第四章+抗体

疫球蛋白分子V区以及T、B细胞表面抗体
受体V区所具有的抗原特异性不同。
第三节 免疫球蛋白的基因结构
一、免疫球蛋白的基因库
• • • • • • H基因库（重链基因连锁群） ——第14号染色体 κ 基因库（ κ 链基因连锁群）： ——第2号染色体 λ 基因库（ λ 链基因连锁群）： ——第22号染色体
四、免疫球蛋白的其他成分
• 1. 连接链（joining chain， J链）： • IgM——J链连接5个单体 • SIgA——J链连接2个单体
• 2. 分泌片（secretory piece，SP） • 又称分泌成分（secretory component，SC） ：——分泌型IgA的成分 • 保护分泌型IgA免受蛋白酶的水解。存在于外分 泌液中，分泌液中有蛋白酶的存在。还有助于其 向粘膜表面转运。分泌型IgA在粘膜上皮合成， 是一种糖蛋白。 • 分泌片和抗体分子不是同一个细胞合成分泌的。 IgA是B细胞受抗原刺激，由B细胞分化成浆细胞 合成的。分泌片是粘膜上皮细胞合成的。
• 5. 激活补体； • 6. IgM不能通过胎盘 脐带血或新生儿血清中 IgM水平升高，表明胎儿有宫内感染； • 7. B细胞膜IgM（mIgM） 体液免疫应答； • 8. 自身抗体 自身免疫病，如：类风湿因子 • 9. 0.1M 2-巯基乙醇（2-ME）处理好失活。
三、IgA
• • • • • • • 1. 两种类型： 血清型——IgA1（主要），单体（主要）； 分泌型——IgA2（主要），二聚体（主要）， 粘膜局部浆细胞合成； 分泌片由粘膜上皮细胞合成； 2. 粘膜局部抗感染免疫 3. 聚合IgA激活补体代替途径。
免疫球蛋白的存在形式
免疫球蛋白可分为分泌型（secreted Ig， sIg）和膜型(membrane Ig, mIg)。 前者主要存在于血液及组织液中，具有抗体 的各种功能；后者构成B细胞膜上的抗原受体。 Antibodies are the secreted form of the B-cell receptor(BCR).
二、Ig的基因结构及其重排和表达
• • • • • • • κ 链： V κ （100个） J κ （5个） C κ （1个） λ 链： V λ （30个） J λ -C λ （4个）
• • • • •
H链： V基因（约95个） D基因（27个） V区 J基因（6个） C基因（9个） C区
三、Ig的类别转换（class swithching） • 一个B细胞克隆在分化过程中V-D-J功能基 因片段保持不变，而发生C基因重排，使其 表达的抗体分子发生H链类的改变，称为类 别转换。 IFNrIgG • B细胞克隆 IgM IL-4 IgE
IgG
（二）可变区（variable region, V区） 恒定区（constant region, C区）
（三）超变区(hyper-variable region, HVR) 又称互补决定区（complementary determining region,CDR）：抗原抗 体结合的部位。 骨架区（framework region, FR）
• Ab（IgM、IgG）+Ag C1q • 补体经典途径 • IgG4、IgA和IgE的凝聚物 • 补体旁路途径
• 2. 介导免疫细胞活性
• （1）调理作用（opsonization）： • IgG+抗原（颗粒性） Fc γ R（单核细胞 、吞噬细胞及中性粒细胞） 促吞噬细胞吞 噬 • （2）ADCC(antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,抗体依赖细胞介导的细胞毒性作用) ： • IgG+抗原（靶细胞） Fc γ R（NK细胞） • 杀伤靶细胞 • （3）介导超敏反应： • Ⅰ型， Ⅱ型和 Ⅲ型超敏反应
铰链区：富含脯氨酸，具有弹性。
二、抗体的功能区
• 轻链：VL，CL • 重链：VH，CH1，CH2，CH3（IgG、 IgA和IgD） • 多一个CH4（IgM和IgE）
• IgG分子中每隔110个氨基酸残基，就有一 个链内的二硫键将氨基酸连接成球状结构 。这种由210个氨基酸残基构成的，由二硫 键联结的球状结构，我们就称之为功能区 。
第五节 各类免疫球蛋白的特性和功能
一、IgG
• • • • • • • 一般特性： 单体分子； 四个亚类 血清中含量最高（75%Ig）； 半衰期最长（21-23天）； 3-5岁达成人水平（8.0-17mg/mL）； 可与SPA（葡萄球菌蛋白）结合（可以纯 化IgG）
• • • • •
生物学活性： 通过胎盘（新生儿抗感染）； 激活补体（裂解细胞）； 调理作用（促进吞噬）； 介导ADCC（细胞毒作用）。
• • • •
功能区的主要功能： VH和VL——抗原结合部位； CH1-3和CL——Ig遗传标志所在； CH2（IgG）、CH3（IgM）——C1q结 合部位； • CH2-CH3（IgG）——结合并通过胎盘； • CH3（IgG）——FcrR结合部位； • CH4（IgE）——FcεR结合部位。
• 是指具有抗体活性或化学结构与抗体分子相似的 球蛋白。 • 如临床上用到的多发性骨髓瘤，是一种浆细胞瘤， 能合成球蛋白，但没有与某种抗原发生特异性结 合的活性。 • 研究抗体其实就是通过骨髓瘤的免疫球蛋白研究 清楚的。因其结构与抗体相同。
• 抗体(antibody，Ab)是介导体液免疫的 重要效应分子，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，能与相应抗原 特异性地结合，显示免疫功能。
γ
β
α
球蛋白 清蛋白 （Globulin） （Albumin） • 1968年国际卫生组织和1972年国际免疫学会决定将具有 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（immunoglobulin，Ig）.
