第七章免疫球蛋白與抗體ImmunoglobulinandAntibodyIgandAb第二篇免疫學(xué)基礎(chǔ)【知識(shí)目標(biāo)】1.掌握免疫球蛋白、抗體、單克隆抗體的概念2.熟悉各類免疫球蛋白的特性及生物學(xué)功能3.熟悉免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)、人工制備的抗體【技能目標(biāo)】

具有分析各種抗體特征、結(jié)構(gòu)與功能的能力【素質(zhì)目標(biāo)】

具備認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度學(xué)習(xí)目標(biāo)1.抗體(antibody,Ab):B細(xì)胞接受抗原刺激后增殖為漿細(xì)胞，由漿細(xì)胞合成分泌的能與相應(yīng)抗原特異性結(jié)合的免疫球蛋白2.免疫球蛋白（Immunoglobulin,Ig):Ig:具有抗體活性或者與抗體結(jié)構(gòu)相似的球蛋白

IgAb有抗體活性（抗體）無(wú)抗體活性（非抗體）Ig概念第一節(jié)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)與類型一、免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)（一）四肽鏈結(jié)構(gòu)1.重鏈和輕鏈兩條相同的重鏈H鏈450-550aa兩條相同的輕鏈L鏈214aaIg主要存在于γ區(qū)-γ球蛋或丙種球蛋白Accordingtothedifferencesofaminoacid(aa)compositionandsequence2.抗體的種類AntibodyClasses第一節(jié)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)與類型五種免疫球蛋白IgG:7.0-16.0g/LIgA:0.7-4.0g/LIgM:0.4-2.3g/L第一節(jié)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)與類型3.兩端兩區(qū)（1）可變區(qū)：結(jié)合抗原

1/2L鏈

1/4or1/5H鏈不同的Ig,氨基酸的種類和排列順序不同，高度可變決定抗體的特異性,與不同抗原分子特異性結(jié)合互補(bǔ)性決定區(qū)(CDR)，和抗原表位互補(bǔ)結(jié)合，一個(gè)單體Ig分子有兩個(gè)抗原結(jié)合位點(diǎn)，稱為2價(jià)抗體骨架區(qū)(FR)，維持CDR區(qū)的空間構(gòu)型

N端第一節(jié)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)與類型（2）恒定區(qū)：結(jié)合抗原1/2L鏈3/4or4/5H鏈氨基酸的種類和排列順序相對(duì)穩(wěn)定C端第一節(jié)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)與類型免疫球蛋白分子結(jié)構(gòu)（IgG）1.連接鏈(J鏈)

單體:IgG,IgD,IgE，血清型Ig，膜型IgM。

雙體dimer:分泌型IgA(secretory,SIgA)

五聚體pentamer:IgM（二）免疫球蛋白的其他結(jié)構(gòu)Ig存在形式（1）膜型（membraneimmunoglobulin,mIg）BCR（B細(xì)胞抗原受體)：以跨膜蛋白形式于B細(xì)胞膜表面，與相應(yīng)抗原結(jié)合----IgD和單體IgM（2）分泌型（secretionimmunoglobulin,sIg）：以可溶性蛋白形式存在于體液中

第一節(jié)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)與類型2.分泌片（SP）(1)介導(dǎo)SIgA向粘膜外轉(zhuǎn)運(yùn)（2）保護(hù)SIgA免受蛋白酶水解第一節(jié)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)與類型OriginofSecretoryComponentofsIgAYYYYYY多聚Ig受體polymericIgR粘膜上皮細(xì)胞PIgR分泌片

1.四個(gè)功能區(qū)：Ig的多肽鏈分子可折疊成幾個(gè)由鏈內(nèi)二硫鍵連接的球形結(jié)構(gòu)。每個(gè)球形結(jié)構(gòu)約由110個(gè)氨基酸組成，具有一定的功能，稱為Ig功能區(qū)。①VH和VL：是結(jié)合抗原的部位②CH1和CL：具有部分同種異型的遺傳標(biāo)志；③CH2(IgG)和CH3(IgM)是結(jié)合補(bǔ)體部位；母體的IgG可借助CH2通過(guò)胎盤；④IgG的CH3結(jié)合吞噬細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞；IgE的CH2和CH3介導(dǎo)Ⅰ型超敏反應(yīng)二、免疫球蛋白的功能區(qū)第一節(jié)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)與類型免疫球蛋白功能區(qū)(functiondomains)第一節(jié)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)與類型AgBindingComplementBindingSitePlacentalTransferBindingtoFcReceptorsVL，VH:與抗原特異性結(jié)合CH1,CL:決定同種異型CH2與補(bǔ)體結(jié)合CH3:與細(xì)胞FC受體結(jié)合Hinge

