免疫课件球蛋白

1、 免疫球蛋白 （immunoglobulin，Ig）湘潭职业技术学院医学技术系检验教研室邓阳勇1.抗体（antibody，Ab）概念：B细胞接受抗原刺激后活化、增殖分化为浆细胞，合成与分泌的一类能与相应抗原发生特异性结合反应的免疫球蛋白，称为抗体。第一节 免疫球蛋白的概念存在部位：血清、其他体液或外分泌液中抗体介导的免疫称为体液免疫含有抗体的血清称为抗血清或免疫血清电泳区带： 大部分在区带，故曾有球蛋白（或丙种球蛋白）之称。2.免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白统称为免疫球蛋白。Ig包括Ab与化学结构类似物所有的Ab都是Ig Ig 不一定是

2、 Ab第二节 免疫球蛋白的分子结构 由2条相同的重链和2条相同的轻链通过二硫键连接而成的结构，称为单体。形成一“Y”字形的多肽链结构。 一、免疫球蛋白的基本结构（一）重链与轻链 1.重链（heavy chain，H链）450550个氨基酸残基，分子量约5575kD。根据Ig重链抗原性的差异，Ig可分为五类 即 ： IgG、IgM、IgA、IgD、IgE 相应H链：、 、 、 、 链。2. 轻链轻链约为重链的1/2，约含214个氨基酸根据轻链的不同，分为、两型。正常人血清Ig的:=2 :1天然的Ig单体结构中，两条重链同类，两条轻链同型。 （二）可变区和恒定区 1.可变区（variable re

3、gion，V区） 近N端的1/2 L链和1/4（或1/5）H链，氨基酸的组成及序列变化较大，而得名。 高变区（hypervariable region，HVR）V区内变化最为剧烈的特定部位。L链3个，H链3个。因其在空间结构上可与抗原决定簇形成精密的互补，故又称互补性决定区（complementarity determing region，CDR）不同Ig分子在超变区结构上各自具有独特的氨基酸排序和构型特点，也称为Ig分子的独特型或独特型决定簇。超变区、互补性决定区和独特型决定簇指的是Ig分子中的同一结构部位，只是从不同的角度阐述而已。骨架区（framework region，FR）Ig分子V

4、区超变区之外的部位，其氨基酸组成及排列相对保守。作用：主要是稳定CDR的空间构型，以利IgCDR与抗原表位精细的特异性结合。2.恒定区（constant region，C区）近C端的1/2 L链及3/4（或4/5）H链氨基酸组成在同一物种的同一类Ig中相对稳定（三）其他结构1.J链（jioning chain，J链） 由浆细胞合成。主要作用：在H链的羧基端将Ig单体连接成双体或多聚体，起稳定多聚体结构及参与体内运转的作用。2.分泌片（secretory piece，SP）由粘膜上皮细胞合成。是分泌型IgA（SIgA）的结构成分。作用：保护SIgA抵抗外分泌液中蛋白酶的降解作用和介导多聚IgA向

5、粘膜上皮外主动输送的作用。 二、免疫球蛋白的功能区（结构域）约由110个氨基酸组成。由链内二硫键连接并经-片层折叠形成的具有特定功能的球形结构域，称为Ig的功能区或结构域。 （一）功能区的名称 L链：VL、CL H链：CH1、CH2、CH3、CH4（IgM和IgE有） （二）功能区的功能 1.VL、VH 特异性识别和结合抗原 2.CH、CL 具有同种异型遗传标记 3.IgG的CH2和IgM的CH3 具有补体C1q的结合点；与IgG通过胎盘有关。 4.CH3/CH4 具有多种细胞Fc受体结合的功能，不同的Ig在结合不同的细胞时可产生不同的免疫效应。（三）绞链区（hinge region） 位于C

6、H1CH2之间。富含脯氨酸，对蛋白酶敏感，易伸展弯曲。作用：1.弯曲利于V区与不同距离的抗原表位结合2.使Ig分子发生“T” “Y”的构型改变，暴露补体结合位点“T” “Y”三、免疫球蛋白的水解片段（一）木瓜蛋白酶的水解作用 2个相同的单价抗原结合片段 （fragment of antigen-binding，Fab段） 1个可结晶片段（crystalizable fragment，Fc段） 木瓜蛋白酶水解IgGFab段保留了特异性结合抗原的功能Fc段保留了重链的抗原性和Ig相应功能区的生物学活性（三）意义1.有利于阐明Ig的结构及生物活性2.有利于生物制品的生产和纯化，避免超敏反应的发生。（

