医学免疫学免疫球蛋白

1、1会计学医学免疫学免疫球蛋白医学免疫学免疫球蛋白1.Basic Structure of Immunoglobulin 2.Functions of Immunoglobulin3.Characteristic and Function of Five Ig 牛牛文库文档分享Definition: 抗体（Antibody Ab）：A molecule produced by animals in response to antigen which has the particular property of combining specifically with the antigen whi

2、ch induced its formation. 免疫球蛋白（Ig）：是指具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。 Ig分泌型 SIg：存在于血液及组织液中，具有抗体的各种功能膜型 mIg：B细胞膜上的抗原受体牛牛文库文档分享Immunoglobulin and Antibody (抗体分子与免疫球蛋白）牛牛文库文档分享Rodney Porter 1917-1985Nobel Prize in 1972Gerald Edelman 1929 -Nobel Prize in 1972阐明了Ab的本质阐明了Ab的化学结构牛牛文库文档分享Structure of Immunoglobulin牛牛

3、文库文档分享 Ig是糖蛋白, 由两条较长的多肽链和两条较短的多肽链通过二硫键相连而形成四条肽链结构（H2L2)。C C N N 一、Basic Structure of Immunoglobulin (IgG为例） 四条肽链两端游离的氨基或羧基的方向是一致的，分别命名为氨基端（端）和羧基端（端）。牛牛文库文档分享C C N N Heavy chain： 由450-550a.a.组成，MW:50-75KD 两条链之间以二硫键相连，呈Y字型 分为可变区（V区）和恒定区（C区） 五类重链：、 相应的五种Ig： IgG、IgA 、 IgM、 IgD和IgE IgG和 IgA又可分为若干亚类（一）Lig

4、ht Chain (L Chain) and Heavy Chain (H Chain) 牛牛文库文档分享IgG 分 子 的 四 种 亚 类IgG1IgG4IgG3IgG2 g1，g2，g3 和 g4 等Igg 链分别参与组成IgG1、IgG2、IgG3和IgG4等分子。IgG3的铰链区最长，IgG2铰链区较短。四种亚类的IgG分子在血清中的浓度不同，所发挥的生物学特性亦不相同。牛牛文库文档分享IgM J 链IgM 抗 体 结 构分 泌 型 IgM膜 型 IgMsIgM Iga Igb Iga Igb牛牛文库文档分享 IgE 分 子 的 结 构牛牛文库文档分享 IgD 分 子 的 结 构牛牛文

5、库文档分享 J 链分泌链IgA dimer牛牛文库文档分享C C N N Light chain： 由214a.a组成，MW:25KD 分为可变区（V区）和恒定区（C区） 其C末端以二硫键与相对重链相连 两型轻链：、 人类=2 1 链又可分为4种亚型(C区N端氨基酸排列顺序)（一）Light Chain (L Chain) and Heavy Chain (H Chain) 牛牛文库文档分享C C N N Variable region： 位于重链或轻链的N端，占轻链的1/2，重链的1/4或1/5 氨基酸组成和排列顺序随抗体特异性而异 重链和轻链的可变区分别称为VH和VL 又分为高变区(HVR

6、)和骨架区(FR) 赋予抗体以特异性（二）Variable Region（V Region）and Constant Region（C Region）牛牛文库文档分享Hypervariable region, HVR： VH和VL各有3个氨基酸组成和顺序变异很高的区域 这些区域结构与抗原决定簇（表位）互补，所以又称为 互补决定区（CDR） 抗原-抗体特异结合的关键部位 决定了抗体的特异性和亲和力 （二）Variable Region（V Region）and Constant Region（C Region）牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享Framework R

7、egion （FR）：是V区中非HVR的部位，其氨基酸组成与排列相对保守。C Region：氨基酸组成和排列在同一物种同一类Ig中比较稳定的部位。 位于L链的C端1/2的区域称为CL。 位于H链的C端3/4-4/5的区域称为CH。（二）Variable Region（V Region）and Constant Region（C Region）牛牛文库文档分享 铰链区（hinge region）： 位于CH1和CH2之间 富含脯氨酸，有弹性， 使Ig伸展自如 IgM 和 IgE无铰链区 （四）hinge region牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享L Chain ：VL、CLH Chain：Ig

8、G、IgA、IgD： VH、 CH1-CH3 IgM、IgE：VH、 CH1-CH4（三） Function Region 功能区（ Function Region ）： 多个二级结构单元组合形成的球状亚单位结构 通过二硫键连接 约含110氨基酸残基 抗体发挥生物学功能的单位 L链有2个结构域，H链有4或5个结构域 牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享 功能区 作 用 VH 和 VL HVR是结合抗原决定基位点， 单体Ig具有2个抗原结合位点 CH1 和 CL 是同种异型遗传标记所在区CH2 IgG分子的补体结合点(C1q) CH3 IgG的FC段与细胞表面的FC受体 结合的部位，如FCR、 也是

9、IgM的补体结合点 CH4 只有IgM、IgE才有牛牛文库文档分享 J链（joining chain） 是由浆细胞合成的富含半胱氨酸的多肽链，参与 IgA (H2L2)2与 IgM (H2L2)5连接，使其成为多聚体。 二、Joining Chain (J Chain) and Secretory Piece (SP)牛牛文库文档分享分泌片（secretory piece, SP） 粘膜上皮细胞分泌化学成份是糖肽 保护 sIgA不被蛋白酶降解 介导IgA的转运，使其被分泌至黏膜表面实质上是上皮细胞表面多免疫球蛋白受体（poly-IgR）的一部分 J 链分泌链IgA dimer二、Joining

