Ig的抗原决定簇存在于CH、CL据CH的不同，Ig分类、亚类据CL的不同，Ig分型、亚型,同一物种内所有个体共同具有的Ig抗原特异性结构,种同异型（allotype)：,同一物种内不同个体间的Ig免疫原性的差别,独特型（idotype)：,同一个体内不同B细胞克隆产生的Ig其可变区各自具备独特的抗原决定簇结构,第三节 免疫球蛋白的功能,V区的功能特异性结合抗原抗体结合相应抗原分子，中和作用，发挥免疫效应（生理与病理）BCR特异性识别并结合抗原分子 ，介导体液免疫应答,C区的功能 激活补体 IgM、IgG13 激活补体经典途径 凝聚的IgA或IgG4 激活补体旁路途径 与细胞表面FcR结合 1）调理作用（opsonization)； IgFc段与吞噬细胞表面FcR结合促吞噬 2）抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用 （Ab-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC) 3) 介导I型超敏反应 穿过胎盘和粘膜 IgG通过胎盘；sIgA穿过粘膜,医学免疫学,上海第二医科大学免疫教研室,吞噬作用,抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用 (Antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity, ADCC)：表达Fc受体的杀伤细胞通过识别Ig分子Fc段直接杀伤与Ig结合的靶细胞.,4.介导I型超敏反应 IgE Fc 段(CH2,CH3)与肥大细胞,嗜碱性粒细胞表面高亲和力FcRI受体结合,促使合成,释放炎性介质,引起I型超敏反应.,第四节 各类免疫球蛋白的特性功能,人体含量最高的免疫球蛋白：占血清Ig总量的75%80% ,有四个亚类，以IgG1为主 出生后3个月开始合成 唯一能通过胎盘的抗体 再次免疫应答的主要抗体 具有多种生物学功能,IgG,五聚体，分子量最大的Ig,不易通过血管壁胚胎发育晚期即可产生脐带血IgM异常提示宫内感染初次免疫应答最早产生的抗体感染早期诊断激活补体能力最强,天然血型抗体多为IgM血型不符的输血,往往导致严重的溶血反应B细胞抗原受体(BCR)的主要成分（单体IgM）,IgM,1. IgA分为血清型和分泌型两种 血清型:单体为主 分泌型:二聚体+J链+分泌片分泌型IgA: 初乳、唾液、泪液 呼吸道,消化道,泌尿生殖道的腔道分泌液。出生后4-6月开始合成IgA分泌型IgA 是粘膜免疫的重要抗体,IgA,见于个体发育的任何时段正常血清浓度低易被蛋白酶水解,半衰期短mIgD :B细胞分化成熟的重要表面标志未成熟B细胞:mIgM成熟B细胞:m