第四章抗体
免疫学概论第4章抗体PPT课件
• 抗体的概述 • 抗体的结构 • 抗体的产生与类别 • 抗体的应用 • 总结与展望
01
抗体的概述
抗体的定义
抗体（Antibody）：指B淋巴细胞或记忆B细胞在抗原刺激下，经一系列活化、增殖、 分化后形成的浆细胞分泌出来的一类能与相应抗原特异性结合的免疫球蛋白。
免疫调节
抗体可调节机体免疫应答，用于治疗免疫相关疾病，如风湿性关 节炎、系统性红斑狼疮等。
被动免疫
将含有抗体的免疫血清或免疫球蛋白注入机体，使机体获得特异 性免疫力。
抗体在免疫学研究中的应用
01
02
03
抗原定位
通过抗体标记抗原，研究 抗原在细胞或组织中的定 位和分布。
免疫细胞功能研究
抗体可用来研究免疫细胞 的活化、分化、凋亡等过 程，有下产生的一种蛋白质，具有高度的特异性，能够与相 应的抗原结合，发挥免疫效应。
抗体的类型
IgG
IgM
IgA
IgE
免疫球蛋白G，是血清中含量最 高的抗体类型，也是唯一能够 通过胎盘的抗体类型。它具有 抗菌、抗病毒、抗毒素等作用， 是机体重要的防御机制。
免疫球蛋白M，是初次免疫应 答中最早产生的抗体类型，主 要存在于血液中。它具有抗菌、 抗病毒、抗毒素等作用，但效 价较低。
疾病的抗体药物，提高治疗效果和降低副作用。
03
免疫治疗和免疫调控
抗体在免疫治疗和免疫调控方面具有广阔的应用前景，未来将进一步探
索其在肿瘤、感染性疾病、自身免疫性疾病等领域的应用。
THANKS
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合物，进而发挥免疫效应。
激活补体
抗体能够与抗原结合后激活补 体系统，通过补体的级联反应 ，发挥溶解和杀伤作用。
第四章 免疫球蛋白
第四章免疫球蛋白第一节基本概念1、抗体：B淋巴细胞在有效的抗原刺激下分化为浆细胞，产生具有与相应抗原发生特异性结合功能的免疫球蛋白，这类免疫球蛋白称为抗体。
1937年，Tiselius用电泳方法将血清蛋白分为白蛋白、α1、α2、β及γ球蛋白等组分，其后又证明抗体的活性部分是在γ球蛋白部分。
因此，相当长一段时间内，抗体又被称为γ球蛋白（丙种球蛋白）。
实际上，抗体的活性除γ球蛋白外，还存在于α和β球蛋白处。
20世纪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。
肺炎球菌多糖免疫家兔后可获得高效价免疫血清。
然后加入相应抗原吸收以除去抗体，将除去抗体的血清进行电泳图谱分析，发现丙种球蛋白（γ-G）组分明显减少，从而证明了抗体活性是存在于丙种球蛋白内。
2、免疫球蛋白：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)。
区别：抗体都是免疫球蛋白，而免疫球蛋白并不都是抗体。
如骨髓瘤蛋白，巨球蛋白血症、冷球蛋白血症等患者血清中存在的异常免疫球蛋白结构与抗体相似，但无抗体活性。
免疫球蛋白可分为分泌型（secreted Ig,SIg）和膜型（membrane Ig, mIg）。
前者主要存在于血清及其他体液或外分泌液中，具有抗体的各种功能；后者是B细胞表面的抗原识别受体。
第二节免疫球蛋白结构一、免疫球蛋白的基本结构（一）重链和轻链免疫球蛋白分子是由两条相同的重链（heavy chain，H链）和两条相同的轻链（light chain，L链）通过链间二硫键连接而成的四肽链结构。
X 射线晶体结构分析发现，IgG分子由3个相同大小的节段组成。
1. 重链分子量约为50～75kD，由450～550个氨基酸残基组成。
免疫球蛋白重链恒定区由于氨基酸的组成和排列顺序不同，故其抗原性也不同。
据此，可将免疫球蛋白分为五类，即IgM、IgD、IgG、IgA和IgE，其相应的重链分别为μ链、δ链、γ链、α链和ε链。
第四章 抗体多样性的产生
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23
三、Ig基因重排和表达
（一）Ig基因重排
重点
