最新04免疫球蛋白课件

04免疫球蛋白04免疫球蛋白1本章重点掌握抗体与免疫球蛋白的概念掌握免疫球蛋白的基本结构、结构域及其功能掌握各类免疫球蛋白的特性与功能熟悉多克隆抗体、单克隆抗体及基因工程抗体的制备了解免疫球蛋白的异质性本章重点掌握抗体与免疫球蛋白的概念2最新04免疫球蛋白课件3最新04免疫球蛋白课件4最新04免疫球蛋白课件5最新04免疫球蛋白课件6最新04免疫球蛋白课件7最新04免疫球蛋白课件8免疫球蛋白概述免疫球蛋白概述9浆细胞浆细胞10最新04免疫球蛋白课件11第一节

免疫球蛋白的结构(construction)第一节

免疫球蛋白的结构(construction)12一、免疫球蛋白基本结构

由两条相同的重链和轻链通过链间二硫键连接而成的四肽链结构N端C端一、免疫球蛋白基本结构由两条相同的重链和轻链通过链间13（一）重链和轻链（一）重链和轻链141.重链（heavychain,H链）

组成：450-550个氨基酸残基分子量：50-75kD五类(class)：

重链类型：gadme(链)

↓↓↓↓↓

组成的Ig：IgGIgAIgDIgMIgE

亚类：同一类Ig根据绞链区氨基酸组成、重链二

硫键数目和位置的差别可分为亚类（IgG1～4、IgA1-2）。1.重链（heavychain,H链）

组成：450-5515组成：214个氨基酸残基分子量：25kD型(type)：根据轻链恒定区免疫原性不同分为和型亚型(type)：根据链个别氨基酸的差异，分为1～42.轻链（lightchain，L链）组成：214个氨基酸残基2.轻链（lightchain，L16（二）可变区和恒定区（二）可变区和恒定区17Inheavychains,theV,DandJsegmentsencodethevariabledomainwhiletheCsegmentencodestheconstantdomain.Inlightchains,theVandJsegmentsencodethevariabledomainwhiletheCsegmentencodestheconstantdomain.Inheavychains,theV,Dand181.可变区（variableregion，V区）：N端重链1/4和轻链1/2组成，氨基酸序列变化很大。高变区（hypervariableregion,HVR）互补性决定区（complementarity-determiningregion,CDR）独特型决定簇（idiotypicdeterminants）骨架区（frameworkregion,FR）1.可变区（variableregion，V区）：N端重链19医学免疫学上海第二医科大学免疫教研室医学免疫学上海第二医科大学免疫教研室20

2.恒定区（constantregion,C区)：

位于Ig分子的C端，占轻链1/2和重链3/4（IgG、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。2.恒定区（constantregion,C区21最新04免疫球蛋白课件22最新04免疫球蛋白课件23最新04免疫球蛋白课件24（三）铰链区（hingeregion)：

位于CH1和CH2之间，含有丰富的脯氨酸。易伸展、弯曲，有利于同时结合两个不同的抗原表位。（三）铰链区（hingeregion)：位于25最新04免疫球蛋白课件26最新04免疫球蛋白课件27

链内二硫键折叠成的球形结构域或功能区，约由110个氨基酸组成。轻链：两个结构域（VL,CL）;重链：4个或5个结构域

IgG、IgA、IgD：VH、CH1、CH2、CH3

IgM、IgE：VH、CH1、CH2、CH3、CH4(四)免疫球蛋白的功能域(domain)链内二硫键折叠成的球形结构域或功能区，约由110个氨28最新04免疫球蛋白课件29最新04免疫球蛋白课件30UnfoldedVLregionshowing8antiparallelb-pleatedsheetsconnectedbyloops.NH2COOHSSTheImmunoglobulinFoldUnfoldedVLregionshowing8a31最新04免疫球蛋白课件32BarrelunderconstructionAbarrelmadeofmanystavesarrangedinafoldedoversheetAbbarrelof7(CL)or8(VL)polypeptidestrandsconnectedbyloopsandarrangedtoencloseahydrophobicinteriorSingleVLdomainBarrelunderconstructionAbar33

