医学免疫学--4 免疫球蛋白.ppt

1、免疫球蛋白,第 四 章,(Immunoglobulin,Ig) 免疫学教研室 裴华,主要内容,1.抗体/免疫球蛋白的概念 2.免疫球蛋白的结构 3.免疫球蛋白的功能 4.各类免疫球蛋白的特性与功能 5.人工制备的抗体,概 述,Ab：是由B淋巴细胞受抗原刺激转化为浆细胞后所产生，能与相应抗原特异性结合的糖蛋白，称为抗体（antibody,Ab）。,Ig：把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。 可分为膜型和分泌型。,Ig与Ab的关系,Ig是化学结构的概念，Ab 是生物学功能的概念。所有的Ab都是Ig，但Ig并非都有抗体活性。,Ig,Ab,一、Ig的基本结构 由两条相同的重链和

2、两条相同的轻链通过二硫键连接而成的四肽链结构。,第一节 Ig的结构,Ig的基本结构,氨基酸序列 变化较大,（一）重链与轻链 1.重链（heavy chain, H链）: 约450550个氨基酸 根据氨基酸组成及序列差异（免疫原性）分为五类 ： 重链类型： g a d m e (链) 组成的Ig： IgG, IgA, IgD, IgM, IgE 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（IgG14、IgA1-2）。,2.轻链（light chain, L链） 约214个氨基酸 型：根据轻链恒定区免疫原性不同，分为和型。 亚型：根据链个别氨基酸的差异，分为14。

3、,(二)可变区和恒定区： 1.可变区（variable region，V区）：位于Ig分子N端，占轻链1/2和重链1/4或1/5； 高变区（hypervariable region, HVR） 互补性决定区（complementarity- determining region, CDR） 独特型决定簇（idiotypic determinants） 独特的氨基酸序列和空间构象 骨架区（framework region, FR）,2.恒定区（constant region,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

4、，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。,(三)绞链区：位于CH1和CH2之间，含丰富 的脯氨酸，易伸展弯曲，有利于Ig V区与 抗原互补性结合；有利于暴露补体结合位 点；对蛋白酶敏感。 木瓜蛋白酶：2Fab Fc 胃蛋白酶：F（ab）2pFc (四)结构域与免疫球蛋白超家族,二 免疫球蛋白的其它成分： (一) J链（joining chain）： (二) 分泌片（secretory piece, SP） /分泌成分（ secretory component，SC）,免疫球蛋白的异质性,第二节,不同抗原，甚至同一抗原刺激B细胞产生 的Ig,在类型上，在特异性上均有不同,一 异质

5、性在Ig上的表现,1. 类（class）,2. 亚类（subclass）,3. 型（type）,4. 亚型（subtype）,二、外源因素所致的异质性-Ig的多样性,免疫球蛋白针对自然界种类繁多的抗原， 产生相应种类的特异性抗体， 种类极多， 造成抗体的多样性/异质性。,1. 可以有针对多样不同抗原表位的抗体存在,2. 针对同一表位也可以有不同类型抗体存在,三、内源因素所致的异质性- Ig的血清型,1. 同种型(isotyope)：（种属特异性） 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。,Human Ig,Human Ig,antiserum,(Anti-Human I

6、g antibody),Rabbit,2. 同种异型(allotype）：(个体特异性，个体遗传标志） 指同一种属内不同个体间的Ig分子抗原决定簇的差异。,Allotype,同种异型,3. 独特型(idiotype) ：（B细胞克隆特异性）,同一个体体内不同B细胞克隆产生的Ig V区的 抗原特异性的差异。,Idiotype,独特型,IgG1 Person 1 anti-A,IgG1 Person 1 anti-B,IgG1 Person 1 anti-C,第三节 免疫球蛋白的功能,一、Ig V区的功能,VH和VL：与抗原特异性结合,二、Ig C区的功能,CL和CH1：某些同种异型（alloty

7、pe） 遗传标记； IgG的CH2、IgM的CH3：有C1q结合点，可通 过经典途径激活补体； IgG的CH2：通过胎盘； CH3/CH4： 与不同细胞表面的FcR结合，表 现不同的生物学效应。,4、,（一）激活补体 IgM、IgG13 激活补体经典途径 凝聚的IgA或IgG4 激活补体替代途径,（二）结合Fc受体 1 调理作用（opsonization)： Ig Fc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-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC) ： 3 介导I型超敏反应: IgE,（三）穿过胎

8、盘和粘膜 IgG、sIgA,抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC）,IgG类抗体与靶细胞表面抗原特异性结合，效应细胞（NK细胞、巨噬细胞、中性粒细胞）借助所表达的IgG FcR与靶细胞表面IgG的Fc段结合，从而直接杀伤靶细胞。,抗体的功能,一、IgG,第四节 各类Ig的特性与功能,体液中含量最高(总量7580)，半衰期最长（2023天）。,亲和力高，再次免疫应答主要抗体，抗感染免疫的重要组分。,分为4个亚类，不同亚类在：新生儿抗感染 发挥重要作用。 活化补体 调理作用 ADCC作用,某些 抗自身组

9、分抗体 也属于IgG。 引发/型超敏反应,某些IgG亚类Fc段可与SPA结合，藉此可富集、 纯化抗体。,二、IgM,可分为膜型与分泌型2类。 mIgM表达于B细胞表面，构成BCR. sIgM为五聚体，为分子量最大的Ig.,IgM是最早出现的抗体 a.个体发育过程中最早合成与分泌的抗体。 （故脐血IgM 提示胎儿有宫内感染） b.是初次免疫应答出现最早的抗体 （可提示有新近感染，可用于感染的早期诊断）,存在于血液中，结合抗原和补体的能力强。,天然血型抗体是IgM类抗体，在血型不符输血所致 严重溶血中起重要的作用。,只表达mIgM的B细胞是未成熟B细胞。,三、IgA,分为2 类 血清中的单体IgA

10、 分泌型IgA（sIgA）,sIgA 合成、分泌于外分泌腺， 参与黏膜局部抗感染、中和毒素的局部免疫。,婴幼儿从母乳中可获得sIgA，这是重要的“自然被动免疫” 方式。,四、IgD,分为2 类 分泌型IgD 膜型IgD（sIgD）,分泌型IgD功能尚不明嘹,膜型IgD参与构成BCR,未成熟B细胞 mIgM,成熟B细胞 mIgM mIgD,活化/记忆B细胞 mIgM,五、IgE,含量最少,与型超敏反应发生相关,与抗寄生虫感染免疫发生相关,五、IgE,属亲细胞抗体，可与肥大细胞、嗜碱性 粒细胞表面FcR结合，介导I型超敏反应； 是血清中含量最低的Ig； 主要由呼吸道、胃肠道粘膜固有层的浆细胞 产生

11、。,第五节 人工制备抗体一、多克隆抗体（polyclonal antibody，PcAb）,用天然的抗原物质免疫动物，刺激多个B细胞克隆所获得的免疫血清（含多种特异性抗体）。,二、单克隆抗体（monoclonal antibody，McAb）,通过小鼠B细胞杂交瘤（hybridoma）技术，制备的高度均一（属同一类、亚类、型别）、单一特异性（仅针对特定抗定抗 原表位）的抗体。 优点：高效价，可大量生产,三、基因工程抗体（gentic engineering antibody，GeAb）,借助DNA重组技术和蛋白质工程技术，按人们的意愿在基因水平上对Ig进行切割、拼接或修饰，重新组装成为新型抗体分子。 如：嵌合抗体 重构抗体 单链抗体 单域抗体,1. 嵌合抗体