Ig基因重排：Ig胚系基因中，V、（D）、J基因 片段之间由内含子隔开，通过基因片段的随机重 排，形成V（D）J连接，再与Ｃ基因片段连接， 才能编码完整的Ig多肽链。Ig基因重排主要通过 重组酶（recombinase）的作用实现。
Ig胚系基因重排程序
骨架区
• C区：C基因编码
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20
H链胚系基因结构
了解
V基因片段（VH）:65个
V区基因 D基因片段（DH）:27个
J基因片段（JH）:6个 C区基因（CH）:9个
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三、Ig基因重排和表达
编码一条Ig重链、轻链的基因 是由胚系中多个分开的DNA片 段经剪切重排而成的。
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22
Ig基因表达的特点 （一）Ig基因重排 （二）等位排斥与同种型排斥 （三）Ig的类别转换 （四）分泌型和膜型Ig （五）mIgM与mIgD的共表达
第六节 Ig的基因结构与Ab多样性的产生
一、抗体学说的发展 二、Ig的基因结构 三、Ig基因重排和表达 四、抗体多样性的产生机制
.
1
Ab多样性和特异性是如何产生的？
• 根据抗原抗体反应的特异性，针对于某一种特定 抗原，就会有特异的抗体与之相对应。也就是说 ，外界存在有多少种抗原，在体内就会产生相应 的抗体。据估计，在人体内具有产生超过1亿种抗 体的潜在能力。
VH: 40(V)×25(D) ×6(J)=6000 VL(k): 40(V)×5(J)=200 VL(l): 30(V)×4(J)= 120
1.9 × 106
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39
四、抗体多样性的产生机制
抗体多样性机制
抗体课程设计
23.视频辅助教学：播放抗体相关科普视频，帮助学生形象地理解抗体的产生、作用及其在医学领域的应用。
24.学科前沿动态：简要介绍抗体研究领域的最新动态和研究成果，激发学生对生物学研究的兴趣。
25.课程评价与反思：对本节课的教学过程进行评价与反思，针对学生的掌握程度，调整教学方法，以提高教学效果。
20.反馈与评价：收集学生对本节课的教学反馈，对学生的学习效果进行评价，为后续教学提供参考和改进方向。通过以上教学内容，旨在帮助学生全面掌握抗体知识，提高学生的生物学素养和实践能力。
5、教学内容
21.知识链接：将抗体知识与实际生活应用相结合，如介绍抗体检测试剂在疫情防控中的作用，使学生了解生物学知识在解决实际问题中的价值。
3、教学内容
11.实验操作：安排一项简单的抗体检测实验，如酶联免疫吸附试验（ELISA），让学生亲自动手操作，加深对抗体检测原理的理解。
12.知识巩固：通过课堂练习，针对抗体概念、结构、分类、作用等方面进行题目训练，巩固所学知识。
13.案例分析：分析具体疾病案例，如风湿性关节炎、过敏性鼻炎等，探讨抗体在这些疾病中的作用机制。
4.抗体的作用：讲解抗体如何识别并中和病原体，保护人体免受感染。
5.抗体与疫苗：探讨抗体在疫苗免疫过程中的作用，理解疫苗接种的原理。
本节课内容紧密结合教材，旨在帮助学生深入了解抗体的相关知识，提高学生的生物学素养。
2、教学内容
6.抗体介导的免疫反应：介绍体液免疫中抗体的作用，包括抗原识别、抗体产生、抗体与抗原的结合过程。
17.创新能力培养：引导学生结合所学抗体知识，提出自己的研究假设或设计一个简单的抗体应用方案，激发学生的创新思维。
生物技术制药：4-抗体工程制药-1
需要解决的问题：
➢ A、降低McAb的免疫源性； ➢ B、降低McAb的相对分子质量。
解决问题的方法或途径—基因工程技术
➢ 1984年报道了人—鼠嵌合抗体，之后制备出 了改型抗体、单链抗体、单域抗体、最小识 别单位等多种类型，基本上消除了抗体的鼠 源性（免疫源性），相对分子质量只有完整 抗体分子的1/80-1/3。
➢ 全世界正在研制的生物技术药品，25%为各类单克 隆抗体。前三大生物治疗药物分别为单克隆抗体、 疫苗和肿瘤坏死因子（TNF）抑制剂.
