抗体免疫球蛋白

免疫学检验,Experimental Immunology,第四版,什么是免疫？,思考一：,定义：机体免疫系统识别、清除抗原性异物（“自己”和“非己”）维持自身内环境稳定的一种生理功能。,抗原 抗体,80%,复习：抗原,一、概念二、特性 最佳免疫途径 抗原决定基/表位三、抗原分类 异嗜性抗原四、肿瘤抗原 肿瘤特异性抗原TSA 肿瘤相关抗原TAA（肝癌AFP）,第五章 抗体(Antibody，Ab),概述抗体的结构抗体分子的抗原表位抗体的生物学作用五类抗体的特性与功能单克隆抗体基因工程抗体,抗体(Antibody),抗体(antibody，Ab): 是B细胞接受抗原刺激后增殖分化为浆细胞所产生能与抗原特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。,基本概念:,免疫球蛋白(Ig)： 具有抗体活性或化学 结构与抗体相似的球蛋白。不特别说明，本书中Ig指抗体。,生物学和功能上的定义,结构和化学上的定义,正常人血清电泳分离图,Antigen,丙种球蛋白/球蛋白,+,-,2,白蛋白（Albumin）,球蛋白（globulin）,1,IgG,IgA,IgM,IgD,Ig存在形式：,分泌型(Secreted Ig , SIg)： 分泌入体液中，介导体液免疫应答。膜型(Membrane Ig , MIg)： 构成B细胞膜上的抗原受体BCR,第一节 抗体的结构,一级结构：氨基酸残基在蛋白质肽链中的排列顺序二级结构：氨基酸脱水缩合成肽链，按一定的规律卷曲（-螺旋）或折叠（-折叠）形成特定的空间结构三级结构：在二级结构的基础上，肽链还按照一定的空间结构进一步形成更复杂的三级结构。四级结构：具有三级结构的多肽链按一定空间排列方式结合在一起形成的聚集体结构,回顾-蛋白质结构：,一、基本结构四肽链结构,免疫球蛋白分子的基本结构是一“Y”字型的四肽链结构，由两条完全相同的重链(heavy chain, H)和两条完全相同的轻链(light chain, L)以二硫键（-S-S-）连接而成。每条重链和轻链分为氨基端和羧基端。,（一）重链和轻链,2.重链（heavy chain, H链）：分子量5075kD ，450550个 Aa. 据H链氨基酸的不同将Ig分为五类，即 IgA，IgG，IgM，IgD，IgE 同一类免疫球蛋白又可以分亚类：如IgG1-G4、IgA1-A2、 IgM1-M2,1.轻链（ light chain, L 链）：分子量25kD ，211217个Aa. 轻链分为和链两种，据此可将Ig分为和两型 (type)。正常人血清中：约为 2:1,二、功能区,1.可变区（ variable region, V ）： 110个Aa，位于Ig 的 N 端，占轻链的 1/2 和重链的1/4或1/5。 该区的Aa的组成和排列顺序有较大变异，这种变异决定了抗原与抗体结合的特异性。,2.恒定区（constant region, C ）： 位于Ig分子的C端，占轻链的1/2和重链的3/4或4/5。 该区的Aa组成和排列在同一动物种属中比较恒定。不同抗体长度不同，IgA，IgG，IgD有3个CH，而IgM，IgE有4个CH,1.1超变区（hypervariable region, HVR）： 重链和轻链V区（分别称为VH和VL）各有3个区域的氨基酸组成和排列顺序高度可变的区域。即Ab与Ag特异性结合的位置。又称互补决定区（complementarity determining region, CDR）。分别为CDR1、CDR2和CDR3,1.2.骨架区（framework region, FR）： CDR以外区域的氨基酸组成和排列顺序相对不易变化的区域。,免疫球蛋白V区和C区结构示意图,免疫球蛋白重链和轻链折叠形成的环形功能区为结构域，CDR为互补决定区，FR为骨架区,3.