抗体 免疫球蛋白
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免疫学检验
Experimental Immunology
第四版
思考一： 什么是免疫？
定义：机体免疫系统识别、清除抗原性 异物（“自己”和“非己”）维持自身 内环境稳定的一种生理功能。
抗原 抗体
80
%
复习Hale Waihona Puke Baidu抗原
一、概念 二、特性
最佳免疫途径 抗原决定基/表位 三、抗原分类 异嗜性抗原 四、肿瘤抗原 肿瘤特异性抗原TSA 肿瘤相关抗原TAA（肝癌AFP）
是一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。IgA 二聚体和 IgM 五聚体均含J链； IgG、IgD和IgE常为单体，无J链。
（二）分泌片（secretory piece，SP）
为一含糖肽链，由黏膜上皮细胞合成和分泌，以非共价形 式结合于IgA二聚体上，使其成为分泌型IgA（SIgA）。SP的 作用是：使IgA分泌到黏膜表面，发挥黏膜免疫作用；可保护 SIgA绞链区，使其免遭蛋白水解酶降解。
平增高。
C4
第五节 单克隆抗体
单克隆抗体（monoclonal antibody，McAb)
第一代人工抗体 多克隆抗体（pollyclonal antibody,pAb） 用抗原免疫动物，获得含有多种抗体的抗 血清
第二代人工抗体； 由一个B细胞克隆产生的、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。
IgA：IgA1 ，IgA2, IgM：IgM1 ， IgM2, IgD 和IgE尚未发现亚类。
（三）型（type）
根据Ig轻链C区所含抗原表位不同将Ig分为λ和κ2型 。
（四）亚型（subtype）
第三节 抗体的生物学作用
一、IgV区的功能——识别并特异性结合抗原
单体(IgG, IgE) — 2价 1.抗体的结合价 二聚体(分泌型IgA) — 4价
五聚体(IgM) — 10价（5价）
中和效应 — 中和毒素和病毒 2.实际意义 与Ag结合 — 促吞噬细胞吞噬
二、IgC区的功能
（一）激活补体 IgM、IgG1-3与抗原结合活化补体的经典途径； IgA、IgE和IgG4的聚合物可活化补体的旁路途径。
二、IgC区的功能
（二）结合Fc受体
调理作用：
纯度高.特异性强.效价高.无交叉反应
第六节 基因工程抗体
1.定义 在DNA水平对Ig基因进行切割、拼接 或修饰，导入受体细胞表达的抗体。
本章小结
➢掌握抗体的结构(基本结构) ➢掌握抗体V、C区的功能 ➢掌握抗体生物学作用 ➢掌握概念
Ig、Ab、HVR、CDR
作业
➢简答题： ➢1、简述抗体的定义及基本结构并画图 ➢2、简述抗体功能区的分区及功能 ➢3、简述抗体生物学作用
构 和
生能与抗原特异性结合
免疫球蛋白(Ig)：化 学
的具有免疫功能 的球蛋
具有抗体活性或化学 结构与抗体相似的球蛋白。
上 的 定
白。
不特别说明，本书中Ig指抗体。 义
所有抗体都是免疫球蛋白，
但免疫球蛋白不都是抗体
丙种球蛋白/γ球蛋白
Antigen
白蛋白（Albumin）
球蛋白（globulin）
第四节 抗体的特性和功能
一、IgG
IgG1, IgG2 and IgG4
IgG3
• 单体，血清和细胞外液中含量最高75%-80% • 四个亚类: IgG1 IgG2 IgG3 IgG4 • 半衰期长，约20～23天
临床应用以2～3W重复为宜 • 是治疗用丙球的主要成分（人工被动免疫） • 主要的抗感染抗体 • 唯一通过胎盘的抗体（自然自动免疫）
Thank You!