➢ 抗体市场快速增长的主要推动：一、销售持续攀升； 二、新品种不断上市；三、研发方面的重金投入。
➢ 大型医药公司还会通过收购来获得对抗体新药的控 制权。如最近美国强生公司收购了抗体药物研发的 领头羊Centocor公司。
1.研 究
Werstern Blot 、免疫荧光等 检测 特定抗原
（4）抗体的应用
3.检 验
以 ELISA 侦测特定 病原体
2.医 疗
以毒素连结抗体 攻击 病变細胞
（5）抗体制药发Байду номын сангаас历史
➢ 1890年发现白喉抗毒素，建立了血清疗法，开 抗体制药之先河(马血清多克隆抗体）。
➢ 1937年用电泳法将血清分为白蛋白、甲种、乙种、 丙种球蛋白，并证明抗体活性主要存在于丙种球 蛋白组分。
上海罗氏制药操控着整个国内抗体药物市场。巴 利昔单抗是北京诺华的独家产品
鼠抗人CD3单抗是最早的国产品种，国内企业生 产的该产品在整个抗体药物市场所占的份额不足1 ％。
抗CD3单抗企业份额：武汉生物制品所54.6％、 北京费森尤斯医药公司44.9％、武汉生化制药厂 0.5％。
第四章 抗体-免疫球蛋白(兽医免疫学)
Chapter 4 抗体－免疫球蛋白
第一节 抗体概述 第二节 抗体的基本结构 第三节 抗体的功能与五类抗体的主要特点 第四节 抗体的异质性 第五节 单克隆抗体
1
兽医免疫学——第四章 抗体
第一节 抗体概述
1890年德国学者Behuing和日本学者北里用脱 毒的白喉杆菌外毒素免疫动物，在动物的血清中产 生一种能中和外毒素毒性的物质，称为抗毒素，这 是在血清中发现的第一例抗体。
二、免疫球蛋白分子超家族
Ig分子轻、重链的各结构域都具有“三明治样”结构，称为 Ig结构域。其编码基因很可能是同一个原祖基因(Primordial gene)在基因组中多次拷贝的结果。实际上该结构域见于多种蛋 白质分子，推测该原祖基因在漫长的进化历程中曾被多次复制， 其拷贝基因已广泛分布于不同染色体上，参与编码多种不同的
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兽医免疫学——第四章 抗体
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兽医免疫学——第四章 抗体
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兽医免疫学——第四章 抗体
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兽医免疫学——第四章 抗体
抗体与抗原的结合 抗原表面的B细胞 表位具有构象依赖 性，抗原表位与抗 体分子的抗原结合 部位在构象上互补。
抗体的CDR
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兽医免疫学——第四章 抗体
抗体的CDR直接接触抗原表位(Epitop21e)
组成，折叠呈成两个结构域。L链共有 两型，kappa()与 lambda()，同一个天然Ig分子上L链的型总是相同的。
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兽医免疫学——第四章 抗体
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兽医免疫学——第四章 抗体
IgG分子的四种亚类
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兽医免疫学——第四章 抗体
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兽医免疫学——第四章 抗体
