免疫球蛋白与抗体PPT课件.ppt

1,免疫球蛋白与抗体（Ig,Ab）,2,掌握免疫球蛋白与抗体的概念及五类免疫球蛋白的特性。熟悉免疫球蛋白的结构、水解片段与功能；了解人工制备抗体的类型及临床应用。,本章学习要求,3,概述,抗体：受抗原刺激后，由B淋巴细胞分化成的浆细胞产生的能与相应抗原特异结合的免疫球蛋白。抗体主要存在于血清中，也见于其他体液和外分泌液中，故将抗体介导的免疫称为体液免疫。,一、抗体,抗原,抗体,效应淋巴细胞,4,1、Ab的发现：1890年，Behring和北里在德国Koch实验室使用白喉脱毒外毒素注射马，在马血清中发现了一种能中和白喉外毒素的物质，称为“抗毒素”，并挽救了成千上万的白喉患儿,60%死亡率降到26%。,医学史上的一个重要里程碑，人类防治传染病的重要方法血清疗法诞生了。,获1901年的第一届诺贝尔奖,血清蛋白电泳图谱显示：,未免疫动物血清,免疫动物血清,免疫动物血清+抗原处理吸收后,证明：抗体是球蛋白,5,免疫球蛋白可分为两种类型：分泌性Ig：存在于血清、体液以及分泌液中，具有抗体的各种功能。膜型Ig：位于B淋巴细胞的表面，即膜表面免疫球蛋白（mIg），是B淋巴细胞的抗原识别受体（BCR）。,二、免疫球蛋白（Immunoglobulin，Ig）,6,Ig指具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。抗体的化学本质是免疫球蛋白，但并非所有免疫球蛋白都具有抗体的活性。,Ab=IgIgAb,Ig与Ab的关系,抗体=生物学功能上的概念Ig=化学结构上的概念,7,8,第一节免疫球蛋白的分子结构,一、基本结构,“Y”字型四肽链2条重链(heavychain,H)2条轻链(lightchain,L)二硫键连接抗体的基本功能单位,9,轻链（L)：约214个AA残基，分子量约为25kD；可分为和两型IgG（IgG和IgG）IgM（IgM和IgM）IgA（IgA和IgA）IgE（IgE和IgE）IgD（IgD和IgD）,-S-S-,S-S,S-S,N,C,L,H,H,L,N,重链(H)：约450-550个氨基酸残基，分子量约50-75kD,重链分、和链,10,可变区和恒定区,可变区（variableregion,V区）：轻链和重链靠近N端的约110个氨基酸变化很大，称为可变区，用VH和VL表示。,恒定区（constantregion,C区）：轻链和重链中氨基酸的组成和排列顺序变化不大，序列较保守的区域。,H链有一个VH及34个CH区。（其中IgM,IgE有CH4区）,L链具有VL，CL两个功能区。,铰链区：位于CH1与CH2之间，含有丰富的脯氨酸，易伸展弯曲，而且易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶等水解。,11,超变区：重链和轻链V区各有3个区域的氨基酸组成和排列顺序高度可变，称为超变区（hypervariableregion,HVR）或决定簇互补决定区（complementarydeterminingregion,CDR），分别为CDR1、CDR2和CDR3。是抗体与抗原分子发生特异性结合的部位。,骨架区：V区中，CDR以外区域的氨基酸组成和排列顺序相对不易变化，称为骨架区（frameworkregion,FR）。,可变区,可变区：,12,超变区决定与抗原决定簇结合。,骨架区主要稳定超变区的空间构型。,13,人类五类免疫球蛋白,14,1、连接链（JoinChain,J链)连接多聚体Ig的蛋白质，存在于SIgA和IgM。,J链,SIgA（分泌型IgA),J链,IgM,15,2、分泌片（Secretorypiece,SP）只存在于粘膜分泌型IgA中，由上皮细胞合成，防止蛋白酶对IgA的水解。,SIgA,SP,16,二、免疫球蛋白的结构域,功能区：多肽链折叠成的由链内二硫键连接而成的球状结构，不连续，每个结构域具有各自的功能。