二、功能区
1.可变区（ variable region, V ）： 110个Aa，位于Ig 的 N 端，占轻链的 1/2 和重链的1/4或1/5。 该区的Aa的组成和排列顺序有较大变异，这种变异决定了抗
原与抗体结合的特异性。 2.恒定区（constant region, C ）：
位于Ig分子的C端，占轻链的1/2和重链的3/4或4/5。 该区的Aa组成和排列在同一动物种属中比较恒定。不同抗体 长度不同，IgA，IgG，IgD有3个CH，而IgM，IgE有4个CH 1.1超变区（hypervariable region, HVR）：
IgG + 抗原(颗粒性) → FcγR（单核、巨噬细胞及中性粒细胞） → 促吞噬细胞吞噬；
抗体依赖的细胞介导的的细胞毒作用（ADCC)：
IgG + 抗原(靶细胞) → Fc γR（NK 细胞）→ 杀伤靶细胞
介导Ⅰ型超敏反应：IgE为亲细胞抗体。
（三）结合细菌蛋白 SPA （四）穿过胎盘和黏膜
2 1
IgG
IgD IgA IgM
-
+
正常人血清电泳分离图
Ig存在形式：
分泌型(Secreted Ig , SIg)： 分泌入体液中，介导体液免疫应答。
膜型(Membrane Ig , MIg)： 构成B细胞膜上的抗原受体BCR
第一节 抗体的结构
回顾--蛋白质结构：
一级结构：氨基酸残基在蛋白质肽链中的排列顺序 二级结构：氨基酸脱水缩合成肽链，按一定的规律卷 曲（α-螺旋）或折叠（β-折叠）形成特定的空间结构 三级结构：在二级结构的基础上，肽链还按照一定的 空间结构进一步形成更复杂的三级结构。 四级结构：具有三级结构的多肽链按一定空间排列方 式结合在一起形成的聚集体结构
J Chain
四、IgD
1.单体分子 2.存在形式 分泌型 — 血清中，功能不清；
膜结合型 — B细胞表面, 3.意义
（1）是B细胞成熟的重要标志； （2）抗原受体； 4.占血清Ig含量的1%； 5.半衰期 3天。
Tail Piece
五、IgE
1.单体分子； 2.血清中含量最低(占Ig的0.002%)； 3.半衰期：3天； 4.呼吸道和胃肠道浆细胞产生； 5.亲细胞抗体，介导Ⅰ型超敏反应； 6.过敏性疾病和某些寄生虫感染患者血清中特异性IgE水
位于CH1与CH2之间，含有丰富的脯氨酸，因此易伸展弯曲，而且易被 木瓜蛋白酶、胃蛋白酶等水解。
绞链区能改变两个Y形臂之间的距离，有利于两臂同时结合两个不同的 抗原表位。IgD、IgG、IgA有绞链区，IgM和IgE则无。
各类Ig的特点
三、抗体的其他结构
（一）连接链（joining chain，J 链）
各功能区的功能:
(1)VH和VL — 抗原结合部位； (2)CH1～3和CL — Ig遗传标志所在； (3)CH2(IgG)、CH3(IgM) — C1q结合部位； (4)CH3(IgG) — FcγR结合部位； (5)CH4(IgE) — FcεR结合部位。
4.铰链区（hinge region）
三、Ig的其他成分——J链与分泌片
四、抗体的水解片段
（一）木瓜蛋白酶水解片段 水解部位：二硫键近N端
IgG 木瓜蛋白酶 2Fab+Fc
（二）胃蛋白酶水解片段 水解部位：二硫键近C端
IgG 胃蛋白酶 F(ab’)2+pFc’
第二节 抗体分子的抗原表位
Ig分子上有三类不同的抗原表位
• 同种型（isotype）：种属型标志，Ig C区 • 同种异型（allotype）：个体标志，Ig C区 • 独特型 （idiotype）：每个Ig分子所特有独特位（Id)
轻链分为κ和λ链两种，据此可将Ig分为κ和λ两型 (type)。 正常人血清中κ：λ约为 2:1
2.重链（heavy chain, H链）：分子量50~75kD ，450~550个
Aa. 据H链氨基酸的不同将Ig分为五类，即 IgA，IgG，IgM，IgD，IgE αγμδε 同一类免疫球蛋白又可以分亚类：如IgG1-G4、IgA1-A2、 IgM1-M2
HVR/CDR/Id
同种型Ig 的类型 （一）类（class）
在同一种属的所有个体内，Ig重链C区所含抗原表位不同，据 此将重链分为γ、α、μ、δ、ε链5种，与此对应的Ig为5类：IgG、 IgA、 IgM、 IgD、 IgE。
（二）亚类（subclass）
依同一类Ig重链的抗原性及二硫键数目和位置不同，将Ig分 为亚类。人IgG：IgG1 ， IgG2， IgG3 ， IgG4,
二、IgM
J Chain
1.五聚体，分子量最大，又称巨球蛋白；
2.人类发育过程中最早合成的Ig；
C4
3.体液免疫应答最先产生的 Ig —
感染早期免疫；
4.占血清Ig含量的5～10%；
5.半衰期5天 — 血清中特异性IgM 水平增高提示有近期感染；
6.激活补体；
7.IgM 不能通过胎盘 →脐带血或新生儿血清中IgM水平升高表
一、基本结构——四肽链结构
免疫球蛋白分子的基本结构是一“Y”字 型的四肽链结构，由两条完全相同的重链 (heavy chain, H)和两条完全相同的轻链(light chain, L)以二硫键（-S-S-）连接而成。每条 重链和轻链分为氨基端和羧基端。
（一）重链和轻链
1.轻链（ light chain, L 链）：分子量25kD ，211~217个Aa.
