【免疫学】Ig及其编码基因课件

INSTITUTEFORIMMUNOBIOLOGY免疫球蛋白及其编码基因ImmunoglobulinanditsgenesInstituteforImmunobiologyFudanUniversityCenterforGeneImmunization&VaccineResearchMarch25,2014Shanghai,ChinaSidongXiong,Ph.Dmmfd@126.com1最新版整理ppt抗体的概念抗体的结构抗体异质性抗体生物学特性抗体的编码基因抗体胚系基因的重排及机制抗体的多样性及其机制抗体的制备Immunoglobulinanditsgenes2最新版整理ppt一、抗体的基本概念抗原刺激B细胞产生的一类可与相应抗原特异性结合并产生各种免疫效应的糖化球蛋白，亦称免疫球蛋白(Immunoglobulin)3最新版整理ppt二、抗体的结构1、基本结构2、辅助结构3、结构域(Domain)

4最新版整理ppt

1、基本结构1）四肽链通过链间二硫键组成H2L2

重链：450aa,Mr.5X104,五类(a、g、m、d、e)

轻链：214aa,Mr.2.5X104,两型(k、l)2）分三个功能区：

可变区(Variableregion,VH/VL,Fv)：结合抗原 恒定区(Constantregion,CH/CL)：次级反应、抗原性 绞链区(Hingeregion)CH1-CH2间,30aa,2-5链间二硫键3）蛋白酶可酶解 木瓜蛋白酶(papain)：Fab、Fc

胃蛋白酶(pepsin)：F(ab’)2→2XFab’、pFc’ 5最新版整理ppt6最新版整理ppt7最新版整理ppt

1、基本结构1）四肽链通过链间二硫键组成H2L2

重链：450aa,Mr.5X104,五类(a、g、m、d、e)

轻链：214aa,Mr.2.5X104,两型(k、l)2）分三个功能区：

可变区(Variableregion,VH/VL,Fv)：结合抗原 恒定区(Constantregion,CH/CL)：次级反应、抗原性 绞链区(Hingeregion)CH1-CH2间,30aa,2-5链间二硫键3）蛋白酶可酶解 木瓜蛋白酶(papain)：Fab、Fc

胃蛋白酶(pepsin)：F(ab’)2→2XFab’、pFc’ 8最新版整理ppt9最新版整理ppt

1、基本结构1）四肽链通过链间二硫键组成H2L2

重链：450aa,Mr.5X104,五类(a、g、m、d、e)

轻链：214aa,Mr.2.5X104,两型(k、l)2）分三个功能区：

可变区(Variableregion,VH/VL,Fv)：结合抗原 恒定区(Constantregion,CH/CL)：次级反应、抗原性 绞链区(Hingeregion)CH1-CH2间,30aa,2-5链间二硫键3）蛋白酶可酶解 木瓜蛋白酶(papain)：Fab、Fc

胃蛋白酶(pepsin)：F(ab’)2→2XFab’、pFc’ 10最新版整理ppt11最新版整理ppt2、辅助结构

1）J链(Joiningchain)：

20KD、10%糖、Cys、二硫键连接IgH2）分泌片(Secretorypiece,SP)：

70KD、6％糖、上皮细胞合成12最新版整理ppt13最新版整理ppt14最新版整理ppt3、结构域(Domain)1）Ig分子中由链内二硫键构成的致密立体球体(V/C/H)2）b-strain、b-sheet、b-barrel、immunoglobulinfold3）CDRs(Hypervariableregions)、FRs(Frameworkregions)15最新版整理ppt16最新版整理ppt17最新版整理ppt18最新版整理ppt19最新版整理ppt三、抗体的异质性 抗体的特异性和类型的不同，称为异质性 heterogeneity） 不同抗原表位刺激机体所产生的免疫球蛋白分子重链类 别和轻链型别不同 不同抗原表位刺激机体所产生的免疫球蛋白分子识别抗 原的特异性不同 不同抗原表位诱导的同一类型的免疫球蛋白（IgG），

其识别抗原的特异性不同20最新版整理ppt三、抗体的异质性

内源性因素 外源性因素

21最新版整理ppt三、抗体的异质性1、类型：

类(Class):

重链C区抗原性,IgG、IgA、IgM、IgD、IgE

亚类(Subclass):

重链抗原性/二硫键数目位置,IgG1-4

型(Type):

轻链C区抗原性,k、l

亚型(Subtype):

