第三章 抗体
免疫学导论于善谦 第3章 抗体
(2)亚类
IgG：IgG1, IgG2, IgG3, IgG4 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) (1)型 κ(kappa)型 λ(lambda)型 (2)亚型(λ链)： OZ(+) (或λ1) ：第190位(亮氨酸) OZ(-) (或λ2) ：第190位(精氨酸) Kern(+)(或λ3) ：第154位(甘氨酸) Kern(-)(或λ4) ：第154位(丝氨酸)
☆结合细胞表面的Fc受体发挥调理作用、 ADCC作用、介导I型超敏反应 IgG、IgM的Fc段与吞噬细胞表面的FcγR、 FcμR结合，增强其吞噬能力，通常将抗体促 进吞噬细胞吞噬功能的作用称为抗体的调理 作用 (opsonization)。
当IgG与带有相应抗原的靶细胞结合后， 其Fc段可与NK细胞、Mф细胞、单核细胞 的FcγR结合，促使细胞毒颗粒的释放，发 挥抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用 (antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity，ADCC)，导致靶细胞溶解。
pathway）和以次黄嘌呤（H）和胸腺嘧啶脱氧核苷（T）为原料进行补救
（亦称替代或称中间）合成（salvage pathway）2个途径。由于氨基蝶呤可 阻碍起始合成途径，所以培养基中含有它时，细胞便只有补救合成途径可以
利用，如果培养基中额外提供或补充H和T，正常细胞就可以通过补救合成途
径合成DNA的核酸原料。用于细胞融合的骨髓瘤是的在遗传上缺失中间合成 途径的永生化细胞系，在HAT培养基中将失去增殖能力趋于死亡，而产生特 异性抗体的脾细胞是正常细胞，不能长期传代。融合后的杂交瘤细胞不仅具 有了永生化和抗体分泌的特性，同时还由于补充了替代合成途径，因此可以 在HAT筛选培养基中生存并增殖，未融合的脾细胞增殖数代后逐渐死亡，而 骨髓瘤细胞因补救合成途径缺陷而全部死亡。据此，把混存于细胞群中的杂 交瘤细胞与正常脾细胞和骨髓瘤细胞通过筛选培养进行自动选择。
第03章抗体制备
第三节 多克隆抗体的制备及应用
一、免疫动物的选择
抗原与动物种属之间的关系 动物的个体因素 抗原的性质与动物种类 抗体的用量和要求
IgY有如下几方面的优点
无需采血，只需收集免疫母禽产下的禽蛋即可提取 抗体；
使用少量的抗原免疫禽类既可获得大量的质量均一 的特异性IgY；
噬菌体抗体库主要工作流程
从外周血或其他免疫组织器官克隆出全套抗体基因菌体表达，构建全部Ig cDNA的噬菌体抗体库。
筛选含有目的Ig表达的噬菌体。 建立目的Ig表达的噬菌体抗体库。 扩增制备噬菌体抗体。 纯化抗体。
噬菌体抗体库技术的主要特点
IgY抗体耐酸、耐热，经巴氏消毒后活性依然存在， 因此容易保存和运输；
由于种系发生距离相差很大，禽类IgY与哺乳动物免 疫球蛋白之间不会发生交叉反应；
IgY不激活哺乳动物的补体系统，不与类风湿因子或 Fc受体相结合，避免在免疫检测过程中产生假阴性或假阳 性结果；
IgY对哺乳动物抗原的敏感性高。
二、抗原剂量的选择
四、采血方法
颈动脉放血法 静脉采血法 心脏采血法
五、抗血清鉴定及保存
抗体效价和纯度的测定 抗体特异性的鉴定 抗体亲和力的鉴定 抗血清的保存
六、抗体的纯化
IgG类抗体的纯化：盐析法粗提γ-球蛋白、离子交换 层析提取IgG、亲和层析法。
特异性抗体的纯化：亲和层析法、吸附法
七、多克隆抗体的特性和应用
用于某些疾病的紧急预防，例如破伤风和Rh不合的 新生儿溶血症等。
用于某些感染性疾病和移植排斥反应等的治疗。 应用于某些疾病的临床检验。 在科研中常用于免疫印迹和免疫组化等。
第四节 单克隆抗体的制备及应用
南开大学免疫学讲义-第三章 抗体
第三章免疫球蛋白分子—抗体第一节抗体的发展及其特征一、抗体的发现血清中存在一种能特异性中和外毒素的组分称为抗毒素，使细菌发生特异性凝集的组分称之为凝集素。
其后将其称为抗体（antibody，Ab），将能刺激机体产生抗体的物质称为抗原（antigen）。
二、抗体的理化性质40年代初期Tiselius和Kabat用肺炎球菌多糖免疫家兔，证实了抗体活性与血清丙种球蛋白组分相关。