region:flexibleandsuitableforCDRofIgboundtoAD2.鉸鏈區(qū)(hingeregion):betweenCH1andCH2富含脯fu氨酸,有彈性flexibility第一節(jié)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)與類型利于抗體捕捉抗原：利于抗體與不同距離抗原分子結(jié)合利于啟動(dòng)補(bǔ)體激活：Ag和Ab結(jié)合后，鉸鏈區(qū)發(fā)生結(jié)構(gòu)改化,Ab從”T”字型變成”Y”字型，補(bǔ)體結(jié)合位點(diǎn)CH2暴露（變構(gòu)效應(yīng)）第一節(jié)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)與類型三、免疫球蛋白的水解片段第一節(jié)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)與類型木瓜蛋白酶水解IgG在其重鏈鉸鏈區(qū)二硫鍵近氨基端側(cè)切斷，使其裂解為兩個(gè)相同的Fab段和一個(gè)Fc段。Fab:特異性結(jié)合抗原Fc:(1)結(jié)合補(bǔ)體

(2)穿過(guò)胎盤

(3)結(jié)合有FC受體的細(xì)胞第一節(jié)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)與類型

在其重鏈鉸鏈區(qū)二硫鍵近羧基端側(cè)切斷，裂解為大小兩個(gè)片段。

F(ab′)2：有雙價(jià)抗體活性的片段，特異性結(jié)合抗原。pFc：繼續(xù)水解，不再具有任何生物學(xué)活性。胃蛋白酶水解IgG第一節(jié)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)與類型免疫球蛋白的水解片段研究免疫球蛋白水解片段的意義1.研究Ig結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系2.減輕在Ig在臨床治療中的免疫反應(yīng)第一節(jié)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)與類型

（一）結(jié)合抗原特異性結(jié)合抗原(V區(qū)）--中和作用抗毒素+外毒素中和毒素抗病毒抗體+病毒阻止病毒感染細(xì)胞分泌型IgA+細(xì)菌抑制細(xì)菌粘附第二節(jié)免疫球蛋白的生物學(xué)功能

Neutralization：中和毒素，中和病毒第二節(jié)免疫球蛋白的生物學(xué)功能2.CL,CH1:決定抗體的同種異型allotype根據(jù)重鏈氨基酸不同，將Ig分為五類

IgM(μ)、IgG(γ)、IgA(α)、IgD(δ)、IgE(ε)亞類subclassIgG：IgG1,IgG2,IgG3,IgG4IgA：IgA1,IgA2IgM:IgM1,IgM2第二節(jié)免疫球蛋白的生物學(xué)功能免疫球蛋白的血清型（二）CH2:激活補(bǔ)體IgM,IgG1~3:classicalpathwayIgA,IgG4,IgE:alternativepathway第二節(jié)免疫球蛋白的生物學(xué)功能（三）與細(xì)胞表面的Fc受體(CH3)結(jié)合1.抗體的調(diào)理作用(opsonization):Ab促進(jìn)吞噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞吞噬被抗體Fab段結(jié)合的細(xì)菌等顆粒性抗原2.抗體依賴細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用(antibody-dependentcell-mediatedcytotoxicity,ADCC):IgG的Fab段與靶細(xì)胞(如腫瘤細(xì)胞,病毒感染的細(xì)胞)結(jié)合,Fc段與帶有FC受體的具有殺傷功能的細(xì)胞(如NK細(xì)胞)結(jié)合促進(jìn)其殺傷作用3.介導(dǎo)I型超敏反應(yīng):IgE的FC段與肥大細(xì)胞、噬堿性粒細(xì)胞表面FCR結(jié)合,致肥大細(xì)胞,噬堿性粒細(xì)胞膜通透性增加,釋放組胺等生物活性介質(zhì),導(dǎo)致I型超敏反應(yīng)第二節(jié)免疫球蛋白的生物學(xué)功能(1)

Opsonization(IgG,IgM):EnhancethephagocytosisofMΦ

(2)ADCC(Antibodydependentcellmediatedcytotoxicity)

第二節(jié)免疫球蛋白的生物學(xué)功能(3)HypersensitivitytypeⅠ

-mastcell,basophil(Fc

RⅠ)

