水产动物免疫学：第三章 抗体-免疫球蛋白

1、 第三章 抗体-免疫球蛋白 主要内容 概述 免疫球蛋白的结构 五类免疫球蛋白的特性与功能 免疫球蛋白基因及抗体的多样性 人工制备抗体一、 概述1937年tiselius和kabat 1.抗体（antibody,Ab):机体受到抗原物质刺激后，由B淋巴细胞转化为浆细胞产生的，能与相应抗原发生特异性结合反应的免疫球蛋白，这类免疫球蛋白称为抗体。基本概念： AgB浆细胞抗体2.免疫球蛋白（immunoglobulin, Ig）:具有抗体活性或化学结构与抗体分子相似的球蛋白膜型（membrane immunoglobulin， mIg） B细胞膜上的抗原受体分泌型(secreted immunoglo

2、bulin, sIg) 分泌进入体液, 介导体液免疫应答3. Ig与Ab的关系Ig与Ab的区别：Ig是化学结构的概念，Ab 是生物学功能的概念。所有的Ab都是Ig，但Ig并非都有抗体活性。IgAb二、免疫球蛋白的结构（IgG为例）重链与轻链可变区和恒定区铰链区功能区其它成分水解片段（一）免疫球蛋白的基本结构重链（heavy chain，H） 2条轻链（light chain，L） 2条H2L2-S-S-二硫键连接的四条多肽链氨基端和羧基端。 NH2末端-COOH末端根据轻链恒定区免疫原性不同分为：和两型根据重链恒定区免疫原性不同分为：IgG、IgM、IgA、IgD、IgE五类根据二硫键的不同分

3、成亚类IgG1 IgG2 IgG3 IgG4IgA1 IgA2 1.重链与轻链各类Ig的特点 1).可变区（variable region，V区）：位于Ig分子N端，占轻链1/2和重链1/4或1/5；不同抗体其IgV区氨基酸组成和排列有较大差异，并决定抗体与抗原结合的特异性； * 超变区（hypervariable region, HVR）：在VL和VH中，某些特定位置的氨基酸残基的排列顺序高度可变，此为HVR。轻、重链各有3个HVR。 *互补决定区（complementarity-determining region, CDR）：超变区乃抗体与抗原（表位）特异性结合的位置，此为CDR。 *

4、骨架区（framework region, FR）：V区中非HVR部位的氨基酸组成和排列相对保守，此为FR。VH和VL各有4个FR。 2).恒定区（constant region,C区)：位于Ig 分子的C端，占轻链1/2和重链3/4（IgA、IgD）或4/5（IgM、IgE）。在同一种属中，同一类重链和同一类轻链C区氨基酸的组成或排列比较恒定。介导Ig多种生物学功能。分为：CH1、 CH2 、CH3 2.可变区与恒定区铰链区位于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。3. 铰链区（二）免疫球蛋白的水解片段与生物活性水解片段胃蛋白酶(pepsi

5、n)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） (水解位点：重链间二硫键近羧基端处)（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环形球性单位，称为Ig的结构域或功能区(domain)。与抗原特异性结合的部位某些同种异型遗传标记结合补体结合FcRVH-VL:识别和结合抗原CH1和CL:同种异型的遗传标志 (亲子鉴定)CH2:抗体分子的补体结合位点，IgG可通过胎盘CH3/CH4:与多种细胞表面的Fc受体结合(免疫调理)三、五类Ig的特性与功能IgGIgMIgAIgDIgE1. IgG血清含量最多（ 75

6、80% ）半衰期最长是主要的抗感染抗体出生后3个月开始合成，35岁接近成人水平是唯一能通过胎盘的Ig2. IgM分子量最大，称巨球蛋白（macroglobulin）胚胎晚期即能产生抗原刺激后最先产生半衰期短激活补体能力和凝集能力强3. IgA单体的血清型和双体的分泌型sIgA是机体粘膜局部抗感染免疫的重要因素初乳中的sIgA可对婴幼儿发挥自然被动免疫作用4. IgD血清中含量低mIgD构成BCRB细胞分化成熟标记，成熟B细胞同时表达mIgM和mIgD5. IgE血清中含量最低的Ig属亲细胞抗体，介导I型超敏反应主要由粘膜固有层的浆细胞产生四、免疫球蛋白的生物学活性1、特异性结合抗原 是由重链及

7、轻链的CDR共同构成与抗原的表位互补结合的构象。其结合的特异性由免疫球蛋白V区的氨基酸组成及空间构型决定 。2、激活补体 IgM、IgG13 激活补体经典途径 凝聚的IgA或IgG4 激活补体替代途径 3、通过与细胞FcR结合发挥生物效应： 1）调理作用（opsonization)； Ig Fc段与吞噬细胞表面FcR结合促吞噬； 2）抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用 （antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC) 3) 介导I型超敏反应:IgE 4）人IgG的Fc段与SPA结合 4、选择性传递 IgG通过胎盘；sIgA穿过粘膜的功能ant

8、ibody-dependent cell-mediated cytotoxicity (ADCC) 五、人工抗体的制备多克隆抗体单克隆抗体基因工程抗体(一)、多克隆抗体（polyclonal antibody） 1. 定义：抗原分子通常具有多个抗原决定簇，动物免疫后可刺激多种具有相应抗原受体的B细胞发生免疫应答，因而可产生多种针对不同抗原决定簇的抗体。这些由不同B细胞克隆产生的抗体称为多克隆抗体。 2. 实际意义 （1）预防、治疗感染性疾病（特异性差，可发生超 敏反应） （2）临床诊断优点来源广泛制备容易缺点特异性不高交叉反应（二）、单克隆抗体 随着在研究上应用日益广泛，对抗体的数量和质量（专一性）要求越来越高。 数量多传统的实验动物马、 兔等免疫不方便。 质量高大动物免疫难以做到 单克隆。单克隆抗体制作过程 用细胞融合技术获得单克隆抗体综合了两方面优势： 淋巴细胞肿瘤能不断增值，但没有产生专一抗体能力。 从脾脏得到淋巴细胞能产生专一抗体，但不能不断增值。（三）、基因工程抗体 基因工程抗体是通过PCR技术获得抗体基因或抗体基因片段，与适当载体重组后引入不同表达系统所产