免疫球蛋白功能域及其功能VL,VH:超变区，互补决定区（CDR)与抗原特异性结合部位CL,CH1同种异型的遗传标记CH2,CH3(IgG,IgM)补体C1q结合点，激活补体IgGCH2通过胎盘IgGCH3与单核细胞、巨噬细胞、中性粒细胞、NK细胞、B细胞表面的FcR结合铰链区适于V区同抗原的结合。含大量脯氨酸，富有弹性和伸展性，能使Ab与不同距离的抗原决定簇结合，也利于暴露补体结合位点。免疫球蛋白功能域及其功能VL,VH:超变区，与抗原特异34最新04免疫球蛋白课件35(一)J链（joiningchain）：将单体Ig分子连接成多聚体，存在于IgA和IgM中(二)分泌片（secretorypiece,SP）或分泌成分（secrtorycomponent，SC）：是分泌型IgA的辅助成分，保护分泌型IgA的铰链区免受蛋白水解酶的降解，并介导IgA二聚体的转运二、免疫球蛋白的其它成分：(一)J链（joiningchain）：二、免疫球蛋白36最新04免疫球蛋白课件37最新04免疫球蛋白课件38最新04免疫球蛋白课件39EpithelialcellJCCSSSSCCSSSSCCssSecretoryIgAandtranscytosisBJCCSSSSCCSSSSCCssJCCSSSSCCSSSSCCssJCCSSSSCCSSSSCCsspIgR&IgAareinternalised‘Stalk’ofthepIgRisdegradedtoreleaseIgAcontainingpartofthepIgR-thesecretorycomponentJCCSSSSCCSSSSCCssIgAandpIgRaretransportedtotheapicalsurfaceinvesiclesBcellslocatedinthesubmucosaproducedimericIgAPolymericIgreceptorsareexpressedonthebasolateralsurfaceofepithelialcellstocaptureIgAproducedinthemucosaEpithelialJCCSSSSCCSSSSCCssSec40三、免疫球蛋白的水解片断（一）木瓜蛋白酶（二）胃蛋白酶2个Fab

段结合抗原1个Fc段结合细胞F(ab’)2段双价抗体活性pFc’段无生物学活性三、免疫球蛋白的水解片断（一）木瓜蛋白酶2个Fab段结合41最新04免疫球蛋白课件42第二节

免疫球蛋白的异质性第二节

免疫球蛋白的异质性43重链C区分类轻链C区分型铰链区氨基酸组成和重链二硫键分亚类一、免疫球蛋白的类型CCVV轻链C区N端氨基酸的差异分亚型重链C区分类轻链C区分型铰链区氨基酸组成和重链二硫键分亚类一44

多样性抗原的存在是导致免疫球蛋白异质性（即具有不同的抗原识别特异性）的外源因素，是免疫球蛋白异质性的物质基础。二、外源因素所致的异质性-IgG的多样性多样性抗原的存在是导致免疫球蛋白异质性（即具有不同的45三、内源因素所致的异质性-IgG的血清型三、内源因素所致的异质性-IgG的血清型46

同一种系所有个体的Ig都含有的抗原决定簇，但与其它物种的有差别，为种属型标志，存在于Ig的C区。(一)同种型（isotype):（种属特异性）(一)同种型（isotype):（种属特异性）47IgM(kappa)IgG1(kappa)HumanIgHumanIgantiserum(Anti-HumanIgantibody)IgM(kappa)IgG1(kappa)Rabbit同一个种属，同类免疫球蛋白分子具有相同的免疫原性IgM(kappa)IgG1(kappa)HumanI48（二）同种异型(allotype）：

(个体特异性，个体遗传标志）

同一个种属，不同个体同类免疫球蛋白分子CH或CL一个或几个氨基酸不同而表现出具有不相同的免疫原性。（二）同种异型(allotype）：同一个种属，不同49Allotype同种异型IgG1Person3IgG1Person2IgG1Person1Allotype同种异型IgG1Person3IgG150（三）独特型(idiotype):

（B细胞克隆特异性）

同一个体，不同B细胞克隆产生的抗体，在其超变区具有不同的免疫原性，可诱导其它B细胞克隆产生抗独特型抗体。抗原部位存在于IgG的V区。（三）独特型(idiotype):同一个体，不同B51Idiotype独特型IgG1Person1anti-AIgG1Person1anti-BIgG1Person1anti-CIdiotype独特型IgG1IgG1IgG152第三节免疫球蛋白的功能（function）第三节53最新04免疫球蛋白课件54一、IgV区的功能识别并特异性结合抗原:

中和病毒、毒素，介导炎症反应抗体的抗原结合价：单体Ig：两价

sIgA：四价五聚体IgM：五价一、IgV区的功能识别并特异性结合抗原:554、

（一）激活补体

IgM、IgG1~3

激活补体经典途径凝聚的IgA或IgG4

激活补体替代途径二、IgC区的功能4、（一）激活补体二、IgC区的功能56最新04免疫球蛋白课件57Antibody+complement-mediateddamagetoE.coliHealthyE.coliElectronmicrographsoftheeffectofantibodiesandcomplementuponbacteriaAntibody+complement-mediate58ElectronmicrographsofAntibodiesandcomplementopsonisingEpsteinBarrVirus(EBV)NegativelystainedEBVEBVcoatedwithacoronaofanti-EBVantibodiesEBVcoatedwithantibodiesandactivatedcomplementcomponentsElectronmicrographsofAntibo591.调理作用（opsonization）：

IgFc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-dependentcell-mediatedcytotoxicity,ADCC)3.介导I型超敏反应:IgE

（二）结合Fc受体1.调理作用（opsonization）：（二）结合Fc受体60最新04免疫球蛋白课件61最新04免疫球蛋白课件62（三）穿过胎盘和粘膜:

IgG、sIgA

（三）穿过胎盘和粘膜:IgG、sIgA63第四节

各类免疫球蛋白的特性及功能第四节

各类免疫球蛋白的特性及功能64最新04免疫球蛋白课件65各类抗体的特性与功能IgG四个亚类，分布广、血清含量最高、唯一能通过胎盘,半衰期较长,主要的抗感染抗体,参与II、III型超敏反应IgM五个单体由J链连接成五聚体，最早、可诊断宫内及近期感染，天然血型抗体IgA血清型（单体）和分泌型（双体），初乳中高浓度sIgA，参与Ⅲ型超敏反应IgD含量低、B细胞成熟标志IgE含量最低、亲细胞、超敏反应/寄生虫免疫各类抗体的特性与功能IgG四个亚类，分布广、血清含量最高、唯66未成熟B细胞 成熟B细胞 活化或记忆B细胞mIgMmIgD未成熟B细胞 成熟B细胞67第五节

人工制备抗体第五节

人工制备抗体68一、多克隆抗体（polyclonalantibody，PcAb）二、单克隆抗体（monoclonalantibody，McAb）三、基因工程抗体（engineeringantibody）利用DNA重组技术和基因工程手段生产的抗体,包括人-鼠嵌合抗体、改型抗体、双特异性抗体、小分子抗体等一、多克隆抗体（polyclonalantibody，Pc69多克隆抗体的制备多克隆抗体的制备70单克隆抗体的制备单克隆抗体的制备71多克隆抗体单克隆抗体来源动物免疫血清、恢复期病人血清或免疫接种人群多为鼠源性特点来源广泛、制备容易纯度高、特异性强、效价高、少或无血清交叉反应、制备成本低组成针对不同抗原表位的抗体的混合物针对单一表位，结构和组成高度均一，抗原特异性及同种型一致应用疾病的被动免疫治疗广泛用于疾病诊断、特异性抗原或蛋白的检测和鉴定、疾病的被动免疫治疗和生物导向药物制备缺点特异性不高、易发生交叉反应，不易大量制备人体应用后可导致人鼠抗体反应多克隆抗体与单克隆抗体的比较多克隆抗体单克隆抗体来源动物免疫血清、恢复期病人血清或免疫接72基因工程抗体种类基因工程抗体种类73Humanization

（Chimeric/ReshapedAntibody)Humanization（Chimeric/Reshape74

小结概念基本结构水解片段功能区生物学活性免疫原性人工制备的抗体小结概念75

思考题1.试述免疫球蛋白的结构与功能。2.简述免疫球蛋白的功能区及其功能。

思考题1.试述免疫球蛋白的结构与功能。76最新04免疫球蛋白课件7704免疫球蛋白04免疫球蛋白78本章重点掌握抗体与免疫球蛋白的概念掌握免疫球蛋白的基本结构、结构域及其功能掌握各类免疫球蛋白的特性与功能熟悉多克隆抗体、单克隆抗体及基因工程抗体的制备了解免疫球蛋白的异质性本章重点掌握抗体与免疫球蛋白的概念79最新04免疫球蛋白课件80最新04免疫球蛋白课件81最新04免疫球蛋白课件82最新04免疫球蛋白课件83最新04免疫球蛋白课件84最新04免疫球蛋白课件85免疫球蛋白概述免疫球蛋白概述86浆细胞浆细胞87最新04免疫球蛋白课件88第一节

