第二章 免疫球蛋白与抗体 PPT课件

二、IgM
1.机体初次体液免疫反应最早出现的免疫球白；
2.主要由脾脏和淋巴结中B细胞产生，占10%；
3.以五聚体形式存在于血液中，是免疫球蛋白中 最大的，不能通过屏障系统；
4.其分子上含有多个抗原结合部位，是一种高 效的抗体，在早期诊断中有着重要的作用；
5.在补体参与下，具有抗肿瘤作用；
6.可引起Ⅱ型、Ⅲ型变态反应及自身免疫疾病。
三、IgA
1.血清型IgA：单体，存在于血清中，占10%-20%；
2.分泌型IgA（SIgA): 含J链和分泌片的二聚体， 主要存在于消化道、生殖道和呼吸道及初乳、 唾液和泪液中。在各种分泌液中含量是比较高的；
3.SIgA是参与机体粘膜免疫的主要抗体，在预防接 种中，可通过滴鼻、点眼、饮水，喷雾途径建立 粘膜免疫力。
单体分子上不可能同时出现κ和λ两种轻链。
（四）亚型(根据λ链N端恒定区的氨基酸序列)：
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)
二、免疫球蛋白的抗原决定簇
2.占血清Ig含量极低，1%左右；
3.成熟B细胞膜的主要抗原特异性受体，B细胞 重要表面标志；
4.与免疫记忆有关
第五节 动物的免疫球蛋白
所有哺乳动物都具有4类主要的免疫球 蛋白，即IgG、 IgM、 IgA、 IgE。
一、马的免疫球蛋白
马 ：IgG、IgA、IgM、IgE
IgG有五个亚类： IgG（B）、IgG（T）、 IgGa、IgGb、IgGc
第二章 免疫球蛋白与抗体
第一节 免疫球蛋白与抗体的概念
一、免疫球蛋白：Ig 指存在于任何动物血液（血清）、组织液及
其他外分泌液中的一类具有相似结构的球蛋白。 包括IgG、IgM、IgA、IgD、 IgE
存在形式： 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。
二、牛的免疫球蛋白
牛 ：IgG、IgA、IgM、IgE
IgG有二个亚类：IgG1：血清中占50%，牛奶 中的主要免疫球蛋白。 IgG2：具有高水平遗传性
三、羊的免疫球蛋白
羊：IgG、IgA、IgM、IgE
IgA有二个亚类： IgA1、IgA2
四、猪的免疫球蛋白
猪：IgG、IgA、IgM、IgE
IgG有五个亚类：IgG1、IgG2a、IgG2b、 IgG3、IgG4
4 唯一通过胎盘的Ig，穿过胎盘，介导新生儿抗感 染免疫；
5 .结合巨噬细胞、中性粒细胞、K细胞、NK细胞， 参与调理吞噬和ADCC效应；
6.结合补体，激活补体的传统途径；
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。
8.是引起Ⅱ型、Ⅲ型变态反应及自身免疫疾病的抗 体。
1.天然抗体：又称正常抗体，指无明显抗原刺 激而天然存在与动物体液中的抗 体，如天然血型抗体等。
2.免疫抗体：指自然感染，人工免疫，疫苗接种 等体内所产生的抗体。
三、根据与抗原反应的性质
由浆细胞合成。J链只有一种，它以二硫键的形式 共价结合到Ig的重链上。
功 能：连接Ig单体形成多聚体。 如IgM---五聚体、sIgA---二聚体
（二）分泌片：SP
分子量60~70KD，含6%糖。分泌片由上皮细胞 合成和分泌。分泌型IgA所特有的一种特殊结构。
功能： a.帮助IgA穿越黏膜 b.保护sIgA抵抗蛋白酶的水解作用
（三）糖类：免疫球蛋白含糖量很高特别是IgM 、IgA。
功能：使免疫球蛋白易溶，并防止其分解
分泌片
第三节 免疫球蛋白的种类和抗原决定簇
一、免疫球蛋白的种类
（一）类：
依据其重链C区的理化性质及抗原性差异。
重链决定免疫球蛋白种类。
免疫球蛋白
重链
IgG
γ
IgA
α
IgM
μ
IgD
δ
IgE
ε
（二）亚类：
根据重链C区的微细结构、二硫键的位置与 数目、抗原性的不同分为亚类。
Fc片段的生物学活性：
1.与免疫球蛋白选择性通过胎盘有关。 2.与补体结合，活化补体有关。 3.决定免疫球蛋白分子的亲细胞性。 4.与免疫球蛋白通过粘膜进入外分泌液有关。 5.决定各类免疫球蛋白的抗原特异性。
三、免疫球蛋白的特殊分子结构
（一）连接链：J链 分子量20KD，内含10%糖，富含半胱氨酸，
（二）轻链：L链
由213~214个氨基酸组成，两条轻链的羟基端（C端）之 间由二硫键分别于两条重链连接。
可变区（VL）：氨基端（N端）开始最初的109个氨基酸排 列顺序和结构随抗体特异性不同有差异，称为可变区。
稳定区（CL）：与重链相对应其余氨基酸较为稳定，称为 稳定区。