（二）可变区和恒定区 通过对来自不同B细胞克隆的抗体分子的氨基酸序
第四章 抗体
第四章抗体抗体：免疫系统在抗原刺激下，由B细胞或记忆B细胞增殖分化成的浆细胞所产生的、可与相应抗原发生特异性结合的免疫球蛋白（Ig）。
第一节、抗体的结构一、抗体的基本结构1.抗体的基本结构：由两条完全相同的重链和两条完全相同的轻链通过二硫键连接的呈Y形的单体。
2.每条肽链分别由2-5个约含110个氨基酸，序列相似但功能不同的结构域（又称功能区）组成。
3结构域的二级结构是由几股多肽链折叠形成的两个反向平行的β片层经一个链内二硫键连接稳定的“β桶装”结构。
（一）重链和轻链1.可变区（V）①互补决定区（CDR）②骨架区（FR）2.恒定区（C）▲同一种属的个体，所产生针对不同抗原的同一类别Ab，尽管其V区各异，但其C区氨基酸组成和排列顺序比较恒定，其免疫原性相同。
（三）铰链区：含有丰富的脯氨酸，IgM和IgE无此铰链区。
二、抗体的辅助成分1.J链：将单体Ab分子连接为二聚体或多聚体。
（IgM/IgA）2.分泌片（SP）SP+IgA=SIgA三、抗体分子的水解片段1.木瓜蛋白酶水解片段①Fab抗原结合片段②Fc可结晶片段2.胃蛋白酶水解片段四、免疫球蛋白超家族（IgSF）第二节、抗体的多样性和免疫原性1.同种性（C区）2.同种异型（C区）3.独特性（V区）第三节、抗体的功能一、抗体V区的功能抗体V区在体内可结合病原微生物及其产物，具有中和毒素、阻断病原入侵等免疫防御功能，但抗体本身并不能清除病原微生物。
二、抗体C区的功能（一）激活补体（二）结合Fc受体1.调理作用2.抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用ADCC3.介导Ⅰ型超敏反应（三）穿过胎盘和黏膜（IgG）（四）对免疫应答有调节作用第四节、各类抗体的特性与功能一、IgG-“主力军“1.含量最高2.IgG1.3.4可穿过胎盘屏障二、IgM-“先头部队”1.只表达IgM是未成熟B细胞的标志2.五聚体3.初次体液免疫应答中最早出现的抗体三、IgA-“边防军”1.血清型为单体2.SIgA为二聚体3.外分泌液中的主要抗体类别，参与黏膜局部免疫4.婴儿可从母亲初乳中获得SIgA，是重要的自然被动免疫四、IgD1.膜结合型IgD是B细胞分化发育成熟的标志五、IgE1.亲细胞抗体2.Ⅰ型超敏反应第五节、人工制备抗体一、多克隆抗体二、单克隆抗体三、基因工程抗体。
医学免疫学第四章
—机体抗感染的“边防军”
四、IgD
1、血清中含量低（约0.03mg/ml），占血清Ig总量 0.2 %。 2、见于个体发育的任何时段 3、对酶敏感（铰链区较长），不稳定，半寿期短（3天） 4、功能不清——与超敏反应、自身抗体有关。 5、B细胞抗原识别受体（BCR组分）
可作为B细胞分化成熟标志 成熟B细胞（初始B细胞 naive B cell）
活化B细胞（或记忆B细胞） ——mIgD逐渐消失。
五、IgE
1、血中含量极微（5×10-5mg/ml）， 单体，粘膜固有层浆细胞产生。
2、亲细胞抗体。 3、介导Ⅰ型超敏反应。
Fc受体： FcεRI和FcεRⅡ IgE Fc 段(CH2,CH3)与肥大细胞,嗜碱性粒细
同种异型
（三）独特型（idiotype，Id） • 即使是同一种属、同一个体来源的 抗体分子，其免疫原性亦不尽相同， 称为独特型，是每个免疫球蛋白分子 所特有的抗原特异性标志，其表位又 称为独特位。抗体分子每一Fab段约 有5~6个独特位，它们存在于V区。独 特型在异种、同种异体甚至同一个体 内均可刺激产生相应抗体，即抗独特 型抗体（AId或Ab2）。
独特型
第三节 Ig的功能
免疫球蛋白的V区和C区的氨基酸组成和顺序的不同，决 定了它们功能上的差异； 许多不同的免疫球蛋白在V区和C区结构变化的规律性， 使得免疫球蛋白的V区和C区在功能上存在共性。 V区和C区的作用，构成了免疫球蛋白的生物学功能
