精品ppt免疫球蛋白课件

免疫球蛋白Immunoglobulin Chapter2 抗体的发现 1890年德国学者Behring和日本学者北里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 概念 免疫球蛋白 immunoglobulin Ig 即抗体 antibody Ab 是血液和组织液中一类糖蛋白 由B细胞接受抗原刺激后增殖分化为浆细胞所产生 使体液免疫的重要效应分子 免疫球蛋白的存在形式 分泌型Ig secretedIg sIg 主要存在于血液和组织液中 发挥各种免疫功能膜型Ig membraneIg mIg 位于B细胞膜上 构成B细胞表面的抗原受体 Ig分子基本结构是由四条肽链组成的 包括二条较小的轻链和二条较大的重链 轻链与重链之间是由二硫键连接形成Ig分子单体 分为氨基端 N端 羧基端 C端 免疫球蛋白的结构 N端 C端 重链 heavychain H链 450 550个氨基酸残基组成 分子量50 75KD 含糖数量不同 4 5个链内二硫键 可分为5类 链 相应的免疫球蛋白分别称为 IgM IgG IgA IgD和IgE 同一类I 的铰链区氨基酸组成和重链二硫键的数目 位置也不同 据此可对同类I 分为不同的亚类 重链和轻链 轻链 lightchain L链 214个氨基酸残基组成 通常不含碳水化合物 分子量为25KD 有两个由链内二硫键组成的环肽 L链可分为 Kappa 与lambda 2个亚型 和 的比例异常可能反映免疫系统的异常 可变区和恒定区 可变区可变区 Variableregion V区 免疫球蛋白轻链和重链中靠近N端氨基酸序列变化较大的区域称为可变区 VH和VL可变区可分为高变区 hypervariableregion HVR 和骨架区 frameworkregion FR VH和VL各有3个区域的氨基酸组成和排列顺序高度可变 称为高变区 HVR 或互补决定区 complementarity determiningregion CDR 高变区为抗体与抗原的结合位置 VL和VH的HVR1 HVR2 HVR3又分别称为CDR1 CDR2 CDR3 其中CDR3具有更高的高变程度 H链在与抗原结合中起重要的作用 在V区中 CDR之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 恒定区 constantregion C区 靠近C端氨基酸序列相对稳定的区域 L链C端1 2处 105个氨基酸 H链C端3 4处 331 431个氨基酸 CH和CL在同一种属动物中是比较恒定的 是制备第二抗体进行标记的重要基础 不同类I CH的长度不一同一种属的个体 所产生针对不同抗原的同一类别I 其C区氨基酸组成和排列顺序比较恒定 其免疫原性相同 但V区不同 铰链区 hingeregion 位于CH1和CH2之间 含有丰富的脯氨酸 具有柔曲性 可以伸展 弯曲和转动 有利于与不同距离的抗原表位结合 又有利于暴露抗体分子的补体结合点 易被木瓜蛋白酶 胃蛋白酶等酶水解I M和I E无铰链区 Flexibilityofimmunoglobulins 链内二硫键折叠成球形区称为结构域或功能区 domain 约由110个氨基酸组成 L链功能区 2个 VL CL各一个 H链功能区 IgG IgA IgD 4个 V区1个 C区3个 IgM IgE 5个 V区1个 C区4个 免疫球蛋白超家族 I SF 结构域 免疫球蛋白的基本结构 J链与分泌片 J链 joiningchain 是一富含半胱氨酸的多肽链 由浆细胞合成 存在于IgA IgM中 在其组成和体内转运中具有一定作用 分泌成分 