免疫球蛋白与抗体

• （三）功能区
• 1、基本含义 免疫球蛋白的多肽链分子可折叠形成 几个由链内二硫键连接成的环状球形结构，此即其 Ig的功能区（或结构域），每一功能区约有110个氨 基酸组成，其顺序具有高度的同源性。
• 2、L链功能区 有两个，即VL和CL，分别位于可变区 和恒定区。 • 3、H链功能区 IgG、IgA、IgD有4个（V区1个，VH， C区3个，CH1、CH2和CH3）；IgM、IgE有5个（增加 一个CH4）。
• （二）同种异型决定簇 指免疫球蛋白在同一种动
物不同个体之间呈现出的抗原性，为个体型标志。 同种异型抗原决定基广泛存在于Ig CH和CL区。
• （三）独特型决定簇 • 由抗体分子的可变区呈现出的抗原性就称为免 疫球蛋白（抗体）的独特型(重点)，或称个体基因 型，可变区内的抗原决定簇称为独特型决定簇，是 每个免疫球蛋白分子所特有的抗原特异性标志。其 中单个的抗原决定簇，又称为独特位。 • 独特型在异种、同种异体乃至同一个体内均可 刺激产生相应的抗体，这种抗体称为抗独特型抗体。
• （二）胃蛋白酶酶切结果 • 胃蛋白酶可将H链从铰链区二硫键的近C端切 断，得到一个具有双价活性的F(ab′)2片段和若 干个小分子多肽碎片（pFc′）。F(ab′)2片段与 抗原结合可发生凝集和沉淀反应，pFc′片段失去 生物学活性。
第三节
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免疫球蛋白的种类与抗原决定簇
一、免疫球蛋白的种类
第四节
免疫球蛋白的生物学功能
• 一、免疫球蛋白V区的功能：
主要是识别和结合特异性抗原
二、免疫球蛋白C区的功能
（一） 激活补体
• IgG1-3 和 IgM 与 相 应 抗 原 结合后，可因构型改变而 使 其 CH2/CH3 功 能 区 内 的 补体结合点暴露，从而激 活补体经典途径。 • IgG4 、 IgA 和 IgE 的凝聚物 可激活补体旁路途径。球蛋白的特殊分子结构
（一）绞链区
• 1、含义 在两条重链之间二硫键连接处附近的重链恒 定区，即CH1尾部和CH2头部的小段肽链；与抗体分子 的构型变化有关,称为绞链区。 • 2、功能 含有丰富的脯氨酸，因此易伸展弯曲，当抗 体与抗原结合时，该区可转动，一方面使可变区的两 个抗原结合点尽量与抗原结合，另一方面可使抗体分 子变构，使补体结合位点暴露出来。且易被木瓜蛋白 酶、胃蛋白酶等水解。
• 4、功能区作用
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（1）VH和VL:特异性识别 和结合抗原，由VH和VL内的 高变区构成抗体分子的抗原 结合点。
（2）CH1和CL :同种异型 的遗传标记。 （3）IgG的CH2和IgM的CH3 是抗体分子的补体结合点， 与补体的活化有关。 （4）CH3/ CH4:细胞结合 位点，是同免疫活性细胞 （如巨噬细细胞、B细胞、NK 细胞）的FC受体的结合部位。
3.介导I型超敏反应
IgE引起I型超敏反应
• （三）穿过胎盘和粘膜
IgG、sIgA
第五节 • 一、IgG
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各类免疫球蛋白的主要特性与功能