图1. 兔血清电泳分离图2.不同类免疫球蛋白的电泳分离离心常数7Sγ(16, IgG) ; 19S,β2(β2M,90,IgM); β2A(IgA)三、抗体的生物学活性1．抗体与抗原的特异性结合。
2．抗体与补体的结合。
3．抗体的调理作用。
第二节免疫球蛋白的分子结构与功能一、免疫球蛋白的基本结构Porter对血清IgG抗体的研究证明，Ig分子基本结构是由四个肽链组成的，二条较小的轻链和二条较的重链，轻链与重链是由二硫键连接形成，分为氨基端（N端），羧基端（C端）。
（一）轻链和重链1．轻链（light chain，L链）214氨基酸残基组成，通常不含碳水化合物，分子量为24KD，有两个由链内二硫键组成的环肽，可分为：Kappa（κ）与lambda（λ）2个亚型。
2．重链（heavy chain，H链）450-550氨基酸残基组成，分子量55或75KD，含糖数量不同，4-5个链内二硫键，可分为5类，μ、γ、α、δ、ε链，不同的H链与L链（κ或λ）组成完整的Ig分子。
分别称为：IgM，IgG，IgA，IgD和IgE。
（二）可变区和恒定区1．可变区（Variable region，V区）L链N端1/2处（V L）108-111个氨基酸残基，H链N端1/5-1/4处（V H）118个氨基酸残基，V区有一个肽环65-75个氨基酸残基。
高变区（hypervariable region, HVR）可变区骨架区（framework region, FR）V L的HVR在24-34，50-56，89-97氨基酸位置。
第三章抗体123
（二）免疫球蛋白的水解片段
胃蛋白酶(pepsin)裂解IgG：得到一个具 有双价活性的F（ab’）2段和若干个小 分子多肽碎片（pFc’）。
（三）免疫球蛋白的功能区
Ig的H链、L链每隔110个氨基酸即由链 内二硫键连接形成一个能行使特定功能 的球性单位，称为Ig的结构域或功能区 （domain）。
C区的功能：
Fc片段的生物学活性：该片段无结合抗原 活性，但与抗体分子的生物学活性有密切 关系： 1、选择性地通过胎盘； 2、与补体结合活化补体； 3、决定Ig分子的亲细胞性(即与带Fc受体
细胞的结合)； 4、Ig通过粘膜进入外分泌液等都是Fc片段
的功能。
补体结合位点位于CH2上；Fc受体结合
位点在CH3上。
(1) B细胞的制备：可用提纯的抗原免疫 Balb/c或其他品系小鼠，免疫2-3次间隔24周，最后一次免疫后3-4d，取小鼠脾脏， 制成103/ml的脾细胞悬液，即为亲本的B 细胞。
(2) 骨髓瘤细胞的制备：用与免疫相同品系 小鼠的骨髓瘤细胞，要求其本身不能分 泌Ig，而且具有某种营养缺陷，可用 SP2/0或NS-1，它们缺少次黄嘌呤--鸟嘌 呤磷酸核糖转移酶，不能在HAT培养基 上生长。
4. J链和分泌片
J链是一条多肽链，富含半胱氨酸，由浆 细胞合成，以二硫键的形式共价结合到Ig 的重链上。
分泌片：由黏膜上皮细胞合成和分泌， 以非共价形式结合到二聚体上，保护IgA， 使之不受环境中酶的破坏，并介导IgA的 转运。
（二）免疫球蛋白的水解片段
木瓜蛋白酶(papain)水解IgG：得到两个相 同的Fab段和一个Fc段。
3、基因工程抗体：利用基因工程技术来 制备的抗体分子称为基因工程抗体，是 分子水平的抗体。
第三章抗体习题
免疫球蛋白（仅掌握单选题、填空题及标※的名词解释和问答题即可，其余内容为了解内容）※名词解释：1．抗体(antibody)2．Fab(fragment antigen binding)3．Fc(fragment crytallizable)4．免疫球蛋白(Immunoglobulin Ig)5．超变区(hypervariable region，HVR)6．可变区(variable region，V区)7．单克隆抗体（Monoclonal antibody， mAb）8．ADCC(Antibody –dependent cell-mediatedcytotoxicity)9．调理作用(opsonization)10．J链（joining chain）11．分泌片（secretory piece）12．Ig功能区（Ig domain）13．CDR(complementary-determining region)问答题※1．简述抗体与免疫球蛋白的区别和联系。
※2．试述免疫球蛋白的主要生物学功能。
※3．简述免疫球蛋白的结构、功能区及其功能。
4．简述单克隆抗体技术的基本原理。
