医学免疫学第4讲免疫球蛋白

第第 3讲讲 免疫球蛋白免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)免疫球蛋白是免疫球蛋白是 “枪炮枪炮 ”。补体和。补体和 细胞因子相当于细胞因子相当于 “子弹或炮弹子弹或炮弹 ”。1. 抗体的概念？抗体的概念？ （ “ 枪炮枪炮 ” 的生产？）的生产？）2.抗体的结构？抗体的结构？ （ “ 枪炮枪炮 ” 部件及组装部件及组装？）？）3.抗体的生物学功能抗体的生物学功能 ？ （ “ 枪炮枪炮 ” 的用途？）的用途？）4.五类抗体的特点五类抗体的特点 ？ （各种（各种 “ 枪炮枪炮 ” 的特点？的特点？）课前思考？课前思考？第一节 免疫球蛋白 概述白喉外毒素（抗原） 刺激机体抗毒素（抗体）中和毒性作用1890年年 von Behring 和和 kitasato德国细菌学家德国细菌学家von. Behring1901年，年， von. Behring由于由于 血清治疗血清治疗方面的突出贡献获得了历史上首个诺方面的突出贡献获得了历史上首个诺贝尔生理或医学奖。贝尔生理或医学奖。1.免疫球蛋白的发现免疫球蛋白的发现免疫球蛋白免疫球蛋白2.抗体与免疫球蛋白概念抗体与免疫球蛋白概念B细胞识别 抗原后增殖分化为 浆细胞所产生的 糖蛋白 ，主要存在于血清等体液中，与相应抗原特异性地结合后发挥 体液免疫 功能。抗体（ antibody,Ab)：点点免疫球蛋白（ Immunoglobulin， Ig）：Ig膜膜 型型 Ig :BCR TCR分泌型分泌型 Ig :Ab具有抗体活性或化学结构抗体相似的球蛋白。免疫球蛋白免疫分子包括 抗体 和结构类似 抗体或 功能类似 抗体的其他，抗体 属于 免疫球蛋白，可以说抗体是免疫球蛋白免疫球蛋白，但是不能说免疫球蛋白就是抗体。 抗体与免疫球蛋白间的关系抗原 B细胞 浆细胞机体 分化 产生抗原与抗体特异性结合抗体增殖抗体的产生过程抗体的产生过程第二节 免疫球蛋白的结构一、免疫球蛋白的基本结构一、免疫球蛋白的基本结构抗体由两条完全相同的轻链（抗体由两条完全相同的轻链（ L链）链）和两条两条完全相同的重链（和两条两条完全相同的重链（ H链）链）由链间二硫键连接而成由链间二硫键连接而成（一）重链和轻链（一）重链和轻链1.重链（重链（ Heavy chain, H链）链）450-550aa,50-75kD,45个个链内二硫键。因链内二硫键。因 H链恒定区氨基酸组成和排列顺序链恒定区氨基酸组成和排列顺序不同，其抗原性也不同，将重链分为不同，其抗原性也不同，将重链分为 、 、 、 、 链链 5类。类。五类免疫球蛋白重链 Ig IgA IgG IgD IgE IgMCH免疫球蛋白约约 214aa，约，约 25 kD。轻链分。轻链分为为 和和 链，据此可将链，据此可将 Ig分为分为 和和 两型。两型。根据根据 链恒定区个别氨基酸残链恒定区个别氨基酸残基差异，又将基差异，又将 链链 分为分为 1 、2、 3 、 4 四个亚型。四个亚型。2.轻链（轻链（ Light chain, L链）链）*同一天然同一天然 Ig分子两条重链同类，分子两条重链同类， 两条两条 轻链同型。轻链同型。*同类同类 Ig的轻链都可以有的轻链都可以有 和和 链。链。*不同种属动物体内，两型轻链的比例不同：不同种属动物体内，两型轻链的比例不同：人人 ： =2 ： 1； 过多，提示可能有产生此链的过多，提示可能有产生此链的 B细胞瘤。细胞瘤。（二）可变区和恒定区（二）可变区和恒定区高变区高变区 ： VH和和 VL各有各有 3个区域的氨基酸个区域的氨基酸组成和排列顺序特别易变化，称为高变区组成和排列顺序特别易变化，称为高变区，分别用，分别用 HVR1、 HVR2、 HVR3表示。表示。