第4章 抗体(Ig)

互补性决定区 (complementarity- determining region, CDR)
CDRs：CDR1、CDR2、CDR3
CDR 中氨基酸的变化
CDR构型的改变
抗体特异性及亲和力的变化
在可变区中，除CDR区外的其它区域，其氨基酸的组成及 排列顺序相对变化不大，称为骨架区（FR）。一般有4个FR区。
（2） 结合Fc段受体
（1）调理作用（opsonization）
Fc调理：IgG C3b调理：IgG IgM
Bacteria in extracellular space
+
Ab
OPSONISATION
Fc receptor binding
Phagocytosis
FcgR and Complement Receptors Cooperate To Induce Greater Phagocytosis
Ab=Ig,Ig≠Ab；Ab是功能描述，Ig是化学结构描述；
3. 丙种（ γ ）球蛋白
二. Ig的结构
(一) Ig的基本结构：单体(H2L2)
四肽链结构 所有Ig的基本单位都是四条肽链的对称结构。 两条重链（ heavy chain）和两条轻链（ Light chain）。 每条重链和轻链分为氨基端（N端）和羧基端（C端）。
2Fab+Fc
(1)抗原结合片段（fragment antigen binding ,Fab) 组成：VL、CL、VH 、CH1 意义：结合抗原 （ 单价）
(2)可结晶片段（fragment crystallizable ,Fc) 组成：CH2、CH3、铰链区 意义：激活补体，通过胎盘， 结合细胞 ， 决定Ig的免疫原性。
3、铰链区（IgM、IgE无）。 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。
IgM、IgE无交联区。
4、结构域
Ig分子4条链都可以折叠为数个球形结构域，都 有相应功能。 *H链: VH、CH1、CH2、CH3、(CH4) *L链: VL、CL
2.可变区和恒定区
可变区：Ig靠N段，L链的1/2，H链的1/4，这个区的氨基酸 排列顺序随抗体特异性不同而有所变化，称为可变区（V区）。 轻链及重链的可变区简称为VL及VH。
高变区(hypervariable region, HVR)
在V区内，某些区域氨基酸残基的组成和排列顺序比V区内 其他区域更易变化，这些区域称为高变区。VH和VL各有三个高 变区，共同组成Ｉg的抗原结合部位，所以又叫互补决定区 （CDR）。
2.胃蛋白酶水解片段
胃蛋白酶 IgG
F（ab'）2+ pFc'
三. 免疫球蛋白的功能
1. V区的功能：识别并特异性结合抗原 (1) 中和毒素 (2) 阻止病原入侵 （3）mIg识别抗原 IgG、IgM IgG、IgM、分泌型IgA IgM IgD
2. C区功能 （1）激活补体：
IgM--CH3 IgG1、IgG2、IgG3－CH2
Disulfide bond
Carbohydrate
CL VL
VH
CH1
CH2
Hinge Region
CH3
四肽链结构
N端
两条相同的重链和两条相同的轻链
链间二硫键连接，呈“Y”形
上部为N端，下部为C端
C端
1. 重链和轻链(heavy chain,H链/ Light chain,L链)
重链由450-550个氨基酸组成。根据重链恒定区免疫原性的不
1、J链 J 链是一段由浆细胞合成富含胱氨酸的多肽链，以二硫键的
形式共价结合到Ig的重链上，与单体Ig连接成为二聚体或多聚体。 2、分泌片
由黏膜上皮细胞合成及分泌，结合到IgA，保护IgA，使之不 受环境中酶的破坏，并介导IgA的转运。
(三)Ig的酶解片段
1. 木瓜蛋白酶水解片段 木瓜蛋白酶
IgG
Hale Waihona Puke 4. IgD 单体， 特性： B细胞膜表面的Ig(membrane IgD，mIgD) B细胞分化发育成熟的标志。
5. IgE 单体，有CH4区, 无铰链区。正常人血清 IgE含量最低。
特性： （1）亲细胞抗体(CH2、CH3),参与I型超敏反应。 （2）参与抗寄生虫感染。
五. 人工制备抗体
（一）多克隆抗体：
第三章 免疫球蛋白 p34
一.基本慨念
1.抗体（antibody,Ab)
由B细胞识别抗原后增殖分化为浆细胞所产生的一类能与 相应抗原特异性结合，具有免疫功能的球蛋白。
2.免疫球蛋白（immunoglobulin,Ig)
具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。 分泌型：存在于体液中，具有抗体的各种功能 膜 型：B细胞膜上的抗原受体
六.基因工程抗体 （genetic engineer antibody）
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。
如：人-鼠嵌合抗体(chimeric antibody) 改型抗体 (reshaped humanized antibody) 小分子抗体:Fab片段 Fc片段 Fv片段 双特异性抗体(bispecific antibody)： Ig-融合蛋白，抗体导向酶等
2. 制备的基本过程
杂交瘤技术的基本原理: 在融合剂的作用下，通过融合两种细胞（经抗原免疫的
小鼠脾细胞与骨髓瘤细胞），使之形成杂交瘤细胞，此细胞 同时保持着脾细胞和瘤细胞的主要特征。 脾细胞的特征：能分泌抗体但不能在体外连续培养。 骨髓瘤细胞的特征：在体外培养条件下能无限分裂、增殖，
长期培养，即永生性。
epitope
Ag
Ab
CDR
Ag
恒定区(constant region, C区) CH、CL
Ig靠C段，L链的1/2，H链的3/4，此区的氨基酸顺序相对稳定， 称为恒定区（C区）。其氨基酸数量、种类、排列顺序及含糖量 都比较稳定。
不同Ig其CL的长度基本一致，但CH长度不一，IgG、IgA、IgD CH1、CH2、CH3，而IgM、IgE还有CH4。
特性： (1) 经初乳传递，给新生儿胃肠道提供保护。 (2) 粘膜局部抗感染的主要抗体。
人初乳：
母体生产后4～5天内所分泌的乳汁，称为初
乳
原文出自【中国育婴网】：
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9.html
人初乳与牛初乳的比较：
按每l00克奶计算，人乳的蛋白含量是0．9克 而牛乳的蛋白含量是3．3克，另外牛奶中钙、 磷、钠均高于母乳。
是由含多种抗原表位的抗原物质，刺激、活化