一、V区的功能：
特异地识别并结合抗原（Ig的首要功能 ）： 与抗原结合部位:CDR1、CDR2、CDR3 单体Ig抗原结合价为2价；IgM抗原结合价
免疫学概论 第4章 抗体
V区
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
C区
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
IgG CH3区：可同单核-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（促进吞噬细胞的吞噬功能）、ADCC。
1.与抗原结合的部位是抗体的 A.VL+CL B.VH+CH1 C.VH+VL D.CH1+CH2
2.血清中含量最高的Ig是 A.IgM B.IgA C.IgE D.IgG
3.用胃蛋白酶可将IgG分子水解成 A.F(ab’)2+Fc B.2Fab+pFc’ C.2Fab+Fc D. F(ab’)2+pFc’ 4.①通过胎盘，②激活补体，③结合细胞，④递呈抗原，⑤ 与抗原决定簇结合，上述各项功能中哪一种组合与抗体Fc段 有关 A.①+②+③ B.②+③+④ C.①+③+④ D.①+③+⑤
抗体是否等于免疫球蛋白？
抗体和免疫球蛋白的关系:
抗体都是免疫球蛋白，并非所有免 疫球蛋白都具有抗体活性。
分泌型Ig(sIg)和膜型Ig(mIg)
二、抗体的分子结构
二、抗体的分子结构
基本结构：四肽链结构 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
35
分泌型IgA 主要由粘膜相关淋巴组织产生，存 在于唾液、泪液、乳汁及呼吸道、消化道、泌 尿道的分泌液中和粘膜表面，是机体粘膜局部 抗感染免疫的重要因素。
第四章免疫球蛋白抗体（antibody,Ab）是介导体液免疫的重要效应分子
第四章免疫球蛋白抗体antibody，Ab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，主要存在于血清等体液中，能与相应抗原特异性地结合，显示免疫功能。
早在十九世纪后期，von Behring 及其同??Kitasato 就发现白喉或破伤风毒素免疫动物后可产生具有中和毒素作用的物质，称之为抗毒素antitoxin随后引入抗体一词来泛指抗毒素类物质。
1937 年Tiselius 和Kabat 用电泳方法将血清蛋白分为白蛋白、α1、α2、β及γ球蛋白等组分，并发现抗体活性存在于从α到γ的这一广泛区域（图4-1），但主要存在于γ区，故相当长一段时间内，抗体又被称为γ球蛋白（丙种球蛋白）。
1968 年和1972 年世界卫生组织和国际免疫学会联合会的专门委员会先后决定，将具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白统一命名为免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）。
免疫球蛋白可分为分泌型（secreted Ig，SIg）和膜型（membrane Ig mIg）。
前者主要存在于血液及组织液中，具有抗体的各种功能；后者构成 B 细胞膜上的抗原受体。
图4-1 第一节免疫球蛋白的结构一、免疫球蛋白的基本结构X 射线晶体衍射结构分析发现，免疫球蛋白由四肽链分子组成，各肽链间有数量不等的链间二硫键。
结构上Ig 可分为三个长度大致相同的片段，其中两个长度完全一致的片段位于分子的上方，通过一易弯曲的区域与主干连接，形成一”Y”字型结构（图4－2），称为Ig 单体，构成免疫球蛋白分子的基本单位。
