2 医免球蛋白

小分子抗体
将能与抗原结合的片段保留,其他部分去掉.免 疫原性低,可通过血管壁进入细胞进行免疫治疗
下一讲
补 体

为五聚体，分子量最大，称为巨球蛋白（macroglobulin）； 个体发育中最先出现的 Ig ，胚胎晚期即能产生，脐带血 IgM 增高提示胎内感染（如风疹病毒、巨细胞病毒感染等）；

抗原初次刺激机体时，是体内最先产生的 Ig ；血清 IgM 升高 说明有近期感染；
有强大激活补体能力和调理作用，在机体早期免疫防御中具 有重要作用； 天然血型抗体是IgM； 未成熟B细胞表达mIgM。


IgA

分为单体的血清型和二聚体的分泌型IgA； 分泌型IgA 主要由黏膜相关淋巴组织产生，存在于唾液、 泪液、乳汁及呼吸道、消化道、泌尿道的分泌液中和黏膜 表面，是机体黏膜局部抗感染免疫的重要因素。


初乳中的sIgA可对婴幼儿发挥自然被动免疫作用 调理吞噬、中和毒素

IgD

血清中含量低（0.2%），血清型IgD生物学作用尚不清楚
单克隆和多克隆抗体的比较和用途
特异性 敏感性 均一性 PcAb 低 差 无 McAb 高 强 有
1、用于免疫学检测，辅助临 床诊断 2、McAb用于亲和层析，分 离微量可溶性抗原 3、标记的McAb用于基础研 究，了解细胞分化等 4、制备生物导弹用于肿瘤、 移植等的临床治疗

基因工程抗体

又称重组抗体，借助DNA重组技术和蛋白
第五节 人工制备抗体

多克隆抗体（polyclonal antibody）

大多数天然抗原含有多个不同抗原表位，导 致体内多个B细胞克隆被激活并产生针对多 种不同抗原表位的抗体，即多克隆抗体。

来源广泛,制备容易 表位特异性不高,易发生交叉反应,也不易大

抗原
带有多个表位 刺激小鼠
针对不同表位 的B细胞



同种型

指同一种属所有个体Ig分子共有抗原特异性标志， 为种属型标志，位于IgC区。

同种异型

指同一种属不同个体间Ig分子所具有的不同抗原 特异性标志，为个体型标志，位于IgC区。

独特型

指每个Ig分子所特有的抗原特异性标志，其表位 又称为独特位，存在于IgV区。


Ig与抗原结合的CDR及Ig的独特型表位指 的是IgV区的同一个结构. 结构特点,功能,该区的免疫原性
动画演示ADCC作用
4.介导Ⅰ型超敏 反应


5.穿过胎盘:IgG选择性与FcRn(特异性 IgG输送蛋白)结合,转移到滋养层细胞内, 进入胎儿血液. 6.参与黏膜免疫:sIgA
第四节 各类免疫球蛋白的特性和功能
IgG

血清中的主要抗体成分（75-80%）；半衰期长（20-23天）；
出生后3个月开始合成，3-5岁接近成人水平； 多数抗菌、抗病毒、抗毒素抗体均属IgG类 是唯一能通过胎盘的Ig，发挥自然被动免疫功能； 具有活化补体经典途径的能力（IgG3>IgG1>IgG2）；
具有调理作用、ADCC作用和结合SPA等；
参与Ⅱ型、Ⅲ型超敏反应，某些自身免疫病的抗体也属IgG。
IgM
第 二讲 免疫球蛋白
内容提要
概述 免疫球蛋白的结构 免疫球蛋白的血清型 免疫球蛋白的生物学特性 各类免疫球蛋白的特性与功能 人工制备抗体



抗体的历史
Emil von Behring (1845-1917)
概 念

抗体（antibody, Ab），是介导体液免疫的重要效
应分子,是B细胞接受抗原刺激活化增殖分化为浆 细胞所产生，能特异性识别,结合和清除相应抗原
Gerald Edelman 1929 -Nobel Prize in 1972
Rodney Porter 1917-1985 Nobel Prize in 1972
Susumu Tonegama Nobel Prize 1987
第一节 免疫球蛋白的结构
（一）Ig的基本结构
由两条相同的重链和两条相同的轻 链通过二硫键连接而成的四肽链分

J链

是富含半胱氨酸的多肽链，由浆细胞合成， 主要功能是将单体Ig分子连接为多聚体。

分泌片


含糖肽链，是多聚免疫球蛋白受体的胞外段， 由黏膜上皮细胞合成和分泌。 功能

保护sIgA铰链区不被蛋白水解酶降解。 介导sIgA从黏膜下通过黏膜细胞转运到黏膜表面。
三 Ig水解片段

木瓜蛋白酶(papain)

骨架区（framework region，FR）V区中非
HVR部位的氨基酸组成和排列相对保守， 此为FR,共4个。

恒定区（constant region，C）

恒定区，近C端的其余序列，在同一种属中
其氨基酸的组成或排列比较恒定。占重链和
轻链的3/4和1/2.