重链和轻链V区（分别称为VH和VL）各有3个区域的氨基酸 组成和排列顺序高度可变的区域。即Ab与Ag特异性结合的位 置。又称互补决定区（complementarity determining region, CDR）。分别为CDR1、CDR2和CDR3
1.2.骨架区（framework region, FR）： CDR以外区域的氨基酸组成和排列顺序相对不易变化的区域。
第五章 抗体
(Antibody，Ab)
抗体(Antibody)
• 概述 • 抗体的结构 • 抗体分子的抗原表位 • 抗体的生物学作用 • 五类抗体的特性与功能 • 单克隆抗体 • 基因工程抗体
基本概念:
生 物
抗体(antibody，Ab):
学 和 功 能 上 的 定 义
是B细胞接受抗原刺激
结
后增殖分化为浆细胞所产
免疫球蛋白V区和C区结构示意图 免疫球蛋白重链和轻链折叠形成的环形功能区为结构域， CDR为互补决定区，FR为骨架区
3.结构域（功能区，domain）
1.分类
轻链:VL，CL 重链:VH，CH1，CH2，CH3(IgG、IgA 和
IgD)，CH4(IgM和IgE)
3.结构域（功能区，domain）
明胎儿有宫内感染；
8.膜表面IgM是BCR的主要成分，也是B细胞发育成熟的标志。
三、IgA
1.两种类型 血清型： IgA1，单体；
分泌型：IgA2，二聚体, 粘膜局部浆细胞合成； 分泌片由粘膜上皮细胞合成；
2.半衰期：6天； 3.占血清Ig含量的5～15%； 4.粘膜局部抗感染免疫；
Secretory Piece
Experimental Immunology
第四版
思考一： 什么是免疫？
定义：机体免疫系统识别、清除抗原性 异物（“自己”和“非己”）维持自身 内环境稳定的一种生理功能。
抗原 抗体
80
%
复习Hale Waihona Puke Baidu抗原
一、概念 二、特性
最佳免疫途径 抗原决定基/表位 三、抗原分类 异嗜性抗原 四、肿瘤抗原 肿瘤特异性抗原TSA 肿瘤相关抗原TAA（肝癌AFP）
是一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。IgA 二聚体和 IgM 五聚体均含J链； IgG、IgD和IgE常为单体，无J链。
（二）分泌片（secretory piece，SP）
为一含糖肽链，由黏膜上皮细胞合成和分泌，以非共价形 式结合于IgA二聚体上，使其成为分泌型IgA（SIgA）。SP的 作用是：使IgA分泌到黏膜表面，发挥黏膜免疫作用；可保护 SIgA绞链区，使其免遭蛋白水解酶降解。
平增高。
C4
第五节 单克隆抗体
单克隆抗体（monoclonal antibody，McAb)
第一代人工抗体 多克隆抗体（pollyclonal antibody,pAb） 用抗原免疫动物，获得含有多种抗体的抗 血清
第二代人工抗体； 由一个B细胞克隆产生的、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。
IgA：IgA1 ，IgA2, IgM：IgM1 ， IgM2, IgD 和IgE尚未发现亚类。
（三）型（type）
根据Ig轻链C区所含抗原表位不同将Ig分为λ和κ2型 。
（四）亚型（subtype）
第三节 抗体的生物学作用
一、IgV区的功能——识别并特异性结合抗原
单体(IgG, IgE) — 2价 1.抗体的结合价 二聚体(分泌型IgA) — 4价
五聚体(IgM) — 10价（5价）
中和效应 — 中和毒素和病毒 2.实际意义 与Ag结合 — 促吞噬细胞吞噬
二、IgC区的功能
（一）激活补体 IgM、IgG1-3与抗原结合活化补体的经典途径； IgA、IgE和IgG4的聚合物可活化补体的旁路途径。
二、IgC区的功能
（二）结合Fc受体
调理作用：
纯度高.特异性强.效价高.无交叉反应
第六节 基因工程抗体
1.定义 在DNA水平对Ig基因进行切割、拼接 或修饰，导入受体细胞表达的抗体。
