抗体、免疫球蛋白

第二章

免疫球蛋白与抗体

本课要解决的一些问题Ig与Ab有什么区别？Ig的结构与其功能有什么联系？Ab有哪些功能？五种常见Ig有什么区别？各自有何功能？血清蛋白电泳扫描示意图基本概念抗体（antibody,Ab）：是B细胞接受抗原刺激后增殖分化为浆细胞所产生的能与相应抗原特异性结合的球蛋白。主要存在于血清等体液中，能与相应抗原特异性地结合，具有免疫功能。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。

＝抗体免疫球蛋白？免疫球蛋白：侧重结构和化学本质抗体：强调生物学功能抗体都是免疫球蛋白免疫球蛋白不一定都具有抗体活性主要存在于血液及组织中，发挥各种免疫功能构成B细胞表面的抗原受体免疫球蛋白分泌型（secretedIg，SIg）膜型（membranceIg，mIg）基本概念德国医学家PEhrlich，提出体液免疫理论和抗体生成的侧链学说，1908年获得诺贝尔医学生理学奖德国细菌学家E.A.Behring，发现抗毒素，开创免疫血清疗法，1901年获得诺贝尔医学生理学奖20世纪获得诺贝尔医学生理学奖的免疫学家年代学者姓名国家获奖成就1901E.A.Behring德国发现抗毒素，开创免疫血清疗法1908P.Ehrlich德国提出体液免疫理论和抗体生成的侧链学说1960F.M.Burnet澳大利亚提出抗体生成的克隆选择学说1972G.M.Edelman美国阐明抗体的本质1984N.Jerne丹麦提出天然抗体选择学说和免疫网络学说G.Kohler德国建立杂交瘤技术制备单克隆抗体C.Milstein阿根廷单克隆抗体技术及免疫球蛋白基因表达的遗传调控1987Tonegawa日本阐明抗体多样性的遗传基础R.R.Porter英国阐明抗体的化学结构第一节免疫球蛋白的结构基本结构“Y”字形的四肽链结构两条完全相同的重链（heavychain，H）两条完全相同的轻链（lightchain，L）以二硫键连接而成重链轻链氨基酸残基450～550210分子量50～75kDa25kDa分类/型、、、、、每个免疫球蛋白分子上的轻链总是同型，重链都是同类。计算机模拟示意图免疫球蛋白的结构域

可变区（variableregion，V）和恒定区（constantregion，C）免疫球蛋白的结构域可变区重链和轻链V区各有3个区域的氨基酸组成和排列顺序高度可变，称为高变区（hypervariableregion，HVR）或互补决定区（complementaritydeterminingregion，CDR）。CDR以外区域的氨基酸组成和排列顺序相对不易变化，称为骨架区（frameworkregion，FR）。免疫球蛋白功能区结构示意图免疫球蛋白轻链V和C功能区结构示意图免疫球蛋白的结构域铰链区（富含脯氨酸）V区C区VL+VH功能区：抗原结合部位CL和CH区：具有同种异型抗体的遗传标记。CH2区：IgG的补体结合点和通过胎盘的部位CH3功能区：是Ig与其Fc受体结合的部位(固定细胞）免疫球蛋白的结构域其他成分J链（jioningchain）分泌片（secretorypiece,SP）多肽链富含半胱氨酸含糖合成细胞浆细胞粘膜上皮细胞主要功能将单体Ig分子连接为多聚体使IgA分泌到粘膜表面发挥免疫作用；保护SIgA铰链区免疫球蛋白的J链和SP结构Ig水解片段木瓜蛋白酶：（绞链区重链间二硫键近N端处断裂）Fab：抗原结合片段：具有单价抗体活性Fc：可结晶片段（低温）：结合补体、固定细胞和通过胎盘等胃蛋白酶：（重链间二硫键近C端）F（ab’）2：多价抗体活性pFc’：不具生物活性木瓜蛋白酶(papain)胃蛋白酶(pepsin)抗原结合片段（fragmentofantigenbinding，Fab）可结晶片段（fragmentcrystallizable，Fc）F(ab’)2pFc’轻链＋VH、CH1CH2和CH32个F(ab)及铰链区小片段Ig水解片段第二节Ig的抗原特异性同种型同种异型独特型免疫球蛋白的分类类重链分五种：、、、、对应Ig分五类：IgG、IgA、IgM、IgD、IgE亚类根据铰链区氨基酸残基的组成以及二硫键数目和位置的不同分亚类IgG1～IgG4、IgA1和IgA2、IgM1和IgM2型轻链分两种：和对应Ig分两型：和亚型根据轻链C区氨基端氨基酸排列的差异分亚型人免疫球蛋白家族重链和轻链的构成1、同种型(isotype)：同一种属所有个体都具有的免疫球蛋白的抗原特异性。VHCH1CH2CH3CH4VLCL由C区决定2、同种异型（allotype)：同一种属不同个体间免疫球蛋白分子所具有的不同的抗原特异性标志。VHCH1CVLCLFabFc由C区决定，主要反映在Ig分子的CH和CL上的一个或数个氨基酸的差异，又称为遗传标志。3、独特型(idiotype,Id)：同一个体内不同B细胞克隆产生的免疫球蛋白分子所特有的抗原特异性标志。由超变区决定第三节免疫球蛋白的生物学功能免疫球蛋白V区的功能特异性识别、结合抗原，中和毒素、阻断病原入侵。免疫球蛋白C区的功能激活补体结合细胞表面的Fc受体调理作用（opsonization）抗体依赖细胞介导的细胞毒作用（antibodydependentcell-mediatedcytotoxicity，ADCC）介导I型超敏反应穿过胎盘和粘膜调节免疫功能：IgG反馈及独特型网络调节免疫球蛋白功能区结构示意图起决定性作用C3bCR1促进吞噬细胞的吞噬作用调理作用