第四章免疫球蛋白王麗娜Tel:8462530；8462468(lab)E-mail:myx@濰坊醫學院免疫學教研室山東省高校免疫學重點實驗室3/25/20251掌握：抗體（Ab）、免疫球蛋白（Ig）、單克隆抗體（mAb）的概念；Ig的基本結構、功能；五類Ig的特征與功能；熟悉：Ig的血清型，Ig的其他成分及酶解片段

。了解：抗體的制備

、基因工程抗體。學習要求3/25/20252第一節第二節第三節第四節Ig的結構Ig的異質性Ig的功能=各類Ig的特性與功能主要內容提綱第五節=人工制備抗體3/25/20253抗體（antibody,Ab）B細胞接受抗原刺激后增殖分化為漿細胞所產生的糖蛋白，是介導體液免疫的重要效應分子。3/25/20254抗體的發現3/25/20255具有抗體活性或化學結構與抗體相似的球蛋白。分泌型Ig(sIg)：抗體等，具有抗體的各種功能;膜型Ig(mIg)：BCR等，B細胞膜上的抗原受體;抗體是免疫球蛋白，但Ig

抗體。抗原膜型BCRB細胞漿細胞抗體免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）分泌型3/25/20256一、Ig的基本結構四肽鏈結構，二硫鍵連接兩條相同的重鏈（H鏈）兩條相同的輕鏈（L鏈）氨基端（N端）和羧基端（C端）“Y”形第一節免疫球蛋白（Ig）的結構3/25/20257一、Ig的基本結構㈠重鏈和輕鏈

㈡

Ig的可變區和恒定區㈢絞鏈區（hingeregion）㈣結構域（domain）3/25/20258⑴根據重鏈恒定區氨基酸組成和排列順序的不同

分為五類（class）或5個同種型（isotype）。

Ig類別：IgG

IgD

IgE

IgA

IgM

重鏈：γ鏈δ鏈ε鏈α鏈μ鏈1、重鏈（heavychain，H鏈）㈠重鏈和輕鏈3/25/20259⑵同一類Ig分亞類（subclass）的依據：鉸鏈區氨基酸組成的差異；重鏈二硫鍵的數目和位置的差異。1、重鏈（heavychain，H鏈）㈠重鏈和輕鏈3/25/2025102、輕鏈（lightchain，L鏈）⑴分2型（type）：、，功能無差異；比例異常與免疫系統疾病有關；⑵鏈根據個別氨基酸的差異可分四個亞型（subtype）：

1、2、3、4；⑶同一個天然Ig分子

兩條輕鏈總是同型兩條重鏈總是同類。㈠重鏈和輕鏈3/25/202511㈡

Ig的可變區和恒定區可變區（variableregion，V區）VHVLCHCL恒定區（constantregion，C區）一、Ig的基本結構氨基酸序列變化較大靠近C端的氨基酸序列相對穩定3/25/2025121、可變區（variableregion，V區）高變區(hyperveriableregion,HVR):

VH和VL各有３個區域的氨基酸組成和排列順序高度可變，與抗原表位互補，又稱互補決定區（complementaritydeterminingregion,CDR）。

CDR1,2,3共同構成Ig的抗原結合部位(antigen-bindingsite)。骨架區高變區3/25/202513Ig的互補決定區與抗原表位結合示意圖3/25/202514骨架區（frameworkregion,FR）

V區內CDR以外氨基酸組成和排列順序相對不易變化的區域。VH和VL各有四個骨架區，維持CDR的空間構型。

骨架區高變區1、可變區（V區）3/25/2025152、恒定區（constantregion，C區）CH、CL不同類Ig的CH長度不一

IgG、IgA、IgD：

CH1、CH2和CH3IgM、IgE：

CH1、CH2、CH3和CH4CH4CH43/25/202516位于CH1、CH2之間，含豐富脯氨酸易伸展彎曲---同時結合2個抗原表位易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶等水解㈢絞鏈區（hingeregion）IgM,IgE無鉸鏈區一、Ig的基本結構3/25/202517㈢絞鏈區（hingeregion）作用：1.彎曲利于V區與不同距離的抗原表位結合。3/25/202518“T”“Y”補體結合位點作用：2.使Ig分子發生構型改變，暴露補體結合位點。㈢絞鏈區（hingeregion）3/25/202519㈣結構域（domain）domain借助Ig兩條H、L鏈內二硫鍵的相互作用，將肽鏈折疊成幾個具有特殊生物學功能的球形結構，又叫Ig的功能區。一、Ig的基本結構3/25/202520每個結構域約110個AA，二級結構折疊形成兩個反向平行的片層，其中心的兩個半胱氨酸殘基由一個鏈內二硫鍵垂直連接，構成桶狀結構，稱Ig折疊（Igfold）。具有桶狀結構的分子稱為Ig超家族（

