三免疫球蛋白与抗体【40页】

免疫球蛋白的生物学功能
四、通过胎盘和黏膜 IgG是人类唯一能够从母体通过胎盘屏障转运到胎儿体内的抗体。IgG通过 其Fc段选择性地与胎盘微血管壁内皮细胞表面受体可逆性结合，主动穿过 胎盘进入胎儿血液循环。 此外，SlgA可通过分泌片经黏膜上皮细胞进入呼吸道及消化道发挥抗感染 免疫作用。
目录
各类免疫球蛋白的特性和作用
免疫球蛋白的生物学功能
二、激活补体 lgM、IgG抗体与相应抗原结合后，抗体的构象改变使其CH2或CH3区的补体 C1q结合位点暴露，从而导致补体经典途径激活。凝聚的gA1、lgG4和IgE可 以通过旁路途径活化补体。
免疫球蛋白的生物学功能
三、结合Fc受体 lgG、lgA和IgE可通过其Fc段与细胞表面的相应Fc受体(FcγR、FcαR、FcεR)结 合，发挥免疫效应。 1.调理作用指抗体通过Fab段与细菌等颗粒性抗原结合，以Fc段结合巨噬细 胞或中性粒细胞表面的FcγR，从而促进吞噬细胞对上述颗粒性抗原吞噬的 作用。
人工制备抗体
2.单克隆抗体由单一B细胞克隆产生的、只识别单一抗原表位的高度特异性 抗体称为单克隆抗体( monoclonal antibody，mAb)。以免疫小鼠的B细胞与同 系小鼠骨髓瘤细胞融合形成的杂交瘤( hybridoma)细胞，既有骨髓瘤细胞无限 扩增的特性，又继承了B细胞合成特异性抗体的能力。一个杂交瘤细胞增殖 形成的细胞群所产生的抗体是只能识别一种抗原表位的mAb。mAb的优点是 结构均一、纯度高、特异性强，几乎不存在交叉反应，目前已在医学、生物 学各领域广泛应用。 3.基因工程抗体通过基因重组技术制备的抗体称为基因工程抗体( genetic engineering antibody)。这种抗体既保留了单克隆抗体的均一性、特异性强的 优点，又能克服其鼠源性的缺点。如人鼠嵌合抗体、改型抗体及小分子抗体 等。
4、在免疫应答的早期发生，是重要的早期防御性抗体，对感染的早期诊断有意义。 成人血清IgM含量增高，则表示有近期感染。
5、B细胞膜表面IgM（mIgM）是B细胞识别抗原的受体（BCR），为单体IgM。只表 达mIgM是未成熟B细胞的标志。
各类免疫球蛋白的特性和作用
IgA与SIgA
血清IgA：由肠系膜淋巴结中的浆细胞产生存在于血清中，含量占血清Ig总量的 10-20%。为单体。具抗菌、抗毒、抗病毒作用，对支原体和某些真菌也有作用。 分泌性IgA（SIgA）：由粘膜固有层的浆细胞产生，在浆细胞内已有J链连结成二 聚体，通过粘膜上皮细胞时获得分泌片. 存在于外分泌液中，为二聚体。SIgA是 重要的局部防御性抗体。
免疫球蛋白的生物学功能
三、结合Fc受体 2.抗体依赖细胞介导的细胞毒作用 ：抗体的Fab段与靶细胞特异性结合后， 其Fc段与杀伤细胞如NK细胞、巨噬细胞等的Fc受体结合，介导杀伤细胞直 接作用于靶细胞，简称ADCC效应。 3.介导I型超敏反应 ： IgE为亲细胞抗体，其Fc段可与肥大细胞和嗜碱粒细胞 表面的FcεR结合，使其致敏。致敏细胞通过其表面的lgE结合再次进入机体 的相同变应原时，可释放生物活性介质，引起I型超敏反应(详见第十一章) 。
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第三章 免疫球蛋白 与抗体
目录
3 免疫球蛋白的生物学功能 4
抗体(Antibody，Ab）是由抗原刺激而 产生的一类能与相应抗原特异性结合的 糖蛋白。 免疫球蛋白（Immunology，Ig）具有抗 体活性及化学结构与抗体相似的一类球 蛋白。
抗体的发现与命名
30年代，血清中具有防御作用 的保护成分统称为抗体
L链：VL区 CL区 H链：VH区 CH1区
CH2区 CH3区 CH4区(IgM,IgE )
功能区的作用
V区
C区
VL+VH功能区：抗原 结合部位