7、二）胃蛋白酶的水解作用胃蛋白酶水解一个与抗原双价结合的F（ab）2段小分子多肽碎片（pFc） （无生物学活性）IgG第三节 免疫球蛋白的生物学活性一、Ig V区的功能特异性结合抗原 Ig可特异性识别、结合抗原，中和毒素或阻断病原入侵V区的CDR在识别和结合特异性抗原中起决定性作用Ig的V区与抗原结合后，可启动C区活性发挥其生物学作用二、Ig C区的功能（一）激活补体IgM、IgG1、IgG2和IgG3可通过经典途径激活补体，凝聚的IgA、IgG4和IgE可通过替代途径激活补体。（二）结合Fc受体调理作用 促进吞噬细胞的吞噬作用。发挥抗体依赖的细胞介导的的细胞毒作用（ADCC）介导型超敏反应（三

8、）穿过胎盘和黏膜人IgG借助Fc段穿过胎盘进入胎儿血液IgA经粘膜上皮细胞进入消化道及呼吸道第四节 免疫球蛋白的特点与功能一、IgG 1.单体,血清中含量最高，可分为四个亚类，各亚类的生物学活性有差异。2.最主要的抗感染抗体:具有抗菌、抗病毒、中和毒素、免疫调理及ADCC作用3.唯一通过胎盘的抗体（有自然自动免疫作用）。4.半衰期最长（约2023天），故临床应用以23周重复为宜。治疗用的丙球的主要成分为IgG（有人工被动免疫作用）。5.可结合SPA，以纯化抗体，用于免疫诊断。6.某些自身抗体和引起、型超敏反应的抗体属此类。 二、IgM1.为五聚体，又称巨球蛋白，分子量最大，激活补体和免疫调理作

9、用较IgG强。2.个体发育中合成最早的Ig（在胚胎发育晚期即能产生），因此胎儿脐血中IgM升高提示有宫内感染。3.在免疫应答过程中，IgM也是最早出现的抗体，半衰期较短，起早期抗感染作用，有助于感染性疾病的早期诊断。4.天然的血型抗体5.单体的IgM是细胞膜表面型免疫球蛋白（SmIgM）。 IgM J 链IgM 抗 体 结 构分 泌 型 IgM膜 型 IgMsIgM Iga IgbIga Igb三、IgA1. 有血清型（单体）和分泌型（双体），血清型有两个亚类。2. 分泌型IgA（SIgA）存在于外分泌液中，初乳中含量较高；SIgA是皮肤和粘膜表面局部抗感染的重要因素（如免疫屏障、中和病毒及抑

10、制病毒复制的作用）3. SIgA的分子结构中有J链和分泌片（SP），SP是粘膜上皮细胞的多聚Ig受体的胞外区。四、IgE1.血清中含量最低2.是亲细胞抗体，对肥大细胞及嗜碱性粒细胞有高度的亲和力。与型超敏反应的发生有关。3.可能与机体抗寄生虫免疫有关。五、IgD 1. 血清含量极低 2. 对蛋白酶敏感，极易降解 3. SmIgD是B细胞分化成熟的标志第五节 人工制备的抗体 一、多克隆抗体 由多个克隆细胞产生的多种抗体的混合物即多克隆抗体，也称第一代人工抗体产生多种针对不同表位的相应抗体 （多克隆抗体）诱发多个B细胞 克隆活化机体 天然抗原（多个抗原表位） 二、单克隆抗体 (monoclonal

11、 antibody, McAb) 由一个始祖细胞分化、增殖所产生的遗传性状完全相同的细胞群称为克隆（clone）。 由一个克隆B细胞产生的、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。又称第二代人工抗体。单克隆抗体的优点： 结构均一，特异性强； 效价高，具有高度性单克隆抗体是用杂交瘤技术制备原理：免疫小鼠的脾细胞（含大量B细胞）与同系小鼠骨髓瘤细胞融合，形成具有亲本细胞共同特点的杂交瘤细胞。杂交瘤细胞既有脾细胞产生特异性抗体的功能，又有瘤细胞可长期在体外传代培养的特点。三、基因工程抗体借助DNA重组和蛋白工程技术，根据不同目的在基因水平上对Ig分子进行切割、拼接或修饰，重新组成新型抗体分子，称为基因工程抗体，也称第三代抗体。原理：B细胞获