本章小结
➢掌握抗体的结构(基本结构) ➢掌握抗体V、C区的功能 ➢掌握抗体生物学作用 ➢掌握概念
Ig、Ab、HVR、CDR
作业
➢简答题： ➢1、简述抗体的定义及基本结构并画图 ➢2、简述抗体功能区的分区及功能 ➢3、简述抗体生物学作用
构 和
生能与抗原特异性结合
免疫球蛋白(Ig)：化 学
的具有免疫功能 的球蛋
具有抗体活性或化学 结构与抗体相似的球蛋白。
上 的 定
白。
不特别说明，本书中Ig指抗体。 义
所有抗体都是免疫球蛋白，
但免疫球蛋白不都是抗体
丙种球蛋白/γ球蛋白
Antigen
白蛋白（Albumin）
球蛋白（globulin）
第四节 抗体的特性和功能
一、IgG
IgG1, IgG2 and IgG4
IgG3
• 单体，血清和细胞外液中含量最高75%-80% • 四个亚类: IgG1 IgG2 IgG3 IgG4 • 半衰期长，约20～23天
临床应用以2～3W重复为宜 • 是治疗用丙球的主要成分（人工被动免疫） • 主要的抗感染抗体 • 唯一通过胎盘的抗体（自然自动免疫）
Thank You!
二、功能区
1.可变区（ variable region, V ）： 110个Aa，位于Ig 的 N 端，占轻链的 1/2 和重链的1/4或1/5。 该区的Aa的组成和排列顺序有较大变异，这种变异决定了抗
原与抗体结合的特异性。 2.恒定区（constant region, C ）：
位于Ig分子的C端，占轻链的1/2和重链的3/4或4/5。 该区的Aa组成和排列在同一动物种属中比较恒定。不同抗体 长度不同，IgA，IgG，IgD有3个CH，而IgM，IgE有4个CH 1.1超变区（hypervariable region, HVR）：
IgG + 抗原(颗粒性) → FcγR（单核、巨噬细胞及中性粒细胞） → 促吞噬细胞吞噬；
抗体依赖的细胞介导的的细胞毒作用（ADCC)：
IgG + 抗原(靶细胞) → Fc γR（NK 细胞）→ 杀伤靶细胞
介导Ⅰ型超敏反应：IgE为亲细胞抗体。
（三）结合细菌蛋白 SPA （四）穿过胎盘和黏膜
2 1
IgG
IgD IgA IgM
-
+
正常人血清电泳分离图
Ig存在形式：
分泌型(Secreted Ig , SIg)： 分泌入体液中，介导体液免疫应答。
膜型(Membrane Ig , MIg)： 构成B细胞膜上的抗原受体BCR
第一节 抗体的结构
回顾--蛋白质结构：
一级结构：氨基酸残基在蛋白质肽链中的排列顺序 二级结构：氨基酸脱水缩合成肽链，按一定的规律卷 曲（α-螺旋）或折叠（β-折叠）形成特定的空间结构 三级结构：在二级结构的基础上，肽链还按照一定的 空间结构进一步形成更复杂的三级结构。 四级结构：具有三级结构的多肽链按一定空间排列方 式结合在一起形成的聚集体结构
J Chain
四、IgD
1.单体分子 2.存在形式 分泌型 — 血清中，功能不清；
膜结合型 — B细胞表面, 3.意义
（1）是B细胞成熟的重要标志； （2）抗原受体； 4.占血清Ig含量的1%； 5.半衰期 3天。
Tail Piece
五、IgE
1.单体分子； 2.血清中含量最低(占Ig的0.002%)； 3.半衰期：3天； 4.呼吸道和胃肠道浆细胞产生； 5.亲细胞抗体，介导Ⅰ型超敏反应； 6.过敏性疾病和某些寄生虫感染患者血清中特异性IgE水
位于CH1与CH2之间，含有丰富的脯氨酸，因此易伸展弯曲，而且易被 木瓜蛋白酶、胃蛋白酶等水解。
绞链区能改变两个Y形臂之间的距离，有利于两臂同时结合两个不同的 抗原表位。IgD、IgG、IgA有绞链区，IgM和IgE则无。
各类Ig的特点
三、抗体的其他结构
（一）连接链（joining chain，J 链）
各功能区的功能:
(1)VH和VL — 抗原结合部位； (2)CH1～3和CL — Ig遗传标志所在； (3)CH2(IgG)、CH3(IgM) — C1q结合部位； (4)CH3(IgG) — FcγR结合部位； (5)CH4(IgE) — FcεR结合部位。