10、 Chain (J Chain) and Secretory Piece (SP)牛牛文库文档分享 三、Cleaved Fragment of Ig 1、Papain水解片段 IgG 水解成三个片段 裂解部位：IgG铰链区（CH1和CH2之间） 链间二硫键近N端侧切断。2、Pepsin水解片段 IgG 水解成二个片段裂解部位：铰键区H链链间二硫键近C端切断。两个抗原结合段（两个Fab段）一个结晶片段（Fc段）F（ab）2是双价，可与两个抗原结合Fc可继续被水解成碎段，无任何生物学功能牛牛文库文档分享铰链区二硫键连接部位的近N端铰链区二硫键连接部位的近C端牛牛文库文档分享Fab段（fragmen

11、tantigen binding）：结构：L+ 1/2 H（VH+CH1）单价，结合抗原后 不能形成凝集或 沉淀反应( Fab )2 双价抗体活性 能形成凝集或沉 淀反应 生物制品应用Fc段（ fragment crystallizable）结构： CH2 + CH3赋予抗体多种生物 学功能 三、Cleaved Fragment of Ig 牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享 抗原(Ag) 抗体(Ab) 直接凝集反应 牛牛文库文档分享抗原决定基位点遗传标记所在区铰链区IgG分子的补体结合点牛牛文库文档分享 （一）特异性地与抗原结合，这种结合程度是由CDR的空间构型所决定的 （二） 结合补体，参与

12、免疫应答（三） 与细胞的FcR结合（四） 通过黏膜与胎盘屏障胎盘微血管壁FcrR与IgG Fc段CH2区选择性结合 Opsonization ADCC Mediating Hypersensitivity I牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享（一）Combining Specifically With The Antigen 是由V区（尤其是HVR）的空间构型所决定的，与相应Ag上的表位互补。这种结合是可逆的，受PH、温度、电解质影响。牛牛文库文档分享 （二）Binding Complement 1.IgM、IgG1、G2、G3可通过经典途径活化补体。 Ag+Ab结合后 就会暴露出补体结合位点（

13、IgG的CH2、IgM的CH3与补体的C1q结合），开始活化补体。IgM的活化能力比IgG大500倍） 2. 聚合的IgA可通过旁路途径活化补体。牛牛文库文档分享Opsonization : IgG 抗体的Fc段与中性粒细胞、巨噬细胞上的IgG Fc受体结合，从而增强吞噬细胞的吞噬作用。 抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（antibody- dependent cell-mediated cytotoxicity, ADCC）： 表达Fc受体的细胞（如NK细胞、巨噬细胞等）通过识别抗体 的Fc段直接杀伤被抗体包被的靶细胞Mediating Hypersensitivity I：肥大细胞和嗜碱粒细

14、胞表面具有高亲和力的 IgE Fc受体（三）Binding the FcR on Cells牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享除了NK之外，巨嗜细胞、中性粒细胞也有这种ADCC效应牛牛文库文档分享（四）Traversing Placenta and Mucosa IgG借助Fc (CH2)段通过胎盘，IgG是唯一可通过胎盘的Ig。所以胎儿能够获得天然的被动免疫。IgA可通过呼吸道、消化道粘膜 局部免疫重要因素。牛牛文库文档分享Structure of 牛牛文库文档分享IgG: IgM: 血清中含量最高， 占总Ig的75% 80% 再次应答的主要抗体 具有多种功能 与SPA结合 抗感染的主要抗体

15、分子量最大的 Ig 最早出现的 Ig初次应答的主要抗体 近期感染的指标 m IgM是B细胞抗原 受体牛牛文库文档分享 IgA: IgD: 分泌性和血清型 初乳中含sIgA 在局部抗感染中 发挥重要作用 IgE:含量最少介导I型超敏反应B细胞成熟的标志牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享5 Monoclonal Antibody 人工制备抗体的类型：Polyclonal Antibody、Monoclonal Antibody、基因工程抗体 （一） Polyclonal Antibody ：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。 （二） Monoclonal Antibody ：针对一

16、个抗原决定基 , 由一个B细胞克隆分化增殖的子代细胞集团 （即单一纯系单克隆细胞）合成的抗体。 具有纯度高、特异性强、效价高、血清交叉反 应小的特点牛牛文库文档分享次黄嘌呤(H), 次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转化酶（HGPRT）氨甲蝶岭(A),胸腺嘧啶核苷(T). 牛牛文库文档分享Definition: 抗体（Antibody Ab）：A molecule produced by animals in response to antigen which has the particular property of combining specifically with the antigen wh

17、ich induced its formation. 免疫球蛋白（Ig）：是指具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。 Ig分泌型 SIg：存在于血液及组织液中，具有抗体的各种功能膜型 mIg：B细胞膜上的抗原受体牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享Fab段（fragmentantigen binding）：结构：L+ 1/2 H（VH+CH1）单价，结合抗原后 不能形成凝集或 沉淀反应( Fab )2 双价抗体活性 能形成凝集或沉 淀反应 生物制品应用Fc段（ fragment crystallizable）结构： CH2 + CH3赋予抗体多种生物 学功能 三、Cleaved Fragment of Ig 牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享Opsonizatio