轻链C区aa差异排列,l1～422最新版整理ppt三、抗体的异质性

内源性因素

23最新版整理ppt

血清型：

同种型(Isotype)：

C区决定，非遗传标志。类、亚类、型和亚型

同种异型(Allotype)：

个体等位基因，遗传标志:Gm

独特型(Idiotype,Id)：

Idiotope→Anti-Id24最新版整理ppt25最新版整理ppt26最新版整理ppt三、抗体的异质性

外源性因素

含多种不同抗原表位的抗原刺激机体免疫系统， 导致免疫细胞的活化，产生多种不同特异性的抗体。

多样性抗原的存在是导致免疫球蛋白异质性的外源因素， 是免疫球蛋白异质性的物质基础。 抗体的这种异质性，反映出机体对抗原精细结构的识别 和应答。 27最新版整理ppt28最新版整理ppt四、抗体的主要特性及生物学功能1、主要功能：

1）与相应抗原特异性结合：Fv 2）激活补体：

3）结合FcR：促吞噬(opsonization)

介导过敏 介导细胞毒(ADCC)

4）穿过胎盘和粘膜

5）调节免疫功能29最新版整理ppt30最新版整理ppt31最新版整理ppt32最新版整理ppt2、各类抗体的特性与功能

1）IgG：

4个亚类 分布广 血清含量最高 寿命长 能通过胎盘33最新版整理ppt34最新版整理ppt35最新版整理ppt2、各类抗体的特性与功能

2）IgM：

5单体J链连接 最大 最早 寿命短、可诊断宫内及近期感染。

SmIg:

BCR，C’多41aa(25aa疏水，末端3aa亲水)36最新版整理ppt37最新版整理ppt3）IgA：

单：血清

双：外分泌液，SIgA(J和SP)

38最新版整理ppt39最新版整理ppt40最新版整理ppt2、各类抗体的特性与功能

4）IgD： 含量低 绞链区长不稳定 与超敏反应/自身免疫病有关

SmIgD为BCR成分，B细胞成熟标志41最新版整理ppt42最新版整理ppt未成熟B细胞成熟B细胞活化或记忆B细胞mIgMmIgD43最新版整理ppt2、各类抗体的特性与功能

5）IgE； 含量少 寿命短 热敏感 亲细胞 进化最晚 含量最低 与超敏反应/寄生虫免疫有关44最新版整理ppt45最新版整理ppt

五、抗体的编码基因

抗体的胚系基因（germlinegenes）

重链：V基因片段（variablesegment）

D基因片段（diversitysegment）

J基因片段（joiningsegment）

C基因片段(constantsegment)

轻链：

V基因片段（variablesegment）

J基因片段（joiningsegment）

C基因片段(constantsegment)46最新版整理ppt

抗体编码基因的染色体定位肽链所在染色体 基因片段及排列人小鼠

22q11.216 Vn－(J－C)n

2p11-126C2 Vn－Jn－CH 14q32.312F1 Vn－Dn－Jn－Cn

47最新版整理ppt48最新版整理ppt

六、抗体胚系基因的重排及机制

抗体的重链胚系基因的重排 抗体的轻链胚系基因的重排 抗体胚系基因重排的机制49最新版整理ppt免疫球蛋白胚系基因状态下的V、（D）、J基因片段成簇存在，要编码完整的功能性的Ig多肽链必须在这些成簇存在的基因簇中选择某些基因片段进行重新组合，这一过程之。在V、D、J、C基因群中各选择一个基因片段，组成单个Ig的编码基因，进而转录和翻译，产生功能性Ig基因重排（generearrangement）50最新版整理ppt51最新版整理ppt52最新版整理ppt53最新版整理ppt54最新版整理ppt55最新版整理ppt

七、抗体的多样性及其机制

（一）结构的多样性

（二）功能的多样性56最新版整理ppt

抗体多样性的产生机制

组合多样性(combinatorialjoining)

连接多样性(junctionalflexibility)

体细胞高频突变(somatichypermutation)57最新版整理ppt58最新版整理ppt59最新版整理ppt60最新版整理ppt61最新版整理ppt人Ig多样性产生的机制多样性机制 H lk

多胚系基因数（功能性）

V 65 30 40 D 27 0 0 J 6 4 5 组合多样性 1.1X104 1.2X102 2X102

总计11000X(120+200)=3X106连接多样性 共～100

核苷酸插入300 /