CL和CH 区：具有同种异型抗体 的遗传标记。 CH2区：IgG的补体结合点和通 过胎盘的部位
CH3功能区：是Ig与其Fc受 体结合的部位(固定细胞）
VL+VH功能区：抗原结合部位
各类免疫球蛋白的特性和作用
IgG
1、 由淋巴结和脾脏的浆细胞产生。 2、 在血清中含量最高，占血清Ig总量的75-80%。 3、 是血液循环中主要的防御性抗体，能激活补体、中和病毒、中和毒素、调理吞
噬。 4、能通过胎盘，对新生儿抗感染起重要作用。 5、 再次免疫应答产生IgG，为高亲和力抗体。 6、可与葡萄球菌蛋白A（SPA）结合，用于免疫诊断。
骨架区(Framework,FR)
免疫球蛋白的结构
(三）铰链区（hinge region）
位于CH1和CH2之间， 富含脯氨酸，易发生伸展 和一定程度的移动，便于 抗体更好地与抗原结合。
免疫球蛋白的结构
二、免疫球蛋白的功能区
Ig分子通过链内二硫键折叠成若干 个球形单位，每个球形单位为一个 功能区。
三、独特型 独特型( idiotype)指同一个体内不同B细胞克隆产生的免疫球蛋 白其V区的免疫原性不同，是每个抗体分子的抗原特异性标志， 其抗原表位位于免疫球蛋白V区中的CDR区。 独特型在异种、同种异体及自身体内都能诱导产生相应抗体， 称为抗独特型抗体(antiidiotype antibody，Ald)。独特型与抗独 特型抗体构成机体重要的免疫调节网络。
胃蛋白酶----水解
裂解部位：铰链区端 裂解片段 F(ab’)2+pFc’ Fab结合价：二价
IgG水解
木瓜蛋白酶 胃蛋白酶
裂解部位
铰链区近N端 铰链区近C端
裂解片段 Fab结合价
2Fab+Fc 单价
F(ab)2’+pFc’ 二价
同种型抗原
决定簇
存在
消失
免疫动物
产生抗IgG
不产生抗IgG
超敏反应的
免疫球蛋白的结构
（一）轻链和重链
轻链（L链）
κ链
轻链决定型别
κ型
正常人κ：λ≈2 ：1
λ链 λ型
重链（H链）:根据其抗原性的差异，人类Ig的H链分为
链
链
链
链
链
重链决定Ig类别
IgG
IgA
IgM
IgD
IgE
免疫球蛋白的结构
（二）可变区和恒定区
可变区（V区）：氨基酸种类、排列顺序 差异较大，构成抗体的多样性。 V区：VL、VH
免疫球蛋白的血清型
二、同种异型 同种异型( allotype)指同一种属不同个体间同一类型免疫球蛋白 分子所具有的不同的免疫原性，为个体性标志，其抗原表位也 存在于免疫球蛋白的C区。 这种不同个体免疫球蛋白所存在的同种异型抗原往往表现为C区 内1个或数个氨基酸残基的差异，可作为个体的遗传标志。
免疫球蛋白的血清型
IgG CH3区：可于单核-M细胞、B细胞、NK细 胞、中性粒细胞上的IgG-Fc受体结合——调理
吞噬、ADCC。
免疫球蛋白的结构
三、免疫球蛋白的水解片段 木瓜蛋白酶----水解
裂解片段：2Fab+Fc
Fab结合价 ：单价
Fab为抗原结合片段（Fragment of antigen binding） Fc为可结晶片段（Fragment of crystalline）
恒定区（C区） 氨基酸种类、排列顺序恒定 C区：CL、CH
免疫球蛋白的结构
高变区 （hypervariable region，HVR）
抗体与抗原结合的位置，又称为决 定簇互补区(complementaritydeterminant region, CDR)，也是抗体 分子的独特型决定簇的主要存在部 位。
2、在血清中含量最低，0.1-0.4g/ml 3、为单体结构。 4、亲细胞性：与肥大细胞和嗜碱性粒细胞膜上的FcR结合。 5、介导Ⅰ型超敏反应。
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人工制备抗体