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人和动物中含量最高的免疫球蛋白， 占血清总Ig的75%～80%，半衰期约20～23天； ★ 主要由脾脏和淋巴结中的浆细胞产 生，大部分存在于血液中（45%～ 50%）， 其余存在于组织液和淋巴液中； ★ IgG是惟一可通过人和兔胎盘的抗体，在新生动物 抗感染中起重要作用。 ★ IgG是动物自然感染和人工主动免疫后，机体所产 生的主要抗体，是动物机体抗感染免疫的主力，大多数抗 菌、抗病毒抗体和抗菌素都为IgG类，因而也是血清学诊断 和疫苗免疫后监测的主要抗体； ★ IgG还参与抗肿瘤免疫，同时也是引起Ⅱ型、Ⅲ型 变态反应及自身免疫病的抗体。 ★ IgG通过经典途径活化补体，具有调理吞噬、介导 ADCC、结合SPA和结合链球菌G蛋白的作用。
1889年：绿脓杆菌 动物血清
绿脓杆菌 1890年(Behring): 白喉类毒素
免疫
凝集反应 （凝集素）
动物血清 中和毒素 (抗毒素)
白喉毒素
•1930年发现： 凝集素 抗毒素 溶菌素 沉淀素 抗体(antibody，Ab)
并发现在血清蛋白中主要是 γ-球蛋白（丙种球蛋白） 具有抗体活性。
血清蛋白电泳图谱显示：
• （二）亚类 •
• （三）型 • 根据轻链恒定区的抗原性不同，各类免疫 球蛋白的轻链分为κ和λ两个型（type），任 何种类的免疫球蛋白均有两型轻链分子。 • （四）亚型 • 根据λ型轻链N端恒定区上氨基酸排列顺序 的差异，免疫球蛋白又可分为若干亚型 （subtype），κ型轻链无亚型。 • （五）亚群 • 根据免疫球蛋白V区的一级结构特点，可将 免疫球蛋白分为3～5个亚群（subgroup）。
膜型Ig ：位于B淋巴细胞的表面，即膜表面免疫球 蛋白（mIg），是B淋巴细胞的抗原识别受体（BCR）。
Ig与Ab的关系 Ab Ig
抗体= 生物学功能上的概念
Ig = 化学结构上的概念 Ab=Ig Ig ≠ Ab
• 抗体的化学本质是免疫球蛋白，但并非所有免疫 球蛋白都具有抗体的活性。
• 四、抗体的分类
白蛋白 球蛋白
未免疫动物血清
a
b
g
免疫动物血清
g
a b
免疫动物血清 +抗原处理吸收后
a
b
g
• 二、抗体的概念(重点)
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抗体（antibody,Ab)：动物机体受到抗原物质 刺激后，由B淋巴细胞转化为浆细胞而产生的，能与 相应抗原发生特异性反应的免疫球蛋白。
将抗体介导的免疫称为体液免疫,将含有抗体的 血清称为抗血清或免疫血清。
•
• 三、免疫球蛋白的概念(重点)
• 1964年世界卫生组织召开会议，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，简称Ig ）。 免疫球蛋白除分布于体液中之外，还可存在 于B细胞膜上。
•
免疫球蛋白可分为两种类型：
分泌性Ig ：存在于血清、体液以及分泌液中，具有 抗体的各种功能。
三、IgA
•
★ IgA以单体和二 聚体两种分子形式存在, 单体存在于血清中，称 为血清型IgA,占血清Ig 的10% ～20%，二聚体为分泌型IgA,是由呼吸道、消化道、 泌尿生殖道等部位粘膜固有层中的浆细胞所产生。主要存 在于呼吸道、消化道、生殖道的外分泌液及初乳、唾液、 泪液等分泌物中。 • ★ 分泌型IgA是参与粘膜局部免疫的主要抗体，在传 染病预防接种中，经滴鼻、点眼、饮水及喷雾途径免疫， 均可产生分泌型IgA，从而建立相应的粘膜免疫力。婴幼 儿和幼畜禽从母乳中可获得sIgA 产生自然被动免疫，新 生儿和幼畜禽易患呼吸道、胃肠道感染可能与IgA合成不 足有关。
• （一）根据所对应的抗原分：
• （二）根据有无抗原刺激分：
• （三）根据与抗原反应的性质分：
• （四）根据根据抗原性分： • 主要根据重链的不同