参考答案名词解释1．抗体(Antibody) ：是B 细胞特异性识别Ag后，增殖分化成为浆细胞，所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。
2．Fab(Fragment antigen binding)：即抗原结合片段，每个Fab段由一条完整的轻链和重链的VH和CH1功能区构成，可以与抗原表位发生特异性结合。
3．Fc片段(fragment crytallizable)：即可结晶片段，相当于IgG的CH2和CH3功能区，无抗原结合活性，是抗体分子与效应分子和细胞相互作用的部位。
4. 免疫球蛋白(Immunoglobulin，Ig)：是指具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。
可分为分泌型和膜型两类。
5．高变区（hypervariable region ，HVR）：在Ig分子VL和VH内，某些区域的氨基酸组成、排列顺序与构型更易变化，这些区域为超变区。
免疫学第三章抗体
IgG1 (kappa)
IgM (kappa)
（2）同种异型（allotype）
❖ 同种系的不同个体之 间,同一类、亚类、型、 亚型的免疫球蛋白， 在结构上可能会有一 个或数个氨基酸的差 异, 称为同种异型。
❖ 由同一基因座位上不 同等位基因编码。
排列顺序以及结构是随 抗体分子的特异性不同而 有所变化，决定了抗体的 特异性。
重链的可变区和恒定区
❖ 恒定区(constant region， C区)：可变区外其余 的氨基酸分子。(占重 链的3/4)。
数量、种类、排列 顺序及含糖量都比较 稳定，称为稳(恒)定 区。
轻链的可变区和恒定区
❖ 可变区(V区)：氨基
❖ 免疫球蛋白的存在形式：
免疫球蛋白除分布于体液中之外，还可 存在于B细胞膜上。
❖ 膜型（membrane immunoglobulin, mIg）
--- B细胞膜上的抗原受体；
❖ 分泌型(secreted immunoglobulin, sIg)
---分泌进入体液, 介导体液免疫应答。
2、免疫球蛋白的基本结构
即抗原结合片段。
Fc 片段（fragment crystallizable，Fc）：在
低温或低离子强度下可形成结晶，故称为可 结晶片段。
❖ Fab 片段：
每一个含有一条 完整的 L 链和 H 链近 N 端侧 的 1／2 。
❖ Fc 片段：
含有两条 H 链 羧基端（C 端） 的一半。
❖ Fab 片段：
❖ 五 类 免 疫 球 蛋 白 IgG ， IgM ， IgA ， IgE ， IgD的单体分子结构都是相似的，即是由 两条相同 H 链和两条相同 L 链共四条肽 链构成的“Y”字形的分子。
微生物兽医免疫第三章抗体与免疫球蛋白
2、胃蛋白酶 水解 IgG，获得一个F（ab′）2片段及若
干小分子片段，被称为pFc′。 （1）F（ab′）2片断：
为双价； （2）pFc′：
失去生物学活性 。
三、J链和分泌成分
1、J链（joining chain） （1）是一条多肽链，由浆细胞产生； （2）可连接Ig单体形成二聚体、五聚体。
IgG 440，IgM、IgE 550个氨基酸
（3）V区有3个区域的氨基酸组成和排列顺序 特别易变化，称为高变区；高变区之外区域 称为骨架区； （4）据重链 C 区氨基酸的组成和排列的不同， 将Ig分为五类。
IgG、IgM、IgA、IgD、IgE
2、轻链（light chain，L链） （1）由220个氨基酸组成； （2）轻链N端的109个氨基酸为V区，其余 为C区； （3）V区有3个高变区； （4）轻链分为κ（Kappa）和λ（Lambda） 两型。
猪瘟病毒 —— 抗猪瘟病毒抗体（猪） 口蹄疫病毒 —— 抗口蹄疫病毒抗体（猪） 猪丹毒杆菌 —— 抗丹毒杆菌抗体（猪） 猪免疫球蛋白G 免疫家兔 兔产生抗猪 免疫球蛋白抗体（抗抗体）
抗原 抗体（猪，IgG） 抗抗体（兔）
抗原
抗体
（猪瘟病毒，口蹄疫病毒，猪丹毒杆菌）
第七节 人工制备抗体的种类
多克隆抗体 ： 多个抗原决定蔟——机体——多种
3、铰链区 （1）位于CH1与
CH2之间； （2）易于弯曲；
含有丰富的脯氨酸 （3）易被木瓜蛋白酶、
胃蛋白酶水解。
二、免疫球蛋白的水解片段及生物学活性 1、木瓜蛋白酶水解片段 Ig被木瓜蛋白酶水解后得到3个片段，2个相
同的 Fab 片段和1个 Fc 片段。
（1）Fab片段：即抗原结合片断 （antigen-binding fragment）