结构域（domain）\功能区
第三节 免疫球蛋白的生物 学特性

V区的功能

特异性识别和结合抗原:中和毒素,阻断病原 体入侵;进而通过其C区而发挥作用.
中和毒素
中和病毒
中和细菌
C区的功能 1.激活补体
2.调理作用：IgG，促吞噬颗粒性抗原
3.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，从而杀伤靶细胞

(三)铰链区 （hinge region）

位于CH1和CH2之间可转动的区，含丰富的脯氨酸， 因此易伸展弯曲，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。
IgG1,IgG2,IgG4和IgA的铰链区较短，而IgG3和
IgD的铰链区较长；IgM和IgE无铰链区。
（二）其他结构与有关功能
1901
1908 1972 1977 1984 1987
von Bering
Ehrlich & Metchnikoff Edelman & Porter Yalow Koler,Milstein & Jerne Tonegawa
血清治疗
抗体生成、吞噬 抗体分子结构 放射免疫测定 单克隆抗体 Ig基因结构
质工程技术，按人们的意愿在基因水平上对
Ig进行切割、拼接或修筛，重新组装成为新
型抗体分子。


人-鼠嵌合抗体
小鼠单抗可变区基因和人恒定区基因构 建载体,并在一定体系中表达产生的抗体.

Байду номын сангаас
改型抗体
小鼠单抗中的CDR移植到人源抗体可变 区,替代人源抗体的CDR


双特异性抗体
将两套轻链,重链基因导入骨髓瘤细胞,选择合 适的抗体恒定区及Ig类型所获得的抗体,该抗体 的两个抗原结合位点可分别结合不同的抗原表 位.
免疫球蛋白的多肽链分子可折叠成若干个由链
内二硫键连接的球状形结构。每个球状形结构
约由110个氨基酸组成，具有一定的生理功能, 又叫功能区。

许多膜型和分泌型分子均含有这种独特的结构,归于 免疫球蛋白超家族(immunoglobulin superfamily,
IgSF )


结构域的二级结构是由两个反向平行的β片层 组成。每个β片层由3~5股多肽链折叠而成，两 个β片层通过一个链内二硫建连接，形成一个 “β桶状”或“β三明治”结构，这种结构称为 免疫球蛋白折叠。 轻链：VL、CL 重链：VH，CH1、CH2、CH3 (IgG、A、D) VH，CH1、CH2、CH3、CH4 (IgM、E)
的,具有免疫功能的球蛋白.

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）.

免疫球蛋白的类型

分泌型（secreted Ig，sIg）
膜型（membrane Ig，mIg）:BCR
Tiselius, 1937
电泳分离
与抗体有关的诺贝尔奖获得者
胃蛋白酶(pepsin)


木瓜蛋白酶水解

水解部位在重链链间二硫键的近N端。 水解为2个抗原结合片段（fragment of antigen binding，Fab，单价）和1个可结晶 片段（fragment crystallizable，Fc）。



Fab单价结合表位,不能形成凝集反应或 沉淀反应 Fc与补体, FcR结合,发挥相应作用
mIgD可作为B细胞分化成熟标记，成熟B细胞同时表达 mIgM和mIgD

mIgM
mIgD
未成熟B细胞
成熟B细胞
活化B细胞
IgE

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 属嗜细胞抗体，可与肥大细胞、嗜碱粒细胞表面 FcεRI结合，介导I型超敏反应。


IgE 与肥大细胞 和嗜碱性粒细胞 上的FcεRI结合, 导致活性介质释 放
(二)可变区和恒定区

可变区（variable region，v）

重链和轻链近N端约110个氨基酸序列的变化很大，其组成和排列有较大 差异。占重链和轻链的1/4和1/2.

高变区（hypervariable region，HVR），在V区中，某些特 定位臵的氨基酸残基的组成和排列顺序高度可变，此为 HVR/CDR,决定抗体的特异性,并负责识别和结合抗原;HVR还 是Ig分子独特型决定基主要存在的部位。
克隆增殖
多种抗体的混合物
（多克隆抗体）
单克隆抗体
(monoclonal antibody, mAb)




是指由一个只能识别一种抗原表位的B细胞克隆 所产生,仅能特异性识别和结合该种抗原表位的 同源,均一性抗体. 借助小鼠B细胞杂交瘤（hybridoma）技术，所 制备的高度均一（属同一类、亚类、型别）、单 一特异性（仅针对特定抗原表位）的抗体。 纯度高、特异性强、可大量生产。 动物源性
人抗体分子的特性
IgA 和 2 或2)5SCJ 2 或2)5SCJ 160 或 400 0 200 6 0 0 + +++ IgM 和 2)5J 或2)5J 900 ++++ 120 5 0 0 +++ + IgD 和 2 或2 180 0 3 3 0 0 ? ? IgE 和 2 或2 190 0 0.05 2 0 ++++ ? ?
子。
(一)四肽链的基本结构

重链

约450个氨基酸，根据其结构和免疫原性的差异而 分为五类： γ、α、μ、δ、ε,相应Ig：IgG、IgA、 IgM、IgD、IgE

轻链


约210个氨基酸，根据轻链恒定区抗原性不同，分 为和两型。一个天然Ig分子两条轻链的型别是相 同的。 在不同种属的动物与链的比例不同 人： 2：1， 小鼠：20：1
表 7-1
抗体类别 重链类别 重链亚类 轻链类别 分子式 分子量（kDa） 固定补体能力 血清浓度 (mg/100ml) 血清半衰期(天) 穿过胎盘 肥大细胞和嗜碱 性细胞脱颗粒 裂解细菌能力 抗病毒能力 IgG 和 2 或2 150 + 1000 23 ＋ ？ + +

胃蛋白酶

水解部位在重链链间二硫键的近C端。 水解为1个具有双价活性的抗原结合片段

F(ab’)2(双价结合表位,可发生凝集反应或沉
淀反应)和多个没有功能的片段（pFc’）。
第二节 免疫球蛋白的血清型

免疫球蛋白具有同为抗体和抗原的两重特性.
作为抗体,特异性结合抗原. 作为抗原,可刺激不同个体甚至同一个体的B细 胞分泌抗Ig的抗体.