高变区：位于可变区有3个高变区，氨基酸残基分别位于 26~32、48~55、90~95。
IgA有二个亚类：IgA1、IgA2
五、猫和犬的免疫球蛋白
猫：IgG（3亚类）、IgA、IgM、IgE 犬：IgG（4亚类）、IgA、IgM、IgE、IgD
IgE有二个亚类：IgE1、IgE2（其独特之处）
六、小鼠的免疫球蛋白
小鼠：IgG（4亚类）、IgA、IgM、IgE、IgD
七、鸡和鸭的免疫球蛋白
骨架区：其余氨基酸变化小，称为骨架区。
（三）免疫球蛋白的功能区
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，这些球形结构 称为免疫球蛋白的功能区。
免疫球蛋白的每一个功能区都是由大约110个 氨基酸组成。
（1）IgG、 IgA、 IgD的重链有4个功能区， 分 别为VH、CH1、CH2、CH3；
(2)抗体是与抗原相对应的一个概念，着重点在 其生物学活性；免疫球蛋白是结构和化学本质上 的概念。
(3)抗体都是免疫球蛋白，免疫球蛋白质并非都 是抗体，它包括抗体球蛋白、异常免疫球蛋 白等。
第二节 免疫球蛋白的分子结构
1959-1963年，有PorterR EdelmanG，提出免 疫球蛋白的结构模型
3.原因：含大量脯氨酸和二硫键
二、免疫球蛋白的水解片段与生物学活性
木瓜蛋白酶（Papain） IgG Fab段：抗原结合片段 Fc段：可结晶片段
胃蛋白酶（Pepsin） IgG F( ab′)2：具有双价抗体活性 pFc ′：无生物学活性
意义：阐明Ig分子生物学作用；构建基因工程抗体。
（一）Fab片段的组成与生物学活性
3.IgE重链的同种异型标志（ Em ） 仅发现一种： Em（1）
4.K型轻链的同种异型标志（ km ） 如：km（1），km（2），km（3）
（三）独特型决定簇
又称个体基因型，由免疫球蛋白的重链和轻 链可变区决定。
独特位：可变区内的单个抗原决定簇。
独特型：单个独特位的总和称为抗体的独特型。
抗独特型抗体：独特型在异种、同种异体乃至同 一个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。
功能区示意图
绞链区：
1.概念：两条重链间二硫键连结处附近的重链恒定区， 即CH1和CH2之间 大约有30个氨基酸残基的区域， 称为绞链区。
2.特点：由2~5个二硫键， CH1尾部和CH2头部小肽链 构成。能自由折叠可以转动，弹性好，易被各种专 一性不同的蛋白酶水解。 当与抗原结合时，与抗原 结合，另外亦可暴露CH2上的补体结合位点。
可变区（VH)）：氨基端（N端）开始最初的110个氨基酸 排列顺序和结构随抗体特异性不同有变，称为可变区。
稳定区（CH）：除氨基端（N端）开始最初的110个氨基 酸以外的氨基酸，比较稳定，称为稳定区。
高变区：位于可变区，4个，氨基酸残基分别位于31~37、 51~58、84~91、101~110。 骨架区：其余氨基酸变化小，称为骨架区。
一、根据抗原来源
1.异种抗体：由异种抗原刺激机体产生的抗体， 如微生物抗体等。
2.同种抗体：由同种属动物之间的抗原物质免疫 所产生的抗体，如血清抗体等。
3.自身抗体 ：指针对自身抗原所产生的抗体， 如自身免疫疾病抗核抗体、抗Ig 的抗体等。
4.异嗜性抗体：指针对异嗜性抗原产生的抗体。
二、根据有无抗原刺激
四、IgE
1.单体分子形式存在； 2.血清中含量最低(占Ig的0.002%)； 3.亲细胞性抗体； 4.呼吸道和消化道固有层中浆细胞产生； 5.与肥大细胞、嗜碱性粒细胞抗原结合，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水平增高。
五、IgD
1.单体分子形式存在，不稳定，易降解；
IgG：IgG1, IgG2, IgG3, IgG4 IgA：IgA1, IgA2 IgM: IgM1, IgM2
如：小鼠： IgG1、IgG2a 、IgG2b、IgG3 人： IgG1、IgG2 、IgG3、IgG4
（三）型 (根据轻链C区抗原特异性不同分型)：
（1）根据轻链C区的抗原性不同，分为κ、λ两个型。 （2）每个Ig分子中的两条轻链都是相同的，在一个Ig
（2）IgM和IgE有5个功能区，即比IgG等多一 个CH4。
（3）轻链只有VL和CL两个功能区。
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：与抗体的亲细胞性有关，可与细
胞表面的 Fc受体结合。
鸡：鸡的IgG（3亚类）具有独特性。称为IgY。 未完全证明IgD存在。