第三章抗体
一、Ig的基因结构
κ链 Vκ(约100个)、 Jκ(5个)、 Cκ(1个)
λ链 Vλ(约30个)、 Jλ-Cλ(4个)
H链 V基因(约95个) D基因(27个) J基因(6个) C基因(9个)
Human antibody genes
二、Ig的基因的重排与表达调控
Light chain diversity created by variable recombination
➢IgD
特点
扁桃体、脾等处的浆细胞产生 为单体分子，分子量为 175KD 占血清 Ig 总量的 0.2% 左右 IgD 的铰链区较长，对蛋白酶敏感，因此，半衰期仅 2.8 天 存在形式 分泌性 — 血清中；膜结合性 — B细胞表面
功能
IgD 是 B 细胞膜表面的抗原受体。在 B 细胞分化成熟的过程 中，细胞表面除了表达 mIg M ，同时表达 mIgD ，是 B 细胞 成熟的一个标志。
分泌片（ secretory piece ） 简称 SP, 由上皮细胞合成，和分泌型 IgA 连接，使 之不受环境中酶的破坏
➢Ig的功能区
{L 链功能区： VL 、 CL H 链功能区： VH 、 CH1 、 CH2 、 CH3 （ Ig G 、 IgA 、 IgD ） ,IgM 和 IgE 的重链有五个功能区，多一个功能区， CH4 。
IgG 或IgA 与靶细胞结合后其Fc 段和携带FcγR的效 应细胞（NK cells 、Mф和PMN）或FcαR的效应细 胞（PMN）结合，释放穿孔素或颗粒酶导致靶细胞 溶解或凋亡。
多形核中性粒细胞简称中性粒细胞
(Polymorphonuclear Neutrophils，PMN)，
J Chain
在CHl和CH2之间，含较多脯氨酸和半胱氨酸残基，不易构 成氢键。妨碍螺旋结构的形成，而呈伸展状态，从而保持相当 柔曲性。
免疫学概览第三章-B细胞和抗体
第三讲 B细胞和抗体
回顾
• 补体蛋白 • 专职吞噬细胞
• NK细胞
• B细胞起源于骨髓中的干细胞 • 在骨髓中产生的早期阶段，B细胞通过选择基因片段来编码组成其
受体（BCRs）的两种蛋白质，这些受体继而占据B细胞表面的位置 • 抗体分子几乎与BCRs完全相同，唯一的区别是在其重链末端缺乏
体细胞高突变
• 在B细胞成熟的过程中，体细胞高突变发生得相对较晚，事 实上，能持续产生IgM抗体的B细胞通常不会经历体细胞的高 突变
• 不依赖T细胞就能激活的B细胞通常不发生体细胞高突变和类 型转换
职业抉择
• 浆细胞——抗体工厂 • 记忆细胞
• 在非T细胞依赖的B细胞激活过程中，是不 会产生记忆B细胞的
• 在T细胞依赖型激活中，第二种信号通常由Th细胞提 供，在激活的Th细胞表面有CD40L的蛋白
• 当CD40L插入B细胞表面上的CD40蛋白时，共刺激信号 就被发送出去了，而且BCRs被交联，B细胞也就被激 活了
• 在对特定抗原的应答中，也有些原初细胞很少或干脆不需要T细 胞的帮助就能被激活，这种模式被称为非T细胞依赖型激活
形式排出体外（粪便中细菌50%） • 作为被动抗体
IgE抗体
• 过敏性休克是由肥大细胞脱颗粒引起的 • 防御能穿过保护屏障的寄生虫的感染 • 组胺 • 接触过敏原，产生IgE抗体
过敏原 脱颗粒
抗体类型转换是由转换发生时B细胞所遇到的细胞因子所控制 的：
某些细胞因子或者其不同组合能影响B细胞从一种类型转换 成另一种类型
抗体的种类及其功能
• IgM抗体：当原初B细胞第一次被激活时就主要制造IgM抗体， 第一抗体
• IgM抗体最初是在感染过程中产生的，非常善于激活补体级联反 应，又称为“修复补体”
第三章 人工抗体的制备
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五、单克隆抗体的应用
（一）在血清学技术方面。
（二）在免疫学基础研究方面。
（三）在肿瘤治疗方面。如生物导弹。
（四）在抗原纯化方面。
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第三节 基因工程抗体
一、概念： 利用基因工程技术制备的抗体分子，称为基因工程抗体。这是分子水平的抗体。
优势：去除或减少 无关结构，保留或 增加天然抗体特异 性和生物学活性。
五、全套抗体基因库
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第四节 催化抗体
