第三章免疫球蛋白李曼君
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第三章免疫球蛋白李曼君
主讲人：XXX
医学免疫学
内容提要
一、免疫球蛋白的结构 二、免疫球蛋白的异质性 三、免疫球蛋白的功能 四、五类免疫球蛋白的特性与功能 五、抗体的制备
Emil von Behring (1845-1917)
antibody 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。
免疫球蛋白有不同种类 免疫球蛋白同时可作为抗原，其具有不同
的抗原特异性
免疫球蛋白具有异质性
Ig的类别
类：根据CH抗原性的不同分为五大类
γμαδ
ε
IgG IgM IgA IgD
IgE
亚类：IgG1~4； IgA1~2 型：根据CL抗原性的不同分为两个型：κ型和λ型 亚型： λ型有亚型
Ig的抗原性
CL和CH1：某些同种异型（allotype）遗传标记；
IgG的CH2、IgM的CH3：
补体C1q结合点
激活补体经典途径；
IgG的CH3：
结合单核/巨噬细胞表面FcR 效应
发挥不同生物学
二、免疫球蛋白的异质性
不同抗原表位刺激所产生不同的抗体分子， 其识别抗原的特异性不同（V区不同）
同一抗原表位诱生的不同类型的抗体，其 识别抗原的特异性相同（C区不同）
四、五类Ig的特性和功能
IgG IgM IgA IgD IgE
IgG的特性和功能
血清中的主要抗体成分；易扩散；半寿期长； 出生后3个月开始合成，3~5岁接近成人水平； 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； 多数抗菌、抗病毒、抗毒素抗体均属IgG类 参与Ⅱ型、Ⅲ型超敏反应，某些自身免疫病的抗体也属IgG
同种型（isotype） 同种异型（allotype） 独特型（idiotype）
三、 免 疫 球 蛋 白 的 功 能
免疫球蛋白的功能
V区的功能
其空间构型（尤其HVR）
识别并特异性结合抗原；
体内结合相应抗原分子
发挥免疫效应（生理与病理）
BCR特异性识别并结合抗原分子
介导体液免疫应答
正常人血清电泳分离图（IgE量极少， 不能定量显示）
一、Ig的基本结构(IgG 为例)
水其功铰可重
解它能链变链
片成区区区与
段分
和轻
恒链
定
区
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 肽链分子。
重链与轻链
* 重链（heavy chain, H链） 约450~550氨基酸
铰链区：位于CH1和CH2之间，含丰富的脯氨酸，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。
其它成分：
J链（joining chain）；分泌片（secretory piece, sp）
功能区：
水解片段：
免疫球蛋白的功能区
VH和VL：与抗原特异性结合的部位；
1） 类；根据重链恒定区抗原性不同分为IgG、IgM、IgA、IgD、 IgE，其相应重链为、、、、。
2） 亚类：同一类Ig根据绞链区氨基酸组成、重链二硫键数目和 位置的差别，可分为亚类（IgG1-4、IgA1-2）
* 轻链（light chain, L链）
约214个氨基酸
1） 型；根据轻链恒定区抗原性不同，分为和型。
IgM的特性和功能
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；
对免疫应答有正、负调节作用
C区的Hale Waihona Puke Baidu能
• 激活补体： IgM、IgG1~3 激活补体经典途径 凝聚的IgA或IgG4 激活补体经典途径
• 与细胞表面FcR结合： 1）调理作用（opsonization)； IgFc段与吞噬细胞表面FcR结合促吞噬；
2）抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用 （Ab-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC)
3) 介导I型超敏反应
• 穿过胎盘和粘膜： IgG通过胎盘；sIgA穿过粘膜C区的功能
调理作用
抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用 （antibody-dependent cell-mediated
cytotoxicity,ADCC）
IgG类抗体不仅能与带有相应抗原的靶细胞特异性结合， 还能与带有IgG FcR的效应细胞（NK细胞、巨噬细胞、 中性粒细胞等）结合，从而杀伤靶细胞。
*互补性决定区（complementarity-determining region, CDR）：高变 区乃抗体与抗原（表位）特异性结合的位置，此为CDR。
* 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。VH和VL各有4个FR。
2.恒定区（constant region,C区)：位于Ig 分子的C端，占轻链1/2和重 链3/4（IgA、IgD）或4/5（IgM、IgE）。在同一种属中，同一类重链 和同一类轻链C区氨基酸的组成或排列比较恒定。
2）亚型：根据链个别氨基酸的差异，分为1-4。
可变区和恒定区：
1.可变区（variable region，V区）：位于Ig分子N端，占轻链1/2和重 链1/4或1/5；不同抗体其IgV区氨基酸组成和排列有较大差异，并决定 抗体与抗原结合的特异性；
* 高变区（hypervariable region, HVR）：在VL和VH中，某些局部区 域的氨基酸组成更高变化程度，此为HVR。轻、重链各有3个HVR。
概述
概念：由抗原刺激B细胞转化为浆细胞所产 生，并能与相应抗原特异性结合、具有免疫 功能的球蛋白，也叫抗体（antibody,Ab）。
类型：分泌型（secreted Ig, sIg） 膜 型（membrane Ig, mIg）