Ig

superfamily，IgSF）㈣結構域（domain）3/25/202521二、Ig的其他成分㈠J鏈（joiningchain）富含半胱氨酸，由漿細胞合成，將單體Ig分子連接成為多聚體。3/25/202522

J鏈分泌片㈡分泌片（secretorypiece，SP）分泌成分（SC），sIgA的輔助成分由粘膜上皮細胞合成和分泌保護sIgA的鉸鏈區免受蛋白酶的水解破壞介導IgA二聚體的跨膜轉運sIgA二、Ig的其他成分3/25/2025233/25/202524分泌片的作用腸腔固有層YYYYYYYY3/25/202525研究Ig的結構與功能分離和純化特定的Ig片段木瓜蛋白酶（papain）胃蛋白酶（pepsin）三、Ig的水解片段3/25/202526Fab段（fragmentofantigenbinding）：單價抗體活性Fc段（fragmentofcrystallizable

）：能夠與Fc受體結合F(ab’)2：雙價抗體活性可結合兩個表位pFc：小分子肽片段，無生物活性。三、Ig的水解片段3/25/2025273/25/202528第二節免疫球蛋白的異質性異質性：

Ig在特異性及類型方面的差異性，可由內源性或外源性因素引起。3/25/202529一、免疫球蛋白的類型㈠類（class）同一種屬的所有個體內，根據Ig

重鏈C區所含抗原表位的不同，將重鏈分為五類。據同一類Ig重鏈的抗原性及二硫鍵數目和位置不同而分。㈡亞類（subclass）3/25/202530㈢型（type）同一種屬所有個體Ig輕鏈C區所含抗原表位的不同，分為、。㈣亞型（subtype）同一型Ig輕鏈C區N端氨基酸排列順序的不同，又可分為亞型，如1，2，3，4。一、免疫球蛋白的類型3/25/202531--免疫球蛋白的多樣性二、外源性因素所致的異質性外源性因素----Ag數目繁多；每一Ag有不同表位；不同表位誘生的不同類Ig，特異性不同;不同表位誘生的同一類Ig(如IgG)，識別Ag的特異性不同;同一表位誘生的不同類型Ig，識別的Ag特異性相同，但輕、重鏈的類型不同。--免疫球蛋白的多樣性3/25/202532--免疫球蛋白的血清型三、內源性因素所致的異質性將Ig作為抗原在異種、同種異體或自身體內進行免疫，均能誘導機體產生相應抗體，可用血清學方法進行檢測，故稱Ig的血清型。Ig分子上有三類不同的抗原表位，分別為同種型、同種異型、獨特型抗原表位。3/25/202533HumanIgGAnti-humanIgG三、內源性因素所致的異質性㈠同種型（isotype）

同一種屬所有個體的Ig分子共有的抗原標志。

種屬型標志。位于IgC區。3/25/202534Anti-IgG三、內源性因素所致的異質性㈡同種異型（allotype）

同一種屬但不同個體的Ig分子所具有的不同抗原表位個體型標志。位于IgC區。IgG3/25/202535三、內源性因素所致的異質性㈢獨特型（idiotype，Id）同一個體來源的Ig分子，CDR區氨基酸排列順序不同，顯示不同的免疫原性。其表位又稱獨特位（idiotope）。

在不同甚至同一個體中刺激產生的抗體，稱為抗獨特型抗體（anti-idiotypeantibody，AId）。3/25/202536同種型同種異型獨特型免疫球蛋白的血清型種屬性標志個體性標志每個Ig的標志3/25/202537一、IgV區的功能二、IgC區的功能㈠激活補體㈡結合Fc段受體

1、調理作用

2、抗體依賴的細胞介導的細胞毒作用

3、介導I型超敏反應㈢穿過胎盤和黏膜三、免疫調節第三節免疫球蛋白的功能3/25/202538一、IgV區的功能識別并特異性結合抗原體內：介導多種生理、病理效應中和病毒、毒素體外：檢測、功能判斷抗體結合價：IgG：2價IgA：4價IgM：5價3/25/2025391、中和毒素（ToxinNeutralization）一、IgV區的功能2、中和病毒（Virusneutralization）3/25/202540一、IgV區的功能3、阻止細菌粘附（PreventingBacterialAdherence）3/25/202541二、IgC區的功能㈠激活補體

IgG1、3和IgM類抗體與抗原特異性結合后，其構型發生改變，暴露IgG的CH2和IgM的CH3功能區的補體結合位點，通過補體激活的經典途徑激活補體。3/25/202542㈡結合Fc受體--IgG,IgA,IgE1、調理作用（oponization）：抗體如IgG的Fc段與中性粒細胞、巨噬細胞上的IgG

Fc受體結合，從而增強吞噬細胞的吞噬作用。二、IgC區的功能3/25/2025432、抗體依賴的細胞介導的細胞毒作用(Antibody-dependentcell-mediatedcytotoxicity,ADCC）:

具有殺傷活性的細胞（如NK）通過其表面的Fc受體識別結合于靶抗原（病毒感染或腫瘤細胞）上的抗體的Fc段，直接殺傷靶細胞。㈡結合Fc受體二、IgC區的功能3/25/202544ADCC作用3/25/2025453、介導I型超敏反應----IgE㈡結合Fc受體二、IgC區的功能詳見第17章超敏反應3/25/202546㈢穿過胎盤和黏膜

IgG+FcRn，穿越胎盤（滋養層細胞表達

IgG輸送蛋白），天然被動免疫。

二、IgC區的功能3/25/202547㈢穿過胎盤和黏膜二、IgC區的功能sIgA參與粘膜局部免疫3/25/202548（詳見第16章）三、免疫調節作用3/25/2025493/25/202550第四節各種Ig的特性與功能五類免疫球蛋白的基本結構3/25/202551一、IgG含量最高;調理作用；ADCC作用；

激活補體；再次免疫應答的主要抗體，抗感染免疫的“主力部隊”--

遲來遲去；唯一能通過胎盤的抗體；與葡萄球菌蛋白A（SPA）結合；參與II、III型超敏反應。3/25/202552分子量最大；激活補體能力最強；天然血型抗體；產生最早；抗感染免疫的“先鋒部隊”----早來早去；也參與II、III型超敏反應；mIgM是BCR的主要成分；僅表達mIgM是未成熟B細胞的標志。二、IgM3/25/202553分血清型、分泌型血清型：單體；分泌型IgA（SIgA）：主要存于初乳、唾液、淚液，及呼吸道消化道和泌尿生殖道黏膜表面的分泌液中；sIgA是外分泌液中的主要抗體，參與局部黏膜免疫，抗感染免疫的“地方部隊”三、IgA3/25/202554含量低；鉸鏈區較長易被水解，半衰期短；單體形式存在血清中，功能不清；膜型IgD，構成BCR，B細胞成熟的標志。四、IgD3/25/202555含量最少；介導I型超敏反應；參與抗寄生蟲免疫。五、IgE3/25/202556免疫球蛋白之最血清中含量最高血清中含量最少分子量最大個體發育過程中最早出現受抗原刺激后最早出現IgGIgEIgMIgMIgM3/25/202557第五節人工制備抗體人工制備抗體的三部曲多克隆抗體單克隆抗體基因工程抗體3/25/202558一、多克隆抗體（polyclonalantibody）

由不同B細胞克隆產生的針對抗原物質中多種抗原表位的多種抗體的混合物。如:免疫血清，恢復期病人血清。抗原應用：（1）預防、治療感染性疾病，如：破傷風抗毒素血清抗破傷風，（2）臨床診斷，如：肥達氏反應--傷寒、副傷寒3/25/202559一、多克隆抗體（polyclonalantibody）

免疫血清是多克隆抗體3/25/202560優點：作用全面、來源廣泛、容易制備一、多克隆抗體（polyclonalantibody）

缺點：特異性低、交叉反應Ag1Ag23/25/2025611975年單克隆抗體技術建立GeorgesJ.F.Kohler瑞士（1946–1995）CarMilstein阿根廷/英國（1927-2002）1984年獲諾貝爾獎金里程碑二、單克隆抗體（monoclonalantibody,mAb）3/25/202562一個B細胞克隆針對一個抗原決定簇所產生的一種特異性抗體。二、單克隆抗體（monoclonalantibody,mAb）3/25/202563單克隆抗體的優點:結構均一，純度高，特異性強，效價高，交叉反應少，制備成本低應用：臨床檢測、抑制器官移植排斥、治療自身免疫疾病、生物導彈等免疫熒光技術檢測抗原二、單克隆抗體（monoclonalantibody,mAb）3/25/202564鼠源單抗臨床應用的障礙血清半衰期短分子量大、穿透力弱抗原抗體結合力、親和力不夠HAMA（人抗鼠抗體）反應：8－10天出現，20－30天達高峰，封閉與抗原結合位點，抗鼠抗體加速單抗清除。過敏休克時代呼喚新型抗體的出現！3/25/202565

三、基因工程抗體(geneticallyengineeredantibody)基本思路：將部分或全部人源抗體的編碼基因，或克隆到真核或原核表達載體中，體外表達人源化抗體表達抗體抗體基因質粒重組子在DNA水平對Ig基因進行切割、拼接或修飾，導入受體細胞表達的抗體。3/25/202566

三、基因工程抗體(geneticallyengineeredantibody)：基本思路：轉基因至剔除自身抗體編碼基因的小鼠體內，主動免疫誘生人源化抗體。(轉基因小鼠)小鼠胚胎干細胞敲除鼠Ig基因導入人Ig基因導入小鼠胚胎生產完全人源化抗體。3/25/202567優點：解決了鼠源性問題，均一性強，可工業化生產，成本低廉。缺點：親和力弱，效價不高。

三、基因工程抗體(geneticallyengineeredantibody)：3/25