4.铰链区（hinge region）
三、Ig的其他成分——J链与分泌片
四、抗体的水解片段
（一）木瓜蛋白酶水解片段 水解部位：二硫键近N端
IgG 木瓜蛋白酶 2Fab+Fc
（二）胃蛋白酶水解片段 水解部位：二硫键近C端
IgG 胃蛋白酶 F(ab’)2+pFc’
第二节 抗体分子的抗原表位
Ig分子上有三类不同的抗原表位
• 同种型（isotype）：种属型标志，Ig C区 • 同种异型（allotype）：个体标志，Ig C区 • 独特型 （idiotype）：每个Ig分子所特有独特位（Id)
轻链分为κ和λ链两种，据此可将Ig分为κ和λ两型 (type)。 正常人血清中κ：λ约为 2:1
2.重链（heavy chain, H链）：分子量50~75kD ，450~550个
Aa. 据H链氨基酸的不同将Ig分为五类，即 IgA，IgG，IgM，IgD，IgE αγμδε 同一类免疫球蛋白又可以分亚类：如IgG1-G4、IgA1-A2、 IgM1-M2
HVR/CDR/Id
同种型Ig 的类型 （一）类（class）
在同一种属的所有个体内，Ig重链C区所含抗原表位不同，据 此将重链分为γ、α、μ、δ、ε链5种，与此对应的Ig为5类：IgG、 IgA、 IgM、 IgD、 IgE。
（二）亚类（subclass）
依同一类Ig重链的抗原性及二硫键数目和位置不同，将Ig分 为亚类。人IgG：IgG1 ， IgG2， IgG3 ， IgG4,
二、IgM
J Chain
1.五聚体，分子量最大，又称巨球蛋白；
2.人类发育过程中最早合成的Ig；
C4
3.体液免疫应答最先产生的 Ig —
感染早期免疫；
4.占血清Ig含量的5～10%；
5.半衰期5天 — 血清中特异性IgM 水平增高提示有近期感染；
6.激活补体；
7.IgM 不能通过胎盘 →脐带血或新生儿血清中IgM水平升高表
一、基本结构——四肽链结构
免疫球蛋白分子的基本结构是一“Y”字 型的四肽链结构，由两条完全相同的重链 (heavy chain, H)和两条完全相同的轻链(light chain, L)以二硫键（-S-S-）连接而成。每条 重链和轻链分为氨基端和羧基端。
（一）重链和轻链
1.轻链（ light chain, L 链）：分子量25kD ，211~217个Aa.
重链和轻链V区（分别称为VH和VL）各有3个区域的氨基酸 组成和排列顺序高度可变的区域。即Ab与Ag特异性结合的位 置。又称互补决定区（complementarity determining region, CDR）。分别为CDR1、CDR2和CDR3
1.2.骨架区（framework region, FR）： CDR以外区域的氨基酸组成和排列顺序相对不易变化的区域。
第五章 抗体
(Antibody，Ab)
抗体(Antibody)
• 概述 • 抗体的结构 • 抗体分子的抗原表位 • 抗体的生物学作用 • 五类抗体的特性与功能 • 单克隆抗体 • 基因工程抗体
基本概念:
生 物
抗体(antibody，Ab):
学 和 功 能 上 的 定 义
是B细胞接受抗原刺激
结
后增殖分化为浆细胞所产
免疫球蛋白V区和C区结构示意图 免疫球蛋白重链和轻链折叠形成的环形功能区为结构域， CDR为互补决定区，FR为骨架区
3.结构域（功能区，domain）
1.分类
轻链:VL，CL 重链:VH，CH1，CH2，CH3(IgG、IgA 和
IgD)，CH4(IgM和IgE)
3.结构域（功能区，domain）
明胎儿有宫内感染；
8.膜表面IgM是BCR的主要成分，也是B细胞发育成熟的标志。
三、IgA
1.两种类型 血清型： IgA1，单体；
分泌型：IgA2，二聚体, 粘膜局部浆细胞合成； 分泌片由粘膜上皮细胞合成；
2.半衰期：6天； 3.占血清Ig含量的5～15%； 4.粘膜局部抗感染免疫；
Secretory Piece