抗体理化性质：属球蛋白，在电泳图谱上大 部分抗体活性在球蛋白区；具有异质性。
主讲人：XXX
医学免疫学
内容提要
一、免疫球蛋白的结构 二、免疫球蛋白的异质性 三、免疫球蛋白的功能 四、五类免疫球蛋白的特性与功能 五、抗体的制备
Emil von Behring (1845-1917)
antibody 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。
免疫球蛋白有不同种类 免疫球蛋白同时可作为抗原，其具有不同
的抗原特异性
免疫球蛋白具有异质性
Ig的类别
类：根据CH抗原性的不同分为五大类
γμαδ
ε
IgG IgM IgA IgD
IgE
亚类：IgG1~4； IgA1~2 型：根据CL抗原性的不同分为两个型：κ型和λ型 亚型： λ型有亚型
Ig的抗原性
CL和CH1：某些同种异型（allotype）遗传标记；
IgG的CH2、IgM的CH3：
补体C1q结合点
激活补体经典途径；
IgG的CH3：
结合单核/巨噬细胞表面FcR 效应
发挥不同生物学
二、免疫球蛋白的异质性
不同抗原表位刺激所产生不同的抗体分子， 其识别抗原的特异性不同（V区不同）
同一抗原表位诱生的不同类型的抗体，其 识别抗原的特异性相同（C区不同）
四、五类Ig的特性和功能
IgG IgM IgA IgD IgE
IgG的特性和功能
血清中的主要抗体成分；易扩散；半寿期长； 出生后3个月开始合成，3~5岁接近成人水平； 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； 多数抗菌、抗病毒、抗毒素抗体均属IgG类 参与Ⅱ型、Ⅲ型超敏反应，某些自身免疫病的抗体也属IgG
同种型（isotype） 同种异型（allotype） 独特型（idiotype）
三、 免 疫 球 蛋 白 的 功 能
免疫球蛋白的功能
V区的功能
其空间构型（尤其HVR）
识别并特异性结合抗原；
体内结合相应抗原分子
发挥免疫效应（生理与病理）
BCR特异性识别并结合抗原分子
介导体液免疫应答
正常人血清电泳分离图（IgE量极少， 不能定量显示）
一、Ig的基本结构(IgG 为例)
水其功铰可重
解它能链变链
片成区区区与
段分
和轻
恒链
定
区
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 肽链分子。
重链与轻链
* 重链（heavy chain, H链） 约450~550氨基酸
铰链区：位于CH1和CH2之间，含丰富的脯氨酸，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。
其它成分：
J链（joining chain）；分泌片（secretory piece, sp）
功能区：
水解片段：
免疫球蛋白的功能区
VH和VL：与抗原特异性结合的部位；
1） 类；根据重链恒定区抗原性不同分为IgG、IgM、IgA、IgD、 IgE，其相应重链为、、、、。
2） 亚类：同一类Ig根据绞链区氨基酸组成、重链二硫键数目和 位置的差别，可分为亚类（IgG1-4、IgA1-2）
* 轻链（light chain, L链）
约214个氨基酸
1） 型；根据轻链恒定区抗原性不同，分为和型。
IgM的特性和功能
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；
对免疫应答有正、负调节作用
C区的Hale Waihona Puke Baidu能
• 激活补体： IgM、IgG1~3 激活补体经典途径 凝聚的IgA或IgG4 激活补体经典途径
• 与细胞表面FcR结合： 1）调理作用（opsonization)； IgFc段与吞噬细胞表面FcR结合促吞噬；
2）抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用 （Ab-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC)
3) 介导I型超敏反应
• 穿过胎盘和粘膜： IgG通过胎盘；sIgA穿过粘膜C区的功能
调理作用
抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用 （antibody-dependent cell-mediated
cytotoxicity,ADCC）
IgG类抗体不仅能与带有相应抗原的靶细胞特异性结合， 还能与带有IgG FcR的效应细胞（NK细胞、巨噬细胞、 中性粒细胞等）结合，从而杀伤靶细胞。
*互补性决定区（complementarity-determining region, CDR）：高变 区乃抗体与抗原（表位）特异性结合的位置，此为CDR。
* 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。VH和VL各有4个FR。
2.恒定区（constant region,C区)：位于Ig 分子的C端，占轻链1/2和重 链3/4（IgA、IgD）或4/5（IgM、IgE）。在同一种属中，同一类重链 和同一类轻链C区氨基酸的组成或排列比较恒定。
2）亚型：根据链个别氨基酸的差异，分为1-4。
可变区和恒定区：
1.可变区（variable region，V区）：位于Ig分子N端，占轻链1/2和重 链1/4或1/5；不同抗体其IgV区氨基酸组成和排列有较大差异，并决定 抗体与抗原结合的特异性；
* 高变区（hypervariable region, HVR）：在VL和VH中，某些局部区 域的氨基酸组成更高变化程度，此为HVR。轻、重链各有3个HVR。
概述
概念：由抗原刺激B细胞转化为浆细胞所产 生，并能与相应抗原特异性结合、具有免疫 功能的球蛋白，也叫抗体（antibody,Ab）。
类型：分泌型（secreted Ig, sIg） 膜 型（membrane Ig, mIg）
抗体理化性质：属球蛋白，在电泳图谱上大 部分抗体活性在球蛋白区；具有异质性。