03第三章免疫球蛋白

1 第三章免疫球蛋白 2 内容 一 基本概念二 免疫球蛋白的分子结构三 免疫球蛋白的特点与功能四 抗体的生物学活性五 免疫球蛋白的免疫原性六 人工制备的抗体 3 抗体 antibody Ab 是B细胞识别抗原后增殖分化为桨细胞所产生的一种蛋白质 主要存在于血清等体液中 能与相应抗原特异性地结合 具有免疫功能 免疫球蛋白 Immunoglobulin Ig 是指具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白 一 基本概念 4 抗体和免疫球蛋白的关系 抗体都是免疫球蛋白 免疫球蛋白不都具有抗体活性 分泌型Ig sIg 和膜型Ig mIg 5 二 免疫球蛋白的分子结构 6 一 免疫球蛋白的基本结构 四肽链结构 链间二硫键连接两条重链 H 和两条轻链 L 存在链内二硫键 具有二级结构 氨基端和羧基端 7 二硫键的分布 二级结构及空间结构 8 9 1 根据重链分类 根据重链羧基端氨基酸组成及顺序可分为 等5种 根据重链种类 Ig分为 IgG IgA IgM IgD IgE等5类 2 根据轻链分型 型天然Ig分子中 重链同类 轻链同型 1 重链与轻链 10 型 型 11 每条肽链均由可变区和恒定区组成 可变区 V区 氨基酸组成 排列顺序变化较大恒定区 C区 氨基酸数量 种类 排列顺序及含糖量都比较稳定 2 可变区与恒定区 12 13 14 15 高变区 HVR 决定簇互补区 CDR Ig的抗原结合部位 该部位也称为CDR Ig的独特型决定簇轻链 24 34 50 56 89 97重链 31 35 50 65 95 102框架区 FR V区中非HVR部位的氨基酸组成和排列相对保守 16 17 18 19 20 位于CH1与CH2之间 富含脯氨酸 易伸展弯曲 利于IgV区与Ag互补性结合 利于暴露补体结合位点 对蛋白酶敏感 易被木瓜蛋白酶 胃蛋白酶等水解 3 铰链区 21 22 4 J链和分泌片 J链是一条多肽链 富含半胱氨酸 由浆细胞合成 以二硫键的形式共价结合到Ig的重链上 分泌片 sIgA分子上的辅助成分 由黏膜上皮细胞合成和分泌 以非共价形式结合到二聚体上 保护IgA 使之不受环境中酶的破坏 并介导IgA的转运 23 二硫键 J链 24 分泌片 25 二 免疫球蛋白的水解片段 木瓜蛋白酶 papain 水解IgG 得到两个相同的Fab段和一个Fc段 26 胃蛋白酶 pepsin 裂解IgG 得到一个具有双价活性的F ab 2段和若干个小分子多肽碎片 pFc 27 28 三 免疫球蛋白的功能区 Ig的H链 L链每隔110个氨基酸即由链内二硫键连接形成一个能行使特定功能的球性单位 称为Ig的结构域或功能区 domain 29 30 VH和VL 识别和结合抗原CH1和CL 同种异型的遗传标志CH2 补体C1q结合位点 IgG可通过胎盘CH3 CH4 与多种细胞表面的FcR结合 免疫调理 I型超敏反应 各功能区的作用 31 32 33 34 IgG多为单体 是唯一能通过胎盘的抗体据重链 链 免疫原性 IgG分4个亚型 一 IgG 三 五类免疫球蛋白的特性与功能 35 IgG1 IgG2和IgG3能通过经典途径激活补体血清含量最高 75 85 半衰期较长 16 24d 主要的抗感染抗体参与II III型超敏反应 IgG的特点 36 为五聚体 是分子量最大的Ig 称巨球蛋白 IgM激活补体 结合抗原 免疫调理作用比IgG强天然血型抗体是IgM 二 IgM 37 IgM是个体发育中最早产生的抗体 胚胎晚期已能合成 新生儿脐带血中若IgM水平升高 提示胎儿曾有宫内感染IgM是抗原刺激后出现最早的抗体 半衰期短 故检测IgM水平可用于传染病的早期诊断 mIgM是B细胞抗原受体 BCR 的主要成分也可参与II III型超敏反应 IgM的特点 38 分为血清型和分泌型两种 血清型IgA主要由肠系膜淋巴组织中的浆细胞产生 为单体 而分泌型IgA sIgA 是由呼吸道 消化道 泌尿生殖道等处的固有层中浆细胞产生 为双体 三体或多体 sIgA主要存在于唾液 泪液 以及呼吸道 消化道和泌尿生殖道黏膜表面的分泌液中 三 IgA 39 IgA的特点 参与皮肤粘膜的局部抗感染作用初乳中含有高浓度的sIgA 母乳喂养通过替代途径激活补体参与 型超敏反应 40 sIgA的合成和主要作用部位在黏膜 41 IgD是B细胞的重要表面标志B细胞的分化过程中首先出现mIgM mIgD的出现标志着B细胞成熟对防止免疫耐受有一定作用 四 IgD 42 血清中含量最低可与肥大细胞 嗜碱性粒细胞上的高亲和力Fc 受体 Fc R 结合 引起 型超敏反应Fc R 分布于巨噬细胞 B细胞 嗜酸粒细胞 五 IgE 43 四 免疫球蛋白的生物学活性 V区的功能 识别和结合特异性抗原C区的功能 激活补体 IgM IgG1 3 IgG4 IgA IgE 结合细胞表面的Fc受体发挥调理作用 ADCC作用 介导I型超敏反应 穿过胎盘和黏膜 选择性传递 44 45 五 免疫球蛋白的免疫原性 免疫球蛋白的不同结构区其免疫原性不同 46 同种型 isotype 同一物种内所有个体共同具有的Ig抗原特异性结构 同种型Ig的抗原决定簇存在于CH CL据CH的不同 Ig分类 亚类据CL的不同 Ig分型 亚型 47 48 49 同种异型 allotype 同一物种内不同个体间的Ig免疫原性的差别 50 独特型 idotype 同一个体内不同B细胞克隆产生的Ig其超变区各自具备独特的抗原决定簇结构 51 多克隆抗体 多个抗原决定簇 注射机体 产生多种抗体的混合物单克隆抗体 monoclonalantibody mAb 由一个B细胞克隆产生的 针对某一特定抗原决定簇的高度特异性抗体基因工程抗体 利用DNA重组技术和蛋白质工程技术对编码抗体分子基因按不同需要进行加工改造和重新装配 再转染到合适的受体细胞所表达的抗体分子 六 人工制备的抗体 52 53 54 55 单克隆和多克隆抗体的比较和用途 1 用于免疫学检测 辅助临床诊断 2 McAb用于亲和层析 分离微量可溶性抗原 3 标记的McAb用于基础研究 了解细