一、概念： 是具有催化活性的免疫球蛋白，也叫抗体酶。具有抗体的高度选择性和酶的高效催化性。
优点： 具有抗体的高
度选择性和酶的高
效催化性。
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二、催化抗体的制备：
如：细胞融合法、基因工程抗体技术、引入辅助因子法等。
三、催化抗体的应用：
如：在抗肿瘤方面的应用。在戒毒上也有重要应用价值。
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基本制备过程：
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一、嵌合抗体：
是指在同一抗体分 子中含有不同种属来 源抗体分子片段的抗 体。
嵌合抗体多为“鼠-
人”类型。
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二、重构抗体：
将鼠抗体超变区基因嵌入人抗体Fab骨架区编码基因中，再将 此DNA片段与人Ig恒定区基因相连，转染杂交瘤细胞，并表达嵌合的V 区抗体。
三、单链抗体：
单
需适当选择 产生高纯度抗体
无 悬浮培养：0.01~0.05
中空纤维： 小鼠
体外培养液：无7
三、建立B细胞杂交瘤与单克隆抗体生产基本过程
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四、单克隆抗体的优势
高度均一性： 纯度很高的均一性抗体
高度专一性： 只对抗原分子上某一抗原决定簇起反应。
《医学免疫学 》教学课件：第三章 抗体
表 达 于 B 细 胞 表 面 的 膜 型 免 疫 球 蛋 白 M （ membrane immunoglobulin M, mIgM）为IgM 单体，其胞外区结构与 血液中的IgM基本相同，且具有特异性识别结合相应抗原 表位的功能，故称之为B细胞抗原受体（BCR）。
多克隆抗体：由多个B细胞克隆产生的针对多种抗原 表位的混合抗体。
特点：来源广泛，制备容易，但特异性不高，易发生 交叉反应。
单克隆抗体：由单一克隆杂交瘤细胞产生的只识别 某一特定抗原表位的同源抗体。
特点：结构高度专一，特异性强，效价高，少或无交 叉反应，可大量生产。
单克隆抗体的制备原理和方法：
与Tiselius一起，用电 泳证明了抗体是丙种球 蛋白。
Elvin A. Kabat （1914-2000）
Adapted from A. Tiselius and E. A. Kabat, J. Exp. Med. 1939, 69:119
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1972
同种型
同种异型
独特型
（种属型标志） （个体型标志） （细胞型标志）
同种型
同一种属所有个体抗体分子共有的抗原特异性， 为种属型标志。 同种型抗原决定基位于CH、CL。 根据CH抗原特异性的不同将抗体分成五类。 亚类：因重链恒定区内某些抗原表位及二硫键数 目和位置存在差异，IgG分四个亚类（IgG1～4）， IgA分两个亚类（IgA1～2）。 根据CL抗原特异性的不同将Ig分成两型：κ、λ。 亚型：λ型轻链恒定区内由于某些抗原表位存在差 异，可将其分为λ1～4四个亚型。
第三章 抗体与免疫球蛋白
第三章抗体与免疫球蛋白第一节抗体的发现及其特性一、发现：1890年德国学者Behrong和日本学者北里用白喉杆菌外毒素免疫动物，在其血清中发现一种能力和这种外毒素的组分称为抗毒素。
这是在血清中发现的第一种抗体。
二、抗体的理化性质1、抗体是球蛋白（Globulin）通过电泳证明抗体是两种球蛋白后又经电泳分析，超速离心分析和分子量测定等方法，发现大部分抗体是r球蛋白，小部分是β球蛋白。
所以早期对抗体性质的研究证明抗体不是由均质性球蛋白（γ〃β）组成，是异均性的。
2、免疫球蛋白（lmmunoglabulin, Ig）为了准确描述抗体球蛋白的性质，在60年代初提出将具有抗体活性的球蛋白称为免疫球蛋白。
从此r球蛋白则改称为IgG，BIM称为IgM，而B：A称为IgA，其后又发现IgE和IgE。
抗体主要存在于血清中，但也存在于体液和外分泌液中，所以含有抗体的血清称为免疫血清。
B细胞表面上也存在免疫球蛋白，称为膜表面免疫球蛋白Surface membrane Ig,SmIg。
