2008g8Ig.ppt

1、Immunoglobulin,Emil von Behring 1854 - 1917, Nobel Prize in 1901,Diphtheria toxin,animal,Serum antitoxins,neutralized toxin,对健康人用疫苗进行主动免疫，免疫前（a）和免疫后10天 （b）分别采血并对血清蛋白进行凝胶电泳分析。免疫前血清中的g 球蛋白条带较宽，免疫之后则相对集中。Bruton 氏病患者血清蛋白中的 g 球蛋白条带缺失（c）。,抗体(antibody): 是B细胞接受抗原刺激后增殖分 化为浆细胞所产生的糖蛋白， 主要存在于血清等体液 中的具有免疫功能 的球蛋白

2、。,基本概念:,免疫球蛋白(Ig)： 具有抗体活性或化学 结构与抗体相似的球蛋白。,生物学和功能上的定义,结构和化学上的定义,所有抗体都是免疫球蛋白，但免疫球蛋白不都是抗体,Antibody (Ab) : A specific glycoprotein which is secreted by plasma cells in response to an antigen and which combine specifically with the antigen.,Immunoglobulins (Ig) : Glycoprotein molecules that are secreted

3、by plasma cells in response to an immunogen and which structure and function as antibodies.,Definition,Section 1 Basic Structure of Immunoglobulin,Basic Structure of Immunoglobulin,The basic structure of an antibody molecule consists of two identical light chains and two identical heavy chains, whic

4、h are linked by disulfide bonds.（H2L2)。,Heavy chain： 450-550a.a.，MW:50-75KD two identical heavy chains are linked by disulfide bonds. “Y” constant region and variable region five classes of antibody : IgG、IgA 、 IgM、 IgD 、 IgE five classes of heavy-chain ： 、 、 、 、 subclasses: IgG and IgA,Basic Struct

5、ure ：,g1，g2，g3 和 g4 等Igg 链分别参与组成IgG1、IgG2、IgG3和IgG4等分子。IgG3的铰链区最长，IgG2铰链区较短。四种亚类的IgG分子在血清中的浓度不同，所发挥的生物学特性亦不相同。,Light chain： 214a.a，MW:25KD constant region and variable region heavy chain and light chain are linked by disulfide bonds. two types of light-chain ：、 human =2 1 subtypes :-four,Basic Struc

6、ture ：,Variable region： amino-terminal of high chain and light chain, 1/2 light chain, 1/4 or 1/5 high chain. 氨基酸组成和排列顺序随抗体特异性而异 重链和轻链的可变区分别称为VH和VL hypervariable regions,HVR and framework regions,FR 赋予抗体以特异性,Basic Structure ：,Basic Structure ：,Constant region： carboxyl-terminal of high chain and lig

7、ht chain, 1/2 light chain, 1/4 or 1/5 high chain. 氨基酸组成和排列顺序相对恒定 重链和轻链的恒定区分别称为CH和CL 不同类Ig CH 的长度不同 如IgG、IgD和IgA具有3个CH，而IgE 、IgM有4个CH 是Ig分类和分型的依据，也是制备第二抗体的抗原基础,Basic Structure ：,Constant region： carboxyl-terminal of high chain and light chain, 1/2 light chain, 1/4 or 1/5 high chain. 氨基酸组成和排列顺序相对恒定 重链

8、和轻链的恒定区分别称为CH和CL 不同类Ig CH 的长度不同 如IgG、IgD和IgA具有3个CH，而IgE 、IgM有4个CH 是Ig分类和分型的依据，也是制备第二抗体的抗原基础,制备第二抗体,抗白喉杆菌IgG（Ab1）,白喉杆菌,机体,马,抗Ab1抗体（二抗）,抗破伤风杆菌IgG（Ab2）,破伤风杆菌,机体,制备第二抗体,Hypervariable region, HVR： VH和VL各有3个氨基酸组成和顺序变异很高的区域 这些区域结构与抗原决定簇互补，所以又成为 互补决定区（complementarity determining region,CDR） 或 抗原结合部位（antigen

9、 binding site,ABS） 抗原-抗体特异结合的关键部位 决定了抗体的特异性和亲和力 Framework region, FR,Basic Structure of Immunoglobulin,Basic Structure of Immunoglobulin,铰链区（hinge region）： 位于CH1和CH2之间 富含脯氨酸，有弹性， 使Ig伸展自如 IgE和 IgM 无铰链区,Basic Structure of Immunoglobulin,结构域或功能区（domain）： 多个二级结构单元组合形成的球状亚单位结构 通过二硫键连接 约含110氨基酸残基 抗体发挥生物学功