,VH和VL抗原结合位点,CH2和CH3补体结合位点，活化补体,IgE的CH3型超敏反应,FC段受体亲细胞活性,CH1和CL同种异型抗原决定簇存在部位，遗传标志,铰链区促进可变区与抗原表位结合；暴露补体结合位点，活化补体,17,三、免疫球蛋白的水解片段,18,免疫球蛋白酶解后的比较,19,第二节五类免疫球蛋白的特性与功能,20,21,1、IgG,1、单体分子；2、四个亚类；3、血清中含量最高(75%Ig)；4、半衰期最长(2123天)；,22,5、抗感染的主要抗体，具有抗菌、抗病毒、中和毒素急免疫调节作用，能激活补体。,6、再次应答的主要抗体。,7、唯一能通过胎盘的抗体（在新生儿抗感染中起重要作用）；,23,2、IgM,3、在免疫应答中产生最早。,功能：,理论上十价，但由于空间位阻，结合价为五价，但仍具最强的溶菌、激活补体、免疫调理作用。,2、在个体发育中最早合成，脐带血中IgM升高，表示胎儿有宫内感染，如风疹病毒、巨细胞病毒等。,4、占血清Ig含量的510%；,1、五聚体，分子量最大(900kd)，又称巨球蛋白）,5、半衰期5天,24,3、IgA,分两型,血清型：IgA1,单体。占血清Ig10-20%,分泌型（SIgA）：IgA2，二聚体；婴儿可以从母乳中获得,功能,粘膜局部抗感染免疫，起中和作用，阻止病原微生物黏附；聚合IgA激活补体替代途径。,粘膜局部浆细胞合成；,分泌片由粘膜上皮细胞合成；,25,4、IgD,2、血清中含量极少,约占血清Ig的1%。,4、B细胞成熟的表面标志。,3.存在形式：分泌型血清中，功能不清,1、单体分子,膜结合型B细胞表面。,意义：B细胞成熟的标志；,抗原受体，对B细胞活化、增殖和分化起调节作用。,成熟B细胞可同时表达SmIgD和SmIgM。不成熟B细胞只表达SmIgM。,26,5、IgE,1、单体分子,4、具亲细胞性（亲细胞抗体）,功能：,介导I型超敏反应,2、血清中含量极微；,3、呼吸道和消化道粘膜浆细胞产生。,27,五大类免疫球蛋白特性比较（1）,28,五大类免疫球蛋白特性比较（2）,29,第三节抗体的生物学功能,30,（一）V区-识别并特异性结合抗原,病毒,毒素,二聚体（SIgA）-4价,单体分子（IgG，IgE）-2价,五聚体（IgM）-5价,意义：（1）中和效应-中和毒素和病毒,31,Fab,Fc,固定补体,与Fc受体结合,Fc受体,Ig,（2）与抗原结合-C区变构，激活补体，与Fc受体结合，起多种效应。,32,(二）激活补体-发挥溶解细胞等多种活性,Ab（IgM、IgG）+AgC1q补体经典途径IgG4、IgA和IgE的凝聚物补体旁路途径,33,发挥杀伤作用称ADCC,激活NK细胞,3.超敏反应：结合肥大细胞及嗜碱性粒细胞。,（三）与Fc受体（FcR)结合-介导免疫细胞活性,体内多种细胞具有Fc受体，如吞噬细胞、NK细胞、单核细胞、肥大细胞、粒细胞。,1.ADCC(抗体依赖细胞介导的细胞毒)作用,2.调理作用：促进吞噬细胞吞噬细菌等颗粒性抗原。,34,35,36,37,4、通过胎盘(IgG)和粘膜(IgA),IgG是唯一可通过胎盘的抗体，在新生儿抗感染中有重要作用。,SIgA可通过分泌片介导穿越粘膜上皮细胞，在粘膜表面抗感染中起作用重要。,38,39,与抗原作特异性结合,激活补体结合细胞激活吞噬细胞：调理作用激活NK细胞：ADCC作用激活肥大细胞：超敏反应穿过胎盘和粘膜,V区活性,C区活性,抗体生物学活性总结,与具有Fc受体的细胞结合,40,第四节人工制备抗体,多克隆抗体（polyclonalantibody，PcAb）单克隆抗体（monoclonalantibody，McAb）基因工程抗体（engineeringantibody）,41,利用抗原免疫动物后从血清中获得的抗体，含有由不同B细胞克隆产生的针对不同抗原决定簇的多种类型抗体。,（1）预防、治疗感染性疾病（特异性差，可发生超敏反应）,一、多克隆抗体（polyclonalantibody）,（2）临床诊断,42,抗血清（多克隆抗体）的制备,43,1975年建立的技术，通过杂交瘤技术获得的针对单一抗原决定簇的高特异性抗体。,二、单克隆抗体（monoclonalantibody）,概念：由单一克隆B细胞