第二节免疫球蛋白的结构一、Ig的基本结构1、是由四条链组成的糖蛋白2、重链（Heavy chain）轻链（light chain）3、可变区和恒定区①可变区（VariableV区）②恒定区（Constant region, C区）二、Ig功能区1、L链：VL，CL2、H链：3、铰链区：①富含脯氨酸，易发生伸展及一定程度的转动，便于与抗原决定簇发生互补，也易于与补体结合。
②对木瓜蛋白酶，胃蛋白酶敏感。
③ IgM，IgE缺乏铰链区。
4、T链和分泌成分① T链（Toining chain）存在于IgM和IgA中，通过二硫键与它们结合，IgM为五聚体，IgA为二聚体（分泌型）②分泌成分或分泌片（seeretory componant, secratory, piece）是分泌型IgA的一种辅助成分。
功能是抵抗外分泌液中蛋白水解酶的降解。
三、Ig水解片段（1）木瓜蛋白酶（Papain）水解片段①在二硫键上方切断，产生三个片段：2个Fab段（抗原结合段）Fragineut:fantigen binding）。
第三章 免疫球蛋白和抗体(a)
木瓜蛋白酶
胃蛋白酶
➢作用位点：铰链区二硫键 ➢作用位点：铰链区二硫
连接2条H链的近N端处
键连接2条H链的VH ➢F(ab’)2：双价与Ag结合 和CH1，单价与Ag结合
➢Fc：2条H链CH2+CH3， 与免疫分子和效应细胞结 合部位，同种型抗原性存 在于此
➢ pFc’：大分子片段，失 去活性
（二）Ig功能区的结构和主要功能
❖结构——Ig折叠 Ig的二级结构是由几股多肽链折叠形成 的两个反向平行的片层，两个片层中 心由链内二硫键垂直连接，形成“桶状” 或“三明治”结构。这种折叠方式称为 免疫球蛋白折叠。
❖功能区的作用——
➢ VH和VL：结合抗原 ➢ CH和CL：同种异型遗传标志 ➢ IgG的CH2和IgM的CH3：激活补体 ➢ IgG的CH2：通过胎盘 ➢ IgG的CH3和IgE的CH2和CH3：与免疫细胞Fc受体结合
重链和轻链
❖重链（H链）
➢ 50-70KD，450-550个氨基酸组成 ➢ 分成五类，相应Ig也分为五类。 H： Ig： IgA IgG IgM IgD IgE
➢亚类—— 同一类Ig据其铰链区的氨基酸组成及重链二硫键 数目将Ig分为不同的亚类。
❖轻链（L链）
➢ 25KD，214个氨基酸组成 ➢ 分为、型，功能相似。 ➢ 型有4个亚型 ➢ 据种属不同，其：比例不一
❖调理作用——
IgG类抗体与相应细菌等颗粒性抗原特异性结 合后，通过其Fc段与巨噬细胞或中性粒细胞表 面相应IgG Fc受体（FcγR）结合，促进吞噬细 胞对颗粒性抗原吞噬的作用。
❖抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用——
IgG类抗体与肿瘤或病毒感染细胞表面相应抗原 表位特异性结合后，再通过其Fc段与NK细胞、 巨 噬 细 胞 和 中 性 粒 细 胞 表 面 相 应 IgG Fc 受 体 （FcγR）结合，增强或触发上述效应细胞对靶
第三章-抗体
第三章-抗体第三章抗体在我们的身体中，有一种神奇的物质，叫做抗体。
它就像是身体里的“小战士”，时刻准备着与入侵的“敌人”作战，保护我们的健康。
抗体，本质上是一种蛋白质，由我们身体的免疫系统产生。
当我们的身体遭遇外来的病原体，比如细菌、病毒、真菌等等，免疫系统就会被激活，启动一系列的防御机制，其中就包括产生抗体。
这些抗体具有高度的特异性，这意味着它们能够精准地识别并结合特定的病原体。
就好像每一把钥匙只能开一把特定的锁一样，每一种抗体也只能与特定的病原体或其产生的物质相结合。
这种特异性使得免疫系统能够有针对性地进行攻击，而不会误伤自身的正常细胞和组织。
抗体的产生是一个复杂而精妙的过程。
首先，当病原体进入体内后，免疫系统中的抗原提呈细胞会将病原体的特征“展示”给淋巴细胞。
淋巴细胞接收到这些信息后，会开始分化和增殖，形成能够产生抗体的浆细胞。
浆细胞会大量分泌抗体，释放到血液和组织液中，去寻找并结合病原体。
抗体与病原体结合的方式多种多样。
有的抗体可以直接中和病原体的毒性，使其失去致病能力；有的抗体能够标记病原体，让免疫系统中的其他细胞更容易识别和吞噬它们；还有的抗体可以激活补体系统，引发一系列的免疫反应，最终消灭病原体。
在我们的日常生活中，抗体发挥着至关重要的作用。
例如，当我们接种疫苗时，实际上就是让身体提前接触一些经过处理的病原体成分，刺激免疫系统产生抗体。