secretorycomponent SC 分泌成分是IgA上的一个辅助成分 对抵抗外分泌液中的蛋白水解酶的降解具有重要作用 免疫球蛋白的水解片段 铰链区有蛋白水解酶的酶切位点 木瓜蛋白酶在重链间二硫键的N端将其裂解成分子量基本相等的三个片段 2个Fab和1个Fc片段 Fab能够与抗原结合 称为抗原结合片段 Fab Fc能够与细胞表面的Fc受体结合 Fc具有免疫原性和抗原性 因它容易形成结晶 故称为可结晶片段 Fc 胃蛋白酶在重链间二硫键的羧基端将其裂解成分子量两个不同的片段 一个由两个V区连在一起的大片段F ab 2和一些Fc裂解的小碎片pFc pFc 分子量小 丧失免疫原性 F ab 2片段为双价 可同时结合两个抗原表位 发生凝集和沉淀反应 F ab 2片段广泛应用于生物制品 重链C区分类 轻链C区分型 铰链区氨基酸组成和重链二硫键分亚类 免疫球蛋白的类型 类 亚类 型 亚型 C C V V 轻链C区N端氨基酸的差异分亚型 免疫球蛋白的血清型 用Ig免疫异种动物 同种异体或在自身体内可激发机体的特异性免疫应答 产生相应的抗体 用血清学的方法可以测定和分析Ig的抗原性 称此为Ig的血清型 免疫球蛋白的血清型 同种型 isotype 同一种属每个个体都具有的免疫球蛋白的抗原特异性 其抗原决定簇主要存在于Ig的C区 为种属型标志 同种异型 allotype 同一种属不同个体之间免疫球蛋白也具有的差异性 主要反映在C区和V区上的一个或数个氨基酸的差异 为个体型标志 独特型 idiotype Id 同一种属 同一个体来源的抗体分子 主要由于其CDR区的氨基酸序列的不同 可显示不同的免疫原性 称为独特型 是每个免疫球蛋白分子所特有的抗原特异性标志 免疫球蛋白的生物学活性 V区的功能抗体与抗原的特异性结合 刺激抗体产生的物质为抗原 抗体分子只与其相应的抗原发生结合称为特异性结合 例如 白喉抗毒素只能中和白喉杆菌外毒素 而不能中和破伤风外毒素 反之亦然 C区的功能 激活补体细胞亲嗜性 I G和I E 调理作用ADCC介导I型超敏反应通过胎盘 五类免疫球蛋白的特性与功能 五类免疫球蛋白的特性与功能 IgG血清中含量最高 约占血清Ig总量的80 4个亚类 IgG1 IgG2 IgG3和IgG4 出生后3个月开始合成 3 5岁接近成人水平半衰期最长 是再次免疫应答的效应分子 是最重要的抗感染性抗体通过胎盘 是唯一能够通过胎盘的抗体 五类免疫球蛋白的特性与功能 IgM分子量最大 五聚体结构 又称巨球蛋白 有10个抗原结合点 膜性IgM serfaceIgM sIgM 是单体结构 它是B细胞抗原受体 BCR 是在个体发育过程和免疫应答过程中出现最早的抗体 脐带血或新生儿血清中IgM水平升高表明胎儿有宫内感染是天然血型抗体初次免疫应答的主要效应分子 五类免疫球蛋白的特性与功能 IgA有两型 血清IgA 单体 和分泌型IgA 二聚体 分泌型IgA是人体外分泌液中的主要抗体 由黏膜相关淋巴组织 MALT 产生 对防御病原微生物入侵起重要作用 是局部反应性抗体 新生儿sIgA合成不足婴儿可从母乳中获得 五类免疫球蛋白的特性与功能 IgD血清IgD含量极低 膜性IgD存在于成熟B细胞表面 因此 它是成熟B细胞的主要标志 它也是B细胞抗原受体 BCR IgE血清中含量最低的抗体 能与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的IgE Fc受体结合 介导 型超敏反应 与抗寄生虫感染有关 人工制备抗体 多克隆抗体 polyclonalantibodies pAb 第一代抗体 是指由多克隆B细胞群产生的 针对多种抗原决定簇的混合抗体 单克隆抗体 monoclonalantibodies