抗体及T-细胞接受体构造及多样性形成Structures

抗体及T-細胞接受體構造及多樣性形成(StructuresofAntibody&Tcellreceptorandthegenerationoftheirdiversity)PinLing(凌斌),Ph.D. DepartmentofMicrobiology&Immunology,NCKU ext5632

lingpin@.twReferences: 1.Chapters2&3in免疫系統(黎煥耀

教授

編譯,2ndedition) 2.Parham,TheImmuneSystem(2ndedition)課程要點

(Outline)抗体(免疫球蛋白)的構造及功能(Antibody(Ab)Structure&Function)抗体的多樣性

(GenerationofAbDiversity)T-細胞受體的構造及功能(T-cellReceptorStructure&Function)抗原處理及呈現(Antigenprocessing&presentation)抗体之特性及功能

(AntibodyFunction)抗体只由B細胞製造,提供保護免疫力

(Protectiveimmunity)2. 大部分疫苗藉由刺激抗体產生=>保護免疫力

(Protectiveimmunity)3. 抓住病菌及毒素:中和作用(Neutrlization)

調理作用(Opsonization)體內抗体總數-多樣性

(Diversity),1016

種類

單一抗体-特異性

(Specificity):

結合一個或少數抗原B

細胞活化及抗体生成抗体作用機制中和作用

(Neutrlization)調理作用(Opsonization)抗体的構造

(AntibodyStructure)抗原結合位置

(AntigenBindingSite)由抗体

H&Lchains的Vdomains上高度變異區

(HypervaribleRegions,HVs)組成又稱”互補決定區”

(ComplementarityDeterminingRegions,CDRs)

此構成Ab特異性抗原決定位

(AntigenicDeterminantorEpitope)

指被抗体結合的抗原部位通常是蛋白質(Protein)or醣類(Carbohydrate)其他被抗体結合的物質,exDNA,Antibiotics抗原決定位-II

(AntigenicDeterminantorEpitope)

課程要點

(Outline)抗体(免疫球蛋白)的構造及功能(Antibody(Ab)Structure&Function)抗体的多樣性

(GenerationofAbDiversity)

T-細胞受體的構造及功能(T-cellReceptorStructure&Function)抗原處理及呈現(Antigenprocessing&presentation)抗体的多樣性(GenerationofAbDiversity)

1.體細胞基因重組(Somaticgenerecombination,VDJrecombination) -增加Vdomain變異,主要在第三個CDR區域 -發生在純真B細胞(NaiveBcells),此時只合成IgM&IgD -再合併的不正確性

(recombinationalinaccuracies)

2.體細胞超突變(SomaticHypermutation)

3.類型轉換(ClassSwitchingorIsotypeSwitching)體細胞基因重組

(Somaticgenerecombination,VDJrecombination)體細胞基因重組-II

(Somaticgenerecombination,VDJrecombination)RSSRSSRSS:recombinationsignalsequenceRAG:recombinationactivatinggene再合併的多樣性

(Recombinationalinaccuracies)Q:體細胞基因重組可產生多少種

L&Hchains?

多少种

Ab?純真B細胞(NaiveBcells)合成

IgM&IgD:

訊息RNA處理(mRNAsplicing)IgM

膜表現型&分泌型:

訊息RNA處理(mRNAsplicing)B細胞受體(B-cellReceptor,BCR):

IgM膜表現型+Iga&Igb

-

接合抗原=>活化

B

細胞

=>分泌

IgA,IgE,&IgG抗体的多樣性(GenerationofAbDiversity)

1.體細胞基因重組(Somaticgenerecombination,VDJrecombination)

2.體細胞超突變

(SomaticHypermutation) -發生在Vdomain -發生在被抗原刺激活化的B細胞 -增加

Ab對Ag親和力3.類型轉換(ClassSwitchingorIsotypeSwitching)體細胞超突變

(SomaticHypermutation)

發生在B

細胞活化增生=>基因突變(Vdomain)

-增加

Ab對Ag親和力=>Affinitymaturation抗体的多樣性(GenerationofAbDiversity)

1.體細胞基因重組(Somaticgenerecombination,VDJrecombination)

2.體細胞超突變(Somatic

Hypermutation)

3.類型轉換(ClassSwitchingorIsotypeSwitching) -發生在Hchain的C群基因的基因重組 -決定

Ab

的功能(effectorfunctions)人體內五種抗體類型(Ab

Isotypes)課程要點

(Outline)抗体(免疫球蛋白)的構造及功能(Antibody(Ab)Structure&Function)抗体的多樣性

(GenerationofAbDiversity)T-細胞受體的構造及功能(T-cellReceptorStructure&Function)抗原處理及呈現(Antigenprocessing&presentation)T-細胞受體(TCR)的構造由二個胜肽鏈組成(多數ab,少數gd)只有膜結合型

類似Ab之Fab片段T-細胞受體只有一個抗原結合位

Ab有二個或更多的抗原結合位T-細胞受體複合物

(TCRComplex)TCRAgCD3g,CD3d,CD3echains=>Signal-zchain=>Signal課程要點

(Outline)抗体(免疫球蛋白)的構造及功能(Antibody(Ab)Structure&Function)抗体的多樣性(GenerationofAbDiversity)T-細胞受體的構造及功能(T-cellReceptorStructure&Function)抗原處理及呈現(Antigenprocessing&presentation)好的免疫抗原(AntigenorImmunogen)條件

它必須被免疫系統認為是一個外來者(non-self)，而且有淋巴細胞能辨識(recognize)它。它的分子量通常要大於10,000，分子量越大越複雜，越容易成為好的抗原。蛋白質是一個好的抗原，核酸(nucleicacid)或脂質(lipid)不是好的抗原。抗原決定位可接觸性(accessibilityoftheepitope)，抗原決定位一定要能被B,T-細胞或抗體看得見，比如抗原一定要能被吞噬後處理，透過抗原呈獻作用才能刺激免疫反應。T-細胞受體的抗原辨認

(AgrecognitionbyTCR)

Ab

天然的AgTCR處理過的Ag,並由MHC分子呈現二种不同的

MHC(MajorHistocompatibilityComplex)

分子二种不同的MHC分子在呈現抗原給CD8&CD4T細胞TCR+CD8Agpeptide+MHCI=>MHCIrestriction-TCR+CD4Agpeptide+MHCII=>MHCIIrestrictionMHCI&II在不同的細胞區域處理抗原二种不同的MHC分子表現在不同細胞上MHC的多基因及多形性

(MHCPolygeny&Polymorphism)多基因(Polygeny)-有幾個不同基因可供編譯MHC多形性(Polymorphism) -人類族群中MHC基因存有個體差異3.每一個MHC結合一組特定的胜肽(peptide)4.影響TCR的抗原辨認5.HumanMHC=>HLA(HumanLeukocyteAntigen)Figure5-14MHC的表現是共顯性(Codominant)Figure5-20MHC的多形性影響到胜肽抗原的結合及

呈現給T細胞SummaryIITCRStructure

-由二個胜肽鏈組成(多數ab,少數gd) -只有膜結合型

類似Ab之Fab片段 -T-細胞受體只有一個抗原結合位2.處理過的Ag,並由MHC分子呈現3.MHC的多基因及多形性4.每一個MHC結合一組特定的胜肽(peptide)5.影響TCR的抗原辨認(MHCRestriction)SummaryI抗体只由B

細胞製造,提供保護免疫力(Pro