这样，当真正的病原体来袭时，身体已经有了“记忆”，能够迅速产生大量的抗体进行抵抗，从而避免生病。
另外，抗体还可以用于疾病的诊断和治疗。
通过检测血液中特定抗体的存在和水平，可以帮助医生判断一个人是否感染了某种疾病，以及感染的程度和阶段。
在治疗方面，人工制备的抗体药物已经成为了治疗许多疾病的重要手段，比如肿瘤、自身免疫性疾病等。
然而，抗体并非是万能的。
有时候，病原体可能会发生变异，导致原本有效的抗体无法识别它们。
这也是为什么一些疾病会出现反复感染或者难以治愈的情况。
第三章中和试验(Neutralization)及中和抗体
实验仪器和材料：
小鼠 L929 细胞 RPMI-1640 培养液 细胞因子--重组大鼠 TNF-α，产品标号：400-14，规格：20ug，生产商：Peprotech 中和抗体--兔抗大鼠 TNF-α，产品标号：500-P72，规格：50ug，生产商：Peprotech 培养板 离心机 培养箱
实验方法：
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Disulfide bond
Carbohydrate
CL
VL CH2
Hinge Region
CH1
CH3
VH
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CRD
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B
B
B
B
抗体的同种型
抗体的同种异型
抗体的独特型
B
B
B
B
B
B
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三 IgA （模式图）
有血清型（单体）及分泌型（双体）
四 IgE
五 IgD
第三节 免疫球蛋白的生物学活性
一 特异性结合抗原
抗体与抗原结合的特异生是由Ig V区的氨基酸组成
及空间构型所决定。重链及轻链的CDR共同构成供抗原
表位互补结合的构象。抗体与抗原之间的总结合力称为 亲和力（avidity）。
二 激活补体
三 通过与细胞Fc受体结合发挥生物效应
体内多种细胞具有Ig 的Fc受体。不同类的Ig其Fc 段可与不同细胞的相应FcR结合，产生不同的生物效 应 1. 调理作用（opsonization） 2. 发挥抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用（ADCC） 3. 介导I型超敏反应 4. 人Ig的Fc段与SPA结合
一 免疫球蛋白的基本结构
Ig的基本结构是由四条对称的多肽链构成的单体，Ig 单体包括两条相同的分子量较大的重链和两条相同的分子 量较小的轻链。
Ig的模式图1
2 Ig分子结构模拟图2
Ig分子结构模拟图1
（一）重链与轻链 •重链（heavy chain ,H链）
由420~440个氨基酸组成，分子量为50 000~70 000，可分为 一个可变区（variable region，VH）和三个恒定区（constant region, CH）。
•绞链区
三
Ig水解片段
（一）木瓜蛋白酶的水解作用 木瓜蛋白酶（papain）使Ig在绞链区重链间二硫
键近N端处切断，形成3个水解片段：
• 两个相同的单价抗原结合片段（fragment of antigen-
binding）简称Fab段
•一个可结晶的片段（crystalizable fragment）Fc段
抗体多样性及其机制 编码Ig基因的多样性 体细胞突变 V、D、J基因连接的多样性
一 Ig重链VDJ基因重排 二 Ig轻链基因结构与VJ重排 三 抗体多样性机理
第五节 人工制备的抗体
一、多克隆抗体（polyclonal antibody , PcAb）
概念：采用传统免疫方法，将抗原经不同途径注入 动物体内，经数次免疫后采取动物血液，分离出血清， 由此获得的抗血清即为多克隆抗体。 原因： 抗原的多成分性 多抗原表位 同一抗原表位也是由多个B细胞克隆所产生
动物对其他无关抗原的应答
二、单克隆抗体（ monoclonal antibody , McAb ）