FceRIdegranulation

IgEallergeninflammation第二節(jié)免疫球蛋白的生物學(xué)功能Ⅰ型超敏反應(yīng)發(fā)生的過(guò)程（1）穿過(guò)胎盤(IgG)和粘膜(SIgA):passthroughplacentaandmucosa1.IgG:theuniqueIgthatcanpassthroughplacenta2.SIgA:passthroughmucosa,actinglocalimmunityofmucosa第二節(jié)免疫球蛋白的生物學(xué)功能第二節(jié)免疫球蛋白的生物學(xué)功能免疫球蛋白的功能1、由淋巴結(jié)和脾臟的漿細(xì)胞產(chǎn)生。2、在血清中含量最高，占血清Ig總量的75-80%。3、是血液循環(huán)中主要的防御性抗體，能激活補(bǔ)體、中和病毒、中和毒素、調(diào)理吞噬。4、能通過(guò)胎盤，對(duì)新生兒抗感染起重要作用。5、再次免疫應(yīng)答產(chǎn)生IgG，為高親和力抗體。6、可與葡萄球菌蛋白A（SPA）結(jié)合，用于免疫診斷。（一）IgG第三節(jié)各類Ig的特征與功能功能亞類

IgG1IgG2IgG3IgG4特異性結(jié)合抗原

+++

+++

++++++激活補(bǔ)體（經(jīng)典）+++ +++-通過(guò)胎盤

++ ± ++++結(jié)合SPA ++++++—+++結(jié)合FcrR +++ -/+++++/-占血清中Ig總量(%)60-7015-205-101-7

人IgG亞類比較第三節(jié)各類Ig的特征與功能（二）IgM1、分子量最大，血清IgM為5聚體（巨球蛋白）2、由脾臟中的漿細(xì)胞產(chǎn)生，是個(gè)體發(fā)育過(guò)程中出現(xiàn)最早的抗體，胚胎晚期已能合成。如新生兒血清IgM含量增高，則表示宮內(nèi)感染。3、血清IgM：能激活補(bǔ)體，通過(guò)補(bǔ)體裂解產(chǎn)生C3b、C4b發(fā)揮調(diào)理吞噬作用。抗全身感染的作用較強(qiáng)。4、在免疫應(yīng)答的早期發(fā)生，是重要的早期防御性抗體，對(duì)感染的早期診斷有意義。成人血清IgM含量增高，則表示有近期感染。5、B細(xì)胞膜表面IgM（mIgM）是B細(xì)胞識(shí)別抗原的受體（BCR），為單體IgM。只表達(dá)mIgM是未成熟B細(xì)胞的標(biāo)志。第三節(jié)各類Ig的特征與功能（三）IgA血清IgA：由腸系膜淋巴結(jié)中的漿細(xì)胞產(chǎn)生存在于血清中，含量占血清Ig總量的10-20%。為單體。具抗菌、抗毒、抗病毒作用，對(duì)支原體和某些真菌也有作用。分泌性IgA（SIgA）：由粘膜固有層的漿細(xì)胞產(chǎn)生，在漿細(xì)胞內(nèi)已有J鏈連結(jié)成二聚體，通過(guò)粘膜上皮細(xì)胞時(shí)獲得分泌片.存在于外分泌液中，為二聚體。SIgA是重要的局部防御性抗體。第三節(jié)各類Ig的特征與功能（四）IgD1、單體結(jié)構(gòu)，由扁桃腺、脾臟中的漿細(xì)胞產(chǎn)生。2、血清中含量甚低，只占血清Ig總量的0.2%。3、是成熟B細(xì)胞膜表面IgD分子（SmIgD）。4、血清IgD分子：功能未明確。第三節(jié)各類Ig的特征與功能（五）IgE1、由鼻咽部、扁排腺、支氣管、胃腸道粘膜固有層的淋巴組織中的漿細(xì)胞產(chǎn)生。2、在血清中含量最低，0.1-0.4g/ml3、為單體結(jié)構(gòu)。4、親細(xì)胞性：與肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞膜上的Fc

R結(jié)合。5、介導(dǎo)Ⅰ型超敏反應(yīng)。第三節(jié)各類Ig的特征與功能IgGIgASIgAIgMIgDIgE全身性防御抗體

+

+-

+- -局部性防御抗體

-

-+-

- -早期性防御抗體

-

--+

- -介導(dǎo)Ⅰ型超敏反應(yīng)

-----+介導(dǎo)Ⅱ、Ⅲ型超敏反應(yīng)+

--+--B細(xì)胞膜抗原受體

-- -++

-（SmIg）各類免疫球蛋白的主要區(qū)別第三節(jié)各類Ig的特征與功能

Characteristicsofthe5Cla