免疫球蛋白的结构(construction)第一节

免疫球蛋白的结构(construction)89一、免疫球蛋白基本结构

由两条相同的重链和轻链通过链间二硫键连接而成的四肽链结构N端C端一、免疫球蛋白基本结构由两条相同的重链和轻链通过链间90（一）重链和轻链（一）重链和轻链911.重链（heavychain,H链）

组成：450-550个氨基酸残基分子量：50-75kD五类(class)：

重链类型：gadme(链)

↓↓↓↓↓

组成的Ig：IgGIgAIgDIgMIgE

亚类：同一类Ig根据绞链区氨基酸组成、重链二

硫键数目和位置的差别可分为亚类（IgG1～4、IgA1-2）。1.重链（heavychain,H链）

组成：450-5592组成：214个氨基酸残基分子量：25kD型(type)：根据轻链恒定区免疫原性不同分为和型亚型(type)：根据链个别氨基酸的差异，分为1～42.轻链（lightchain，L链）组成：214个氨基酸残基2.轻链（lightchain，L93（二）可变区和恒定区（二）可变区和恒定区94Inheavychains,theV,DandJsegmentsencodethevariabledomainwhiletheCsegmentencodestheconstantdomain.Inlightchains,theVandJsegmentsencodethevariabledomainwhiletheCsegmentencodestheconstantdomain.Inheavychains,theV,Dand951.可变区（variableregion，V区）：N端重链1/4和轻链1/2组成，氨基酸序列变化很大。高变区（hypervariableregion,HVR）互补性决定区（complementarity-determiningregion,CDR）独特型决定簇（idiotypicdeterminants）骨架区（frameworkregion,FR）1.可变区（variableregion，V区）：N端重链96医学免疫学上海第二医科大学免疫教研室医学免疫学上海第二医科大学免疫教研室97

2.恒定区（constantregion,C区)：

位于Ig分子的C端，占轻链1/2和重链3/4（IgG、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。2.恒定区（constantregion,C区98最新04免疫球蛋白课件99最新04免疫球蛋白课件100最新04免疫球蛋白课件101（三）铰链区（hingeregion)：

位于CH1和CH2之间，含有丰富的脯氨酸。易伸展、弯曲，有利于同时结合两个不同的抗原表位。（三）铰链区（hingeregion)：位于102最新04免疫球蛋白课件103最新04免疫球蛋白课件104

链内二硫键折叠成的球形结构域或功能区，约由110个氨基酸组成。轻链：两个结构域（VL,CL）;重链：4个或5个结构域

IgG、IgA、IgD：VH、CH1、CH2、CH3

IgM、IgE：VH、CH1、CH2、CH3、CH4(四)免疫球蛋白的功能域(domain)链内二硫键折叠成的球形结构域或功能区，约由110个氨105最新04免疫球蛋白课件106最新04免疫球蛋白课件107UnfoldedVLregionshowing8antiparallelb-pleatedsheetsconnectedbyloops.NH2COOHSSTheImmunoglobulinFoldUnfoldedVLregionshowing8a108最新04免疫球蛋白课件109BarrelunderconstructionAbarrelmadeofmanystavesarrangedinafoldedoversheetAbbarrelof7(CL)or8(VL)polypeptidestrandsconnectedbyloopsandarrangedtoencloseahydrophobicinteriorSingleVLdomainBarrelunderconstructionAbar110

免疫球蛋白功能域及其功能VL,VH:超变区，互补决定区（CDR)与抗原特异性结合部位CL,CH1同种异型的遗传标记CH2,CH3(IgG,IgM)补体C1q结合点，激活补体IgGCH2通过胎盘IgGCH3与单核细胞、巨噬细胞、中性粒细胞、NK细胞、B细胞表面的FcR结合铰链区适于V区同抗原的结合。含大量脯氨酸，富有弹性和伸展性，能使Ab与不同距离的抗原决定簇结合，也利于暴露补体结合位点。免疫球蛋白功能域及其功能VL,VH:超变区，与抗原特异111最新04免疫球蛋白课件112(一)J链（joiningchain）：将单体Ig分子连接成多聚体，存在于IgA和IgM中(二)分泌片（secretorypiece,SP）或分泌成分（secrtorycomponent，SC）：是分泌型IgA的辅助成分，保护分泌型IgA的铰链区免受蛋白水解酶的降解，并介导IgA二聚体的转运二、免疫球蛋白的其它成分：(一)J链（joiningchain）：二、免疫球蛋白113最新04免疫球蛋白课件114最新04免疫球蛋白课件115最新04免疫球蛋白课件116EpithelialcellJCCSSSSCCSSSSCCssSecretoryIgAandtranscytosisBJCCSSSSCCSSSSCCssJCCSSSSCCSSSSCCssJCCSSSSCCSSSSCCsspIgR&IgAareinternalised‘Stalk’ofthepIgRisdegradedtoreleaseIgAcontainingpartofthepIgR-thesecretorycomponentJCCSSSSCCSSSSCCssIgAandpIgRaretransportedtotheapicalsurfaceinvesiclesBcellslocatedinthesubmucosaproducedimericIgAPolymericIgreceptorsareexpressedonthebasolateralsurfaceofepithelialcellstocaptureIgAproducedinthemucosaEpithelialJCCSSSSCCSSSSCCssSec117三、免疫球蛋白的水解片断（一）木瓜蛋白酶（二）胃蛋白酶2个Fab