图42 （一）重链和轻链任何一类天然免疫球蛋白分子均含有四条异源性多肽链，其中，分子量较大的称为重链heavy chain H，而分子量较小的为轻链light chain L。
同一天然Ig分子中的两条H 链和两条L 链的氨基酸组成完全相同。
1. 重链分子量约为50～75kD，由450～550 个氨基酸残基组成。
医学免疫学-第四章 抗体
Gerald Edelman and Rodney Porter, 1972, structure of antibody
Susumu Tonegama,1987, structure of Ig gene
Emil von Behring (1845-1917)
Emil von Behring, 1901, antitoxins
Fab：单价抗体活性 Fc：无抗原结合活性，能够与Fc受体结合
胃蛋白酶水解片段
F(ab’)2：具双价抗体活性,可结合两个抗原表位。 pFc：小分子肽片段，无生物活性 临床意义：阐明Ab的结构及生物活性
有利于生物制品的生产和纯化 避免超敏反应的发生
第二节 抗体的多样性和免疫原性
抗体的多样性：不同抗原刺激B细胞所产生的抗体在特 异性及类型方面均不尽相同呈现明显的多样性
骨架区（framework region, FR）：
在V区中，CDR之外区域的氨基酸组成和排列顺序相对不易变 化。 VH和VL各有FR1、FR2、FR3、FR4四个骨架区。
2.恒定区（constant region，C区）：
重链和轻链的C区分别称为 CH和CL，不同类Ab的重 链CH长度不一，
同种型（isotype）：同一种属所有个体的Ab分子共
有的抗原标志，是种属型标志。位于Ab的 C区。
Hum an A b
Anti-human Ab
同种异型（allotype）：同一种属但不同个体的Ab
分子所具有的不同抗原表位，为个体型标志。 位于Ab的 C区。
Anti-IgG IgG
独特型（idiotype，Id）：同一种属、同一个体来源的Ab分子， 由于其CDR区氨基酸排列顺序的不同，可显示不同的免疫原性， 称为独特型。 每一个Ab分子所特有的抗原特异性，其表位又称为独特位 （idiotope）。主要位于V区。
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独特型
第四节 免疫球蛋白特性与功 能
不同抗体分子理化特性有所不 同
一、IgG
1 IgG是介导体液免疫的主要抗体，血清中含量最高，占血清 Ig总量的3/4，半衰期最长(21天左右)； 2 单体形式存在于血清中 3 结合补体，激活补体的传统途径； 4 唯一通过胎盘的Ig，介导新生儿抗感染免疫（六个月）； 5 结合巨噬细胞、中性粒细胞、NK细胞，ADCC效应；
2、一个Fab只能结合一个抗原决定
簇，所以是单价抗体，仍具有抗 体活性。Fc为可结晶片段，在低 温或低离子强度下可形成结晶， 固而得名，它在水解后无抗体活 性。
胃蛋白酶将抗体铰
链区近C端水解得到 1个F(ab’)2段和1个 pFc’段 F(ab’)2具有双价抗 体活性，pFc’会继 续被胃蛋白酶水解 成小片段
白，因此具有蛋白质的通性。
不耐酸碱
对温度敏感
加入中性盐可以使其沉淀
可被多种蛋白酶水解
抗体的化学本质
1939年，Tiselius和Kabat通过对血清蛋 白自由电泳，将血清中蛋白分为四个部 分，α、β、γ和白蛋白四个部分
通过实验发现，抗体活性存在于α至γ这 一广泛区域内，主要存在于γ区，人们 也曾将γ球蛋白等同于抗体。
铰链区位于CH1和CH2之间，这一区域大约含有
30个氨基酸残基，富含脯氨酸和半胱氨酸残基。
该区域可与补体系统的C1q结合，激活补体系
统
4.2.1 轻链
轻链简称L链，由213-214个氨基酸组成，它们
