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文档简介
第三章 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,Copyright 2009,内 容 与 要 求,1、免疫球蛋白的结构(掌握),2、免疫球蛋白的功能(掌握),3、各类Ig的特性与功能(掌握),4、单克隆抗体(了解),抗体(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,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。,免疫球蛋白(Immunology,Ig) 具有抗体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?,Ab Ig Ig包括Ab和M蛋白,抗体的发现与命名,30年代 血清中具有防御作用的保护成分统称为抗体,抗体是血清丙种球蛋白,40年代被命名为-球蛋白,抗体是异质性球蛋白, 60年代 免疫球蛋白(Ig)替代-球蛋白,第一节 免疫球蛋白的结构,一、基本结构:四肽链结构,由两条相同的轻链(Light Chain)和两条相同的重链(Heavy chain)通过链间二硫键连结形成。 分子式为:H2L2,四条肽链两端游离的NH2和COOH方向一致分别命名为N端和C端,(一)轻链和重链,轻链(L链) 链 链 轻链决定型别 型 型 正常人:2 :1,重链(H链):根据其抗原性的差异,人类Ig的H链分为 链 链 链 链 链,重链决定Ig类别 IgG IgA IgM IgD IgE,(二)可变区和恒定区 (Variable region and Constant region),V区:VL、VH,可变区(V区):氨基酸种类、排列顺序差异较大,构成抗体的多样性。,恒定区(C区) 氨基酸种类、排列顺序恒定,C区:CL、CH,高变区 (hypervariable region,HVR),抗体与抗原结合的位置,又称为决定簇互补区(complementarity-determinant region, CDR),也是抗体分子的独特型决定簇的主要存在部位。,骨架区(Framework,FR),(三)铰链区(hinge region),位于CH1和CH2之间,富含脯氨酸,易发生伸展和一定程度的移动,便于抗体更好地与抗原结合。,二、免疫球蛋白的功能区,Ig分子通过链内二硫键 折叠或若干个球形单位, 每个球形单位为一个功 能区。,L链:VL区 CL区 H链:VH区 CH1区 CH2区 CH3区 CH4区(IgM,IgE ),V区,C区,VL+VH功能区:抗原结合部位,CH3功能区:是Ig与其Fc受体结合的部位(固定细胞),CL和CH 区:具有同种异型抗体的遗传标记。,CH2区:IgG的补体结合点和通过胎盘的部位,功能区的作用,VL+VH功能区:抗原结合部位,IgG CH3区:可于单核-M细胞、B细胞、NK细胞、中性粒细胞上的IgG-Fc受体结合调理吞噬、ADCC。,三、免疫球蛋白的水解片段,木瓜蛋白酶-水解,裂解部位:铰链区近N端,裂解片段:2Fab+Fc,Fab结合价 :单价,Fab为抗原结合片段(Fragment of antigen binding) Fc为可结晶片段(Fragment of crystalline),胃蛋白酶-水解,裂解部位:铰链区端,裂解片段 F(ab)2+pFc,Fab结合价:二价,2019/11/17,17,可编辑,IgG水解,木瓜蛋白酶 胃蛋白酶 裂解部位 铰链区近N端 铰链区近C端 裂解片段 2Fab+Fc F(ab)2+pFc Fab结合价 单价 二价 同种型抗原 决定簇 存在 消失 免疫动物 产生抗IgG 不产生抗IgG 超敏反应的 可能性 大 小,J链由浆细胞合成 SC链由粘膜上皮细胞合成和分泌,四、J链和分泌片(SP) Joining chain and secretory piece,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 免疫球蛋白的功能,(一)特异性结合抗原 (二)激活补体 (三)与细胞表面Fc受体结合(固定细胞) IgE Fc受体(FcR):存在于肥大细胞和嗜碱性粒 细胞膜上。 IgG Fc受体(FcR):存在于单核-吞噬细胞、NK细胞、B细胞上。 (四)通过胎盘和粘膜 (五)免疫调节功能,注射破伤风抗毒素之前 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 防止超敏反应,为什么?,紧急预防破伤风需要注射 破伤风抗毒素,为什么?,第三节 各类Ig的特性与功能,1、 由淋巴结和脾脏的浆细胞产生。 2、 在血清中含量最高,占血清Ig总量的75-80%。 3、 是血液循环中主要的防御性抗体,能激活补体、中和病毒、中和毒素、调理吞噬。 4、能通过胎盘,对新生儿抗感染起重要作用。 5、 再次免疫应答产生IgG,为高亲和力抗体。 6、可与葡萄球菌蛋白A(SPA)结合,用于免疫诊断。,IgG,功能 亚类 IgG1 IgG2 IgG3 IgG4 特异性结合抗原 + + + + 激活补体(经典) + + + - 通过胎盘 + + + 结合SPA + + + 结合FcrR + - /+ + +/- 占血清中Ig总量( %) 60-70 15-20 5-10 1-7,人IgG亚类比较,Ig M,1、分子量最大,血清IgM为5聚体(巨球蛋白) 2、由脾脏中的浆细胞产生,是个体发育过程中出现最早的抗体,胚胎晚期已能合成。如新生儿血清IgM含量增高,则表示宫内感染。 3、血清IgM:能激活补体,通过补体裂解产生C3b、C4b发挥调理吞噬作用。抗全身感染的作用较强。 4、在免疫应答的早期发生,是重要的早期防御性抗体,对感染的早期诊断有意义。成人血清IgM含量增高,则表示有近期感染。 5、B细胞膜表面IgM(mIgM)是B细胞识别抗原的受体(BCR),为单体IgM。只表达mIgM是未成熟B细胞的标志。,IgA与SIgA,血清IgA: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Ig总量的10-20%。为单体。具抗菌、抗毒、抗病毒作用,对支原体和某些真菌也有作用。 分泌性IgA(SIgA):由粘膜固有层的浆细胞产生,在浆细胞内已有J链连结成二聚体,通过粘膜上皮细胞时获得分泌片. 存在于外分泌液中,为二聚体。SIgA是重要的局部防御性抗体。,Ig D,1、单体结构,由扁桃腺、脾脏中的浆细胞产生。 2、血清中含量甚低,只占血清Ig总量的0.2%。 3、是成熟B细胞膜表面IgD 分子(SmIgD)。 4、血清IgD分子:功能未明确。,Ig E,1、由鼻咽部、扁排腺、支气管、胃肠道粘膜固有层的淋巴组织中的浆细胞产生。 2、在血清中含量最低,0.1-0.4g/ml 3、为单体结构。 4、亲细胞性:与肥大细胞和嗜碱性粒细胞膜上的FcR结合。 5、介导型超敏反应。,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,第四节 单克隆抗体,*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B细胞克隆产生的同源抗体称为单克隆抗体(monoclonal antibody,McAb),*由多种B细胞克隆产生的针对多种抗原表位的不同抗体,称为多克隆抗体(Polyclonal antibody,p
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