概念：由一个始祖细胞分化，增殖所产生的遗传性完全相同 的细胞群称为克隆（clone）。由一个克隆B细胞产生的、只作用 于单一抗原表位的高度特异性抗体称为单克隆抗体 特点：高特异性、高纯度、均质性好、亲和力不变、重复性 强、效价高、成本低和大量生产等。 基本过程： （单克隆抗体的制备简图） B细胞 免疫Balb/c小鼠后，取其脾脏，产生抗体 骨髓瘤细胞 营养缺陷性细胞，缺少次黄嘌呤－鸟嘌呤磷酸 核糖转移酶（HGPRT酶) 饲养细胞 小鼠巨噬细胞 培养基 HAT选择培养基（H：次黄嘌呤，T：胸腺嘧啶核 苷，A ：氨基喋呤
（二）胃蛋白酶的水解作用
胃蛋白酶（pepsin）可使Ig于绞链区重链间二硫
键近C端处断开，形成一个具有与抗原双价结合F （ab’）2片段和无生物活性的小分子多肽碎片(pFc)。
第二节 五类免疫球蛋白的特点与功能 一 IgG(模式图）
在血清中含量最高，占Ig总量的75%
二 IgM（模式图）
血清中的IgM为五聚体
•轻链（light chain, L链） 由213~214个氨基酸组成，分子量为22 500，有一个可变区 （VL）和一个恒定区（CL）。 VL：自氨基端起到第109位氨基酸，内有3个超变区，分别 位于26~32、48~55、90~95氨基酸区域，其余为骨架区。
根据抗原性不同，可以分为κ、λ两种
（二）可变区和恒定区
四 选择性传递
人类IgG能借助Fc段选择性地与胎盘微血管内皮细胞 可逆性结合，主动穿过胎盘进入胎儿血循环。此外，S IgA可经粘膜上皮细胞进入消化道及呼吸道发挥局部免疫 作用。
GO
五 免疫球蛋白的抗原决定簇
1. 同种型（isotype）：在同一种属动物所有个体共同 具有的免疫球蛋白抗原抗原性 2. 同种异型（allotype）：同种动物不同个体的免疫球 蛋白所表现出来的抗原差异性 3. 独特型（idiotype）：又称个体基因型，抗体分子针 对 不同抗原表位的可变区所表现出来的抗原性。
•可变区（varialbe region , V区）
在V区内，某些区域氨基酸残基的组成和排 列顺序比V区内其他区域更易变化，这些区域 称为超变区。三个超变区共同组成Ig的抗原结 合部位，该部位也称为互补性决定区（CDR） •恒定区（constant region, C区）
（三）其他结构
•J链（joining chain ,J链） •分泌片段（secretory piece ,SP）
二
免疫球蛋白的功能区
Ig的H、L链每隔110个氨基酸残基即由链内二硫键连接 并经β片层折叠（ β –sheet fold）形成一个能行使特定功能的 球形单位，称为Ig的功能区或称结构域（domain）: •VH-VL •CH-CL •CH2-CH2 •CH3-CH3 抗原结合位点 遗传位点 补体结合位点 细胞结合位点
第四节 免疫球蛋白的基因结构与抗体多样性
Ig主要由脾、淋巴结和其他淋巴组织内的桨细胞所产生。重 链和轻链分别合成，然后装配。 Ig的合成过程：转录、mRNA剪切、合成重链和轻链；在粗 面内织网装配四肽链；转运、加糖基、分泌胞外。 IgG半衰期为23天、IgM为5天
B淋巴细胞内存在3个编码Ig的基因库，即重链H基因库及 轻链κ、λ基因库。 Ig的H、L链的V区及C区分别由V基因及C 基因编码。Ig的H链基因由VDJC组成，L链基因由VJC组成
VH：自氨基端起到第110个氨基酸，有4个超变区 （hyperviarible region），分别位于31~37、51~58、84~91、 101~110氨基酸区域，其余区域为骨架区，氨基酸序列的变化较 小。 根据Ig重链抗原性的差异，免疫球蛋白可分为五类，即IgG, IgM, IgA, IgD,及IgE，其相应重链类型分别称为γ、μ、α、δ及ε
第三章 免疫球蛋白与抗体
动物机体在有效抗原的刺激下B淋巴细胞分化为浆细 胞，产生具有与相应抗原发生特异性结合的免疫球蛋白， 这类免疫球蛋白称抗体（antibody) 1968年世界卫生组织决定，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)
第一节 免疫球蛋白的分子结构
三 、基因工程抗体（genetic engineering antibody, GeAb）
嵌合抗体（chimeric antibody)
重构抗体（reshaping antibody)
单链抗体（single-chain antibody) Ig相关分子 噬菌体抗体（phage antibody)
四、催化抗体（catalyticantibody) 即抗体酶(abzyme)，是具有催化活性的抗 体，其将抗体结合抗原的特异性和酶催化的高 效性有效结合。