的羧基端与重链以二硫键结合 轻链也有可变区和恒定区，各占轻链的二分之 一 VH和VL大致相同，共同构成了抗原的结合部 位 VL也由三个高变区骨架区组成，加上重链的三 个高变区，一起组成了抗体分子的抗原结合部 位
Ig分子结合抗原前后的构象变化
BACK
水解片段
免疫球蛋白的结构和功能是通过研究它的酶解
片段而得到的
抗体的铰链区容易木瓜蛋白酶和胃蛋白酶水解
木瓜蛋白酶水解的是铰链区的近N端
胃蛋白酶水解的是铰链区的近C端
N 端
C端
(一)木瓜蛋白酶水解：
1、酶解位点位于H链间二硫键近
N端。将抗体水解成2个相同的 Fab断和一个Fc片段
第一节
抗体概述
抗体（antibody，Ab）： 免疫系统在抗原刺激下，由B淋巴细胞或记 忆B细胞分化成的浆细胞所产生的、可与相 应抗原发生特异性结合的免疫球蛋白。
包括IgG、IgM、IgA、IgD、 IgE
曾有抗毒素、杀菌素、溶菌素、凝集素、 沉淀素、溶血素、红斑狼疮因子、类风湿 因子等名称。
1.1抗体、免疫球蛋白和γ球蛋白概念区分 现代免疫学将抗体与免疫球蛋白概念等同。 抗体是生物学和功能上的名称 免疫球蛋白指的是结构和化学本质
抗体都是免疫球蛋白，但并非所有的免疫
球蛋白是抗体 某些蛋白其结构虽与抗体相似，尽管也称 作免疫球蛋白，却没有抗体活性
理化性质
免疫球蛋白的化学本质是多链糖蛋
4.5 抗体的生物学功能
一、可变区的功能
1.识别、结合特异性抗原。
2.中和效应。如中和毒素和病毒、 清除病原体等。 3.抗体抗原检测
C区的功能
激活补体系统 (IgG,IgM) IgM、IgG+ Ag 补体经典途径 IgA、IgE+IgG4） 补体旁路途径
恒定区
恒定区简称C区，约占重链的四分之三
恒定区在氨基酸种类、数量、排序等方面都比
较稳定，因此得名。 Ig重链有三个恒定区，CH1、CH2、CH3 每个恒定区内各有一个链内二硫键，在CH2上 还含有一个糖基
IgA、IgD与IgG一样只有三个恒定区，IgM、IgE
则比它们多了一个CH4区
4.3.3 抗体的免疫原性
Ig 是蛋白质，因此一种动物的 Ig 对另
一种动物具有抗原性。抗 Ig 抗体识别的 Ig
抗原决定簇（ epitope ）主要有三种：同种
型、同种异型和独特型抗原决定簇。
1.同种型（isotypic epitope）
同一种属所有个体的 Ig 分子共有的抗原决定
簇。不同种动物之间则不同，这种表位称为 同种型。
抗体（antibody, Ab）
免疫球蛋白(Immunoglobulin, Ig)： 是具有抗体活性或化学结构与抗体相似的 球蛋白 抗体 免疫球蛋白的种类： 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。 非抗体
异种抗体：微生物抗体 同种抗体：血型抗体 自身抗体：抗甲状腺抗体
异嗜性抗体：针对异嗜性抗原产生的抗体
不同种属生物间存在的共同抗原
根据有无抗原刺激
天然抗体
没有人工免疫 没有外源抗原刺激 天然存在
免疫抗体
根据与抗原是否产生可见反应
完全抗体： 二价或多价抗体，与抗原结合，产生可见反应。？ 不完全抗体： 只有一个抗原结合部位。 能与颗粒抗原结合但不能产生可见凝集性反应，功 能上为单价。
N端
单体
C端
重 链（heavy chain，H链）
重链，大约由 446 个 aa 组成，结合有不 同含量的糖，属糖蛋白。 IgG 重链含有一 个可变区和3个恒定区
在 Y 形的转折处还存在一个铰链区，因为 像门的合页部位，因此而得名。
可变区，简称V区，H链的V区成为VH，位于氨基 端，约占整个重链的四分之一 抗体的特异性由V区决定 V区的氨基酸种类与排序会随着抗体的特异性不 同而不同 在VH内部，有三个区域的氨基酸序列极易发生 变化，称为高变区或者超变区，因与抗原结合 部位互补又叫互补决定区CDR，位置分别在3135,50-65，95-102位，其余区域变化较小，统 称骨架区。