1.可变区（可变区（ variable region, V） 位置：靠近重链位置：靠近重链 N 端端 1/51/4，轻链，轻链 1/2 组成：组成： VH和和 VL 互补性决定区：互补性决定区： VH和和 VL的的 3个高变区共同组成个高变区共同组成 Ig的抗原结合部位，该部位形成一个与抗原决定基互的抗原结合部位，该部位形成一个与抗原决定基互补的表面，分别用补的表面，分别用 CDR1、 CDR2、 CDR3表示。表示。CDR决定抗体对抗原结合的特异性。决定抗体对抗原结合的特异性。 骨架区：高变区以外的可变区区域，其氨基酸骨架区：高变区以外的可变区区域，其氨基酸组成和排列顺序相对不易变化，组成和排列顺序相对不易变化， FR1-FR4。特异性：同一种属不同个体，针对不同抗原特异性：同一种属不同个体，针对不同抗原刺激产生同一类抗体，刺激产生同一类抗体， V区特异性不同，区特异性不同，C区特性相同。区特性相同。2.恒定区：恒定区：位置：位置： L链链 C端端 1/2， H链链 C端端 3/4或或 4/组成：组成： CH1CH3或或 CH4。（三）铰链区（三）铰链区位置：位置： CH1-CH2之间之间脯氨酸丰富，易弯曲脯氨酸丰富，易弯曲变形，也易被酶水解。变形，也易被酶水解。功能：能改变两个功能：能改变两个 Y形臂之间的距离，更形臂之间的距离，更有利于两臂同时结合有利于两臂同时结合两个不同的抗原表位。两个不同的抗原表位。IgD、 IgG、 IgA有绞有绞链区，链区， IgM和和 IgE无。无。（四）结构域（四）结构域L链可分为：链可分为： VL、 CLH链可分为：链可分为： VH、 CH1、 CH2、 CH3、（其中（其中 IgM、 IgE还有还有 CH4）CL与 CH1：具有部分同种异型的遗传标志。CH3或 CH4：可与细胞膜表面相应的 Fc受体结合。VL与 VH：是结合抗原的部位。CH2或 CH3：补体结合点，可激活补体经典途经。补体抗原2.分泌片（分泌片（ secretory piece, SP）或）或 分泌成分（分泌成分（ secretory component， SC）：）：由黏膜上皮细胞合成和分泌，以非共价键形式结合由黏膜上皮细胞合成和分泌，以非共价键形式结合于于 IgA二聚体。二聚体。主要功能：保护主要功能：保护 SIgA铰链区免受蛋白水解酶的降解。铰链区免受蛋白水解酶的降解。二、免疫球蛋白的其它结构二、免疫球蛋白的其它结构1.J链（链（ joining chain）：）：富含半胱氨酸的多肽链，由浆细胞合成。富含半胱氨酸的多肽链，由浆细胞合成。主要功能：将单体主要功能：将单体 Ig分子通过二硫键连接成多聚体。分子通过二硫键连接成多聚体。三、免疫球蛋白的水解片段三、免疫球蛋白的水解片段pFc+Fc(可结晶片段 )+FabFab木瓜蛋白酶胃蛋白酶第三节 免疫球蛋白的 功能一、与抗原特异性结合（ V区功能）1.物质基础 VH、 VL、特别是 HVR2.结合价3.意义：（ 4） mIg识别并结合抗原，诱导免疫应答（ 1）直接发挥免疫效应 中和作用（ 中和细菌、毒素 ）（ 2）借助 C区发挥效应 激活补体（ 3）体外抗原抗体反应 免疫诊断的基础二、激活补体IgM， IgG1， IgG2 ， IgG3 激活经典途径激活经典途径凝聚凝聚 IgA和和 IgG4 激活旁路途径激活旁路途径三、结合细胞1.结合吞噬细胞产生 调理作用调理作用 ： 当抗原与抗体结合后，抗体的当抗原与抗体结合后，抗体的 Fc段与吞噬细段与吞噬细胞上的胞上的 FcR结合，从而促进吞噬细胞对抗原结合，从而促进吞噬细胞对抗原吞噬作用。主要是吞噬作用。主要是 IgG、 IgA2.结合杀伤细胞产生 ADCCADCC： 表达 FcR杀伤细胞（ NK细胞）通过识别抗体的 Fc段，直接杀伤抗体包被的靶