人工制备抗体是大量获得抗体的有效途径，在疾病的诊断、免疫防治及基础 研究中有广泛的应用。根据抗体制备的原理和方法，人工制备抗体可分为多 克隆抗体、单克隆抗体和基因工程抗体。 1.多克隆抗体 用天然抗原免疫动物后获得的血清即为多克隆抗体。天然抗 原分子往往含有多种抗原表位，可激活多个B淋巴细胞克隆，产生针对不同 抗原表位的多种抗体。 由多个B细胞克隆产生的多种抗体的混合物即多克隆抗体( polyclonal antibody， pAb)。
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免疫球蛋白的生物学功能
一、特异性结合抗原 二、激活补体 三、与细胞表面Fc受体结合（固定细胞）
IgE Fc受体（FcR）：存在于肥大细胞和嗜碱性粒 细胞膜上。。 IgG Fc受体（FcγR）：存在于单核-吞噬细胞、NK细胞、B细胞上。 四、通过胎盘和粘膜
免疫球蛋白的生物学功能
各类免疫球蛋白的特性和作用
Ig M
1、分子量最大，血清IgM为5聚体（巨球蛋白）
2、由脾脏中的浆细胞产生，是个体发育过程中出现最早的抗体，胚胎晚期已能合 成。如新生儿血清IgM含量增高，则表示宫内感染。
3、血清IgM：能激活补体，通过补体裂解产生C3b、C4b发挥调理吞噬作用。抗全身 感染的作用较强。
一、特异性结合抗原 识别和特异性结合抗原是免疫球蛋白的主要功能，这种特异性结合是通过 CDR区与抗原表位互补结合而形成的。抗体与抗原的结合是特异性、可逆 性的结合。 抗体结合抗原表位的个数称为抗原结合价。抗体单体分子可结合2个抗原 表位，为2价；SlgA为4价；五聚体lgM理论上为10价，但由于立体空间位阻， 一般只能结合5个抗原表位，故为5价。抗体与抗原结合可以中和毒素、阻 断病原体感染，但其本身并不能溶解或杀伤靶细胞，往往需要补体或吞噬 细胞等参与来发挥免疫效应。
抗体是血清丙种球蛋白，40年 代被命名为γ-球蛋白
抗体是异质性球蛋白, 60年 代 免疫球蛋白（Ig）替代γ球蛋白
免疫球蛋白的结构
一、免疫球蛋白的基本结构
由两条相同的轻链（Light Chain） 和两条相同的重链（Heavy chain）通过 链间二硫键连结形成。
分子式为：H2L2
四条肽链两端游离的NH2和COOH方 向一致分别命名为N端和C端。
可能性
大
小
免疫球蛋白的结构
四、J链和分泌片（SP）
J链由浆细胞合成 SC链由粘膜上皮细胞合成和分泌
单体、二聚体、五聚体
单体结构
IgG、 IgA、 IgD、IgE 分子式: H2L2
二聚体结构 SIgA
(H2L2)2SCJ
五聚体结构 IgM
(H2L2)5J
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免疫球蛋白的血清型
免疫球蛋白的血清型
免疫球蛋白具有双重特性，既可与相应抗原发生特异性结合， 又因其本身大分子蛋白质的免疫原性可刺激机体产生免疫应答。 其免疫原性由其分子中所包含的抗原表位构成，这些抗原表位 呈3种不同的血清型，即同种型、同种异型和独特型。
免疫球蛋白的血清型
一、同种型 同种型( Isotype)指同一种属所有个体免疫球蛋白分子共同具有 的免疫原性,为种属特异性标志，位于免疫球蛋白的C区。如人 类IgG都具有相同的抗原特异性结构,若以人IgG免疫羊，可获得 羊抗人IgG抗体。这种抗体能与所有人类lgG发生特异性结合， 但不能结合其他物种的IgG。也可根据免疫球蛋白C区免疫原性 的不同,将其分为若干类、亚类、型和亚型。
各类免疫球蛋白的特性和作用
Ig D
1、单体结构，由扁桃腺、脾脏中的浆细胞产生。 2、血清中含量甚低，只占血清Ig总量的0.2%。 3、是成熟B细胞膜表面IgD 分子（SmIgD）。 4、血清IgD分子：功能未明确。各类免疫球蛋白的特性和Fra bibliotek用Ig E
1、由鼻咽部、扁排腺、支气管、胃肠道粘膜固有层的淋巴组织中的浆细胞 产生。