Fab段：抗原结合片段（fragment
of antigen binding，Fab），相当于抗体分子的两个臂，由 一个完整的轻链和重链的VH和CH1结构域组成。 Fc段：可结晶段（fragment crystallizable，Fc） 相当于Ig的CH2和CH3结构域，是Ig与效应分子 或者细胞相互作用的部位。
每条L链和 H链的高变区 相互作用形成 一个单一的抗 原结合位点。 每个IgG分 子有2个抗原 结合位点，在 功能上称为双 价抗体。
以IgG为例，各功能区的功能如下：
1.VH和VL：结合抗原的部位。
2.CH1和CL：遗传标志所在。
3.CH2 ：有补体结合点，参与活化补体。
4.CH3：可与细胞表面的Fc受体结合。
与抗体有关的诺贝尔奖获得者
von Bering 血清治疗
Ehrlich & Metchnikoff 抗体生成
Edelman & Poter 抗体分子结构
Yalow 放射免疫测定
Koler,Milstein & Jerne 单克隆抗体
Tonegawa Ig基因结构
X射线晶体衍射显示抗体分子立体结构
同种型表位在重链恒定区
2.同种异型
原因：遗传背景不同 同一种属不同个体间，同一类型的Ig分子具有的不同 的抗原决定簇。 位于轻链CL和重链CH的恒定区。
3.独特型
独特型是指每个Ig分子的V区肽链所具有的抗 原特异性标志。 独特位：超变区的变化性决定
两面性 抗体 抗原 血清
第四章 抗体
antibody Ab
内容
1、抗体的概述
2、抗体的结构 3、抗体类型与免疫原性 4、免疫球蛋白特性与功能
主要内容：
抗体的概念
抗体的结构，各功能区的功能 抗体的抗原性 抗体的生物学功能
重点：抗体的结构、功能区、免疫学功能。 难点：抗体的抗原性、功能区、高变区 (CDR) 、McAb、中和抗体等概念。 目的要求：掌握抗体的概念、抗体的结构、 抗体功能区、抗体的免疫学功能。
6 其Fc段与葡萄球菌A蛋白（SPA）结合，可以纯化抗体
7 抗感染的主要抗体（抗菌、抗病毒、中和毒素)；同时也是 血清学诊断和疫苗免疫后监测的主要抗体。
二、 IgM
IgM： 1 五聚体形式存在血液中 2 分子量最大（巨球蛋白），不能穿过血管壁和胎盘 3 个体发育中合成最早的Ig。 4 IgM是抗原刺激后出现最早的抗体，可用于传染病的 早期诊断。 5 调理吞噬和凝集作用比IgG强？ 6 结合和激活补体的能力最强 单体IgM：
补体，导致携带抗原的靶细胞的裂解； 1972年美国Gerald Maurice Edelman和英国Rodney Robert Porter由于在抗体结构上的突出贡献被授予诺 贝尔医学及生理学奖； 1984年丹麦免疫学家Niels K.Jerne、德国免疫学家 Kohler和美国著名生物化学价Cesar Milstein在发现生 产单克隆抗体的原理而共同获得诺贝尔生理学或医学 奖； 1987年利根川进在基因水平上对抗体多样性形成的机 制进行了探索，证实了免疫球蛋白的基因结构，在免 疫球蛋白研究领域取得了突破性进展。
抗体分子巨大， 含有 1000 个以上
的 aa 残基。但各
类抗体都具有相
似的基本结构。
即所有抗体都由 1
个或多个单体组
成。
一、Ig的基本结构（以IgG为例）
（一）轻链和重链
1.重链(heavy chain, H链) 2.轻链(light chain, L链) 3.二硫键
L链 H链
抗体是 对称分 子
Ab的发现
1890年，Behring 在免 疫白喉毒素的动物血清 中发现了能够中华白喉 毒素的物质，并利用这 种动物血清治疗白喉病 患者，从而挽救了成千 上万的白喉患儿,白喉病 患者死亡率从60%降到 26%。Behring本人也获 得了1901年第一届诺贝 尔奖。