第二节
免疫球蛋白的分子结构
一、免疫球蛋白的单体分子结构
由两条相同的较大的重链和两条相同的较
小的轻链4条肽链通过轻链与重链之间的二硫键
连接起来构成的“Y”字形的分子结构。
• 二、免疫球蛋白的抗原决定簇（血清型）
• （一）同种型决定簇 指在同一种属动物所有个体 的Ig分子共同具有的抗原特异性标志，为种属型 标志。即是说在同一种动物不同个体之间同时存 在不同类型的免疫球蛋白，不表现出抗原性，只 是在异种动物之间才表现出抗原性。同种型抗原 决定基存在于Ig C区，表现在全部Ig的类、亚类、 型、亚型分子上。
免疫球蛋白可区分为类、亚类、型、亚型等。
免疫球蛋白类的区分是依据其重链C区的理化特性及 抗原性的差异，在同种系所有个体内的免疫球蛋白可分为 IgG、IgM、IgA、IgE、IgD五大类(class),重链分别称为 γ,μ,α,ε,δ链。 同一种类免疫球蛋白，又可根据其重链恒定区的微细 结构、二硫键的位置与数目及抗原特性的不同，进一步分 为亚类（subclass）。如人的IgG有IgG1、IgG2、IgG3和 IgG4四个亚类。 • （一）类
• （二）J链和分泌成分
• 1、J链 即连接链
• 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; • 在IgM和分泌型IgA单体之间起连接作用。
• 2、分泌成份（SC) • （1）是二聚体IgA上的一个辅助成分； • （2）由上皮细胞合成，化学本质为糖蛋白 • （3）以共价形式结合到IgA分子，并一起被分泌 到粘膜表面，又称分泌片（secretory piece, SP）； • （4）可抵抗外分泌液中的蛋白水解酶对二聚体 IgA的降解。
• （一）重链和轻链
• 1．重链（heavy
•
chain，H链）
由450-550个氨基酸残基组成，分子量55-75KD，
有4-5个链内二硫键组成的环肽，两重链之间由一
对或两对以上的二硫键互相连接。 • 根据Ig重链抗原性的差异，Ig可分为5类： IgG、IgM、IgA、IgE和IgD，相应H链为γ、μ、α、 ε、δ链，不同免疫球蛋白的差别就由重链所决定。
•四、IgE
• ★ IgE产生部位与分泌型IgA相似，是血清中含量最低的Ig。 • ★ IgE的重链多一个功能区CH4，此区是细胞结合的部位， 因而它是一种亲细胞性抗体。 • ★ 结合在肥大细胞和嗜碱性细胞上的IgE与抗原结合后，能 引起这些细胞脱颗粒，释放组织氨等活性介质，从而引起I 型过敏反应。 • ★ IgE在抗寄生虫感染中具有重要作用，研究表明，蠕虫、 血吸虫和旋毛虫等寄生虫病以及某些真菌感染后，均可诱导 机体产生大量的IgE抗体。
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二、IgM 动物机体初次免疫后产生最 早的免疫球蛋白；但含量仅占血清 Ig的10%左右， ★主要由脾脏和淋巴结中的浆 细胞产生，一般不能通过血管壁， 主要分布于血液中； ★ IgM是5个单体组成的五聚体 （pentamer）,又称为巨球蛋白（macroglobulin）。 ★ IgM在体内产最早，但持续时间短，不是抗感染 免疫的主力，但对早期抗感染免疫和早期血清学诊断十 分重要，并且IgM有多个抗原结合部位，其单个的杀菌、 溶菌、溶血、促进吞噬及凝集作用，均较IgG高； ★ IgM同样具有抗肿瘤作用，也是Ⅱ型Ⅲ型变态反 应及自身免疫病的抗体。 ★膜表面IgM是BCR的主要成分。只表达mIgM是未成 熟B细胞的标志，记忆B细胞表面的mIgM逐渐消失。