结构域（功能区，domain）,3.结构域（功能区，domain）,各功能区的功能:,(1)VH和VL 抗原结合部位；(2)CH13和CL Ig遗传标志所在；(3)CH2(IgG)、CH3(IgM) C1q结合部位； (4)CH3(IgG) FcR结合部位；(5)CH4(IgE) FcR结合部位。,4.铰链区（hinge region）,位于CH1与CH2之间，含有丰富的脯氨酸，因此易伸展弯曲，而且易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶等水解。 绞链区能改变两个Y形臂之间的距离，有利于两臂同时结合两个不同的抗原表位。IgD、IgG、IgA有绞链区，IgM和IgE则无。,各类Ig的特点,三、抗体的其他结构,三、Ig的其他成分J链与分泌片,四、抗体的水解片段,（一）木瓜蛋白酶水解片段 水解部位：二硫键近N端,Ig分子上有三类不同的抗原表位,同种型（isotype）：种属型标志，Ig C区同种异型（allotype）：个体标志，Ig C区独特型 （idiotype）：每个Ig分子所特有独特位（Id) HVR/CDR/Id,第二节 抗体分子的抗原表位,同种型Ig 的类型,（四）亚型（subtype）,第三节 抗体的生物学作用,一、IgV区的功能识别并特异性结合抗原,二、IgC区的功能,（一）激活补体 IgM、IgG1-3与抗原结合活化补体的经典途径； IgA、IgE和IgG4的聚合物可活化补体的旁路途径。,（二）结合Fc受体 调理作用： IgG + 抗原(颗粒性) FcR（单核、巨噬细胞及中性粒细胞） 促吞噬细胞吞噬；抗体依赖的细胞介导的的细胞毒作用（ADCC)： IgG + 抗原(靶细胞) Fc R（NK 细胞） 杀伤靶细胞 介导型超敏反应：IgE为亲细胞抗体。,二、IgC区的功能,（四）穿过胎盘和黏膜,（三）结合细菌蛋白 SPA,第四节 抗体的特性和功能,一、IgG,单体，血清和细胞外液中含量最高75%-80%四个亚类: IgG1 IgG2 IgG3 IgG4 半衰期长，约2023天 临床应用以23W重复为宜是治疗用丙球的主要成分（人工被动免疫）主要的抗感染抗体唯一通过胎盘的抗体（自然自动免疫）,1.五聚体，分子量最大，又称巨球蛋白； 2.人类发育过程中最早合成的Ig；3.体液免疫应答最先产生的 Ig 感染早期免疫； 4.占血清Ig含量的510%； 5.半衰期5天 血清中特异性IgM 水平增高提示有近期感染； 6.激活补体；7.IgM 不能通过胎盘 脐带血或新生儿血清中IgM水平升高表 明胎儿有宫内感染； 8.膜表面IgM是BCR的主要成分，也是B细胞发育成熟的标志。,二、IgM,1.两种类型 2.半衰期：6天；3.占血清Ig含量的515%；4.粘膜局部抗感染免疫；,血清型： IgA1，单体；分泌型：IgA2，二聚体, 粘膜局部浆细胞合成； 分泌片由粘膜上皮细胞合成；,三、IgA,1.单体分子2.存在形式 分泌型 血清中，功能不清； 膜结合型 B细胞表面, 3.意义 （1）是B细胞成熟的重要标志； （2）抗原受体；4.占血清Ig含量的1%；5.半衰期 3天。,四、IgD,1.单体分子；2.血清中含量最低(占Ig的0.002%)；3.半衰期：3天； 4.呼吸道和胃肠道浆细胞产生；5.亲细胞抗体，介导型超敏反应；6.过敏性疾病和某些寄生虫感染患者血清中特异性IgE水平增高。,五、IgE,单克隆抗体（monoclonal antibody，McAb),第二代人工抗体； 由一个B细胞克隆产生的、只作用于单一抗原表位的高度特异性抗体，称为单克隆抗体。,第五节 单克隆抗体,第一代人工抗体多克隆抗体（pollyclonal antibody,pAb）用抗原免疫动物，获得含有多种抗体的抗血清,纯度高.特异性强.效价高.无交叉反应,1.定义