10、能的单位 L链有2个结构域，H链有4或5个结构域,Domains of Ig,木瓜蛋白酶 2Fab + Fc,胃蛋白酶 ( Fab )2+ pFc,Fragment antigen binding,Fragment crystallizable,Enzymatic Digestion Products of Immunoglobulin,Fab段（fragmentantigen binding）： 结构：L+ 1/2 H（VH+CH1） 单价，结合抗原后 不能形成凝集或 沉淀反应,( Fab )2 双价抗体活性 能形成凝集或沉 淀反应 生物制品应用,Fc段（ fragment crystall

11、izable） 结构： CH2 + CH3 赋予抗体多种生物 学功能,Enzymatic Digestion Products of Immunoglobulin,J链（joining chain） 参与 IgA (H2L2)2与 IgM (H2L2)5连接,分泌片（secretory piece, SP） 上皮细胞分泌 保护 sIgA不被蛋白酶降解 介导IgA的转运,Section 2 Function of Immunoglobulin,Function of Immunoglobulin,抗体单独的作用 抗体在活化补体中的作用 抗体与效应细胞结合发挥作用 抗体调理吞噬作用（Opsoniz

12、ation） 抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用 （antibody dependent cellular cytotoxicity，ADCC） 穿过胎盘与黏膜,Combine Specifically with Antigen,Function of Immunoglobulin,bacteria,Neutralization function,Activate Complement,IgG1/2/3 ， IgM,Classical pathway,聚合IgA, IgG4,Alternative pathway,Function of Immunoglobulin,Opsonization,Op

13、sonization IgG 抗体的Fc段与吞噬细胞上的IgG Fc受体结合，从而增强吞噬细胞对病原微生物的吞噬作用。,Function of Immunoglobulin,antibody dependent cellular cytotoxicity（ADCC）,ADCC 指具有杀伤活性的细胞如NK细胞通过其表达Fc受体的细胞识别抗体结合于靶抗原（如病毒感染细胞或肿瘤细胞）上的抗体Fc段，直接杀伤靶抗原。,Function of Immunoglobulin,ADCC作用,结合免疫球蛋白Fc段的各类Fc受体,Function of Immunoglobulin,介导 I 型超敏反应,Tra

14、versing Placenta ： IgG 是唯一能穿过胎盘的免疫球蛋白 与新生儿抗感染有关,Traversing Mucosa： sIgA 与局部免疫有关,Function of Immunoglobulin,Traversing Placenta and Mucosa,Section 3 Characteristic and Function of Five Immunoglobulin,五类免疫球蛋白的特性与功能：,IgG: IgM:,血清中含量最高， 占总Ig的75% 80% 再次应答的主要抗体 具有多种功能 与SPA结合 抗感染的主要抗体,分子量最大的 Ig 最早出现的 Ig 初次

15、应答的主要抗体 近期感染的指标 m IgM是B细胞抗原 受体,五类免疫球蛋白的特性与功能：,IgA: IgD:,分泌性和血清型 初乳中含sIgA 在黏膜局部抗感染中发挥重要作用,IgE: 含量最少 介导I型超敏反应,B细胞成熟的标志,人类免疫球蛋白同种型主要的理化特性和生物学特性,五聚体,抗 体 的 制 备,多克隆抗体（polyclonal antibody, pAb） 用一种包含多种抗原决定簇的抗原免疫动物，可刺 激机体多个B细胞克隆产生针对多种抗原表位的不同抗体的总和。所获得的免疫血清实际上是含有多种抗体的混合 物，称为多克隆抗体。,单克隆抗体（monoclonal antibody, M

16、cAb）P289 由识别一种抗原表位的单一B细胞克隆产生的单一特异性的抗体。 mAb is the specific Ab produced by one B cell clone and recognize one antigenic epitope only. With same structure, high purity and specificity.,发明单克隆抗体技术 Nobel Prize in 1984,单克隆抗体,Ab1,抗血清,Ab1 Ab2 Ab3 Ab4,Ab3,Ab4,普通抗血清（多克隆抗体）,单克隆抗体和多克隆抗体产生区别示意图,单克隆抗体和普通抗体的比较,小 结

17、,一、概念: antibody(Ab);immunoglobulin(Ig); opsonization; antibody dependent cellular cytotoxicity(ADCC）; monoclonal antibody( McAb) 二、基本结构： immunoglobulin(Ig） 三、生物学功能： antibody(Ab) 四、生物学特性：antibody(Ab),课外阅读,Immunoglobulins are composed of heavy and light chains. The N-terminal domain (V region) in both types of chains is highly variable and mediates antigen binding. The remaining portion (C region) of each chain is far less variable. Ligh chains can be classified into two distinct types, kappa()and lambda().And heavy chains have five isotypes, which diffe