段结合抗原1个Fc段结合细胞F(ab’)2段双价抗体活性pFc’段无生物学活性三、免疫球蛋白的水解片断（一）木瓜蛋白酶2个Fab段结合118最新04免疫球蛋白课件119第二节

免疫球蛋白的异质性第二节

免疫球蛋白的异质性120重链C区分类轻链C区分型铰链区氨基酸组成和重链二硫键分亚类一、免疫球蛋白的类型CCVV轻链C区N端氨基酸的差异分亚型重链C区分类轻链C区分型铰链区氨基酸组成和重链二硫键分亚类一121

多样性抗原的存在是导致免疫球蛋白异质性（即具有不同的抗原识别特异性）的外源因素，是免疫球蛋白异质性的物质基础。二、外源因素所致的异质性-IgG的多样性多样性抗原的存在是导致免疫球蛋白异质性（即具有不同的122三、内源因素所致的异质性-IgG的血清型三、内源因素所致的异质性-IgG的血清型123

同一种系所有个体的Ig都含有的抗原决定簇，但与其它物种的有差别，为种属型标志，存在于Ig的C区。(一)同种型（isotype):（种属特异性）(一)同种型（isotype):（种属特异性）124IgM(kappa)IgG1(kappa)HumanIgHumanIgantiserum(Anti-HumanIgantibody)IgM(kappa)IgG1(kappa)Rabbit同一个种属，同类免疫球蛋白分子具有相同的免疫原性IgM(kappa)IgG1(kappa)HumanI125（二）同种异型(allotype）：

(个体特异性，个体遗传标志）

同一个种属，不同个体同类免疫球蛋白分子CH或CL一个或几个氨基酸不同而表现出具有不相同的免疫原性。（二）同种异型(allotype）：同一个种属，不同126Allotype同种异型IgG1Person3IgG1Person2IgG1Person1Allotype同种异型IgG1Person3IgG1127（三）独特型(idiotype):

（B细胞克隆特异性）

同一个体，不同B细胞克隆产生的抗体，在其超变区具有不同的免疫原性，可诱导其它B细胞克隆产生抗独特型抗体。抗原部位存在于IgG的V区。（三）独特型(idiotype):同一个体，不同B128Idiotype独特型IgG1Person1anti-AIgG1Person1anti-BIgG1Person1anti-CIdiotype独特型IgG1IgG1IgG1129第三节免疫球蛋白的功能（function）第三节130最新04免疫球蛋白课件131一、IgV区的功能识别并特异性结合抗原:

中和病毒、毒素，介导炎症反应抗体的抗原结合价：单体Ig：两价

sIgA：四价五聚体IgM：五价一、IgV区的功能识别并特异性结合抗原:1324、

（一）激活补体

IgM、IgG1~3

激活补体经典途径凝聚的IgA或IgG4

激活补体替代途径二、IgC区的功能4、（一）激活补体二、IgC区的功能133最新04免疫球蛋白课件134Antibody+complement-mediateddamagetoE.coliHealthyE.coliElectronmicrographsoftheeffectofantibodiesandcomplementuponbacteriaAntibody+complement-mediate135ElectronmicrographsofAntibodiesandcomplementopsonisingEpsteinBarrVirus(EBV)NegativelystainedEBVEBVcoatedwithacoronaofanti-EBVantibodiesEBVcoatedwithantibodiesandactivatedcomplementcomponentsElectronmicrographsofAntibo1361.调理作用（opsonization）：

IgFc段与吞噬细胞表面FcR结合促吞噬2.抗体依赖的细胞介导