• 抗体（antibody, Ab）： • 是B细胞受抗原激活后，分化成浆细胞，合 成、分泌的一类能与相应抗原特异性结合的 具有免疫功能的球蛋白。 • 免疫球蛋白（immunoglobulin, Ig）olyclonal antibody）:
• 指由不同B细胞克隆产生的针对抗原物 质中多种抗原决定簇的多种抗体混合 物。 • 如：免疫血清（含多种特异性抗体）
一、多克隆抗体
• 多克隆抗体的实际意义： • （1）预防、治疗感染性疾病，如：破伤风 抗毒素血清 抗破伤风胎盘球蛋白 抗病毒感染等 副作用：超敏反应 （2）临床诊断 如：肥达氏反应——伤寒、副伤寒， 缺点：特异性差。
第三章 抗 体
目录
• • • • • 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 抗体的基本知识 免疫球蛋白 免疫球蛋白的基因结构 抗体的功能 各类免疫球蛋白的特性和功能
第一节 抗体的基本知识
• 早在十九世纪 后期，von Behring及其同事Kitasato就发 现白喉或破伤风毒素免疫动物后可产生具有中和毒素作用 的物质， 称之为抗毒素(antitoxin),随后引入抗体一词来 泛指抗毒素类物质。 • ~1940年, Tiselius和Kabat发现抗血清中的γ -球蛋白组分 的含量明显高于正常血清。 + 电泳方向
第四节 抗体的功能
一、V区的功能
• 识别并特异性结合抗原。
• • • • • • • 抗体分子： 单体（IgG，IgE）——2价 二聚体（分泌型IgA）——4价 五聚体（IgM）——5价 实际意义： a. 中和效应——中和毒素和病毒 b. 与Ag结合——促吞噬细胞吞噬
二、C区的功能
• 1. 激活补体系统
二、单克隆抗体
• • • • • •
单克隆抗体的实际意义： （1）抗原的纯化和结构分析； （2）细胞发生、分化及功能的阐明； （3）临床疾病的诊断和治疗‘ 如：免疫分子检测； 免疫导向药物治疗恶性肿瘤 —McAb抗癌药物（毒素或放射性核素偶 联）。
三 水解片段
• 木瓜蛋白酶（Papain）: I gG • Fab段（fragment of antigen-binding， 抗原结合片段） • Fc段（fragment crystalizable，可结晶 片段）
• Fab：一条完整的轻链和氨基端的一半重链 。每一个Fab段将于一个抗原决定簇结合。 Fab段的抗原结合价是一价的。 • Fc：两条重链羧基端的二分之一。有两个 二硫键，保留着它的生物学功能。CH2、 CH3。
一 抗体的基本结构
• Porter等对血清IgG抗体的研究证明：Ig分 子的基本结构是由四肽链组成的。即：由 二条相同的分子量较小的肽链(轻链)和二条 相同的分子量较大的肽链(重链)组成。H链 和L链由可变区（V区）和恒定区（C区）组 成。 • 四条肽链：两条重链和两条轻链
（一）重链（heavy chain, H链）、 轻链（light chain, L链）
• • • •
亚类 IgG: IgG1, IgG2, IgG3 IgA:IgA1,IgA2 IgM:IgM1,IgM2
• 2 型和亚型（根据轻链C区抗原特异性不同 分型）：
• κ (kappa)型 • λ （lambda）型
• 亚型（λ 链）：
• • • • OZ（+）（或 λ 1）：第190位（亮氨酸） OZ（-）（或 λ 2）：第190位（精氨酸） Kern(+)(或λ 3)：第154位（甘氨酸） Kern（-）或（ λ 4）：第154位（丝氨酸）
• 胃蛋白酶（Pepsin）： • •
IgG
能 • Fab‘2抗原结合价是2价，具有其原有生物 学活性。
F（ab‘）2：比Fab多了两个二硫键 pFc‘ p:poly(多)：无原有的生物学功
• 用酶去研究免疫球蛋白分子，进行结构和 功能的研究。还能制备生物制品。F(ab)2 的免疫原性比IgG弱（因分子量减小）。制 成生物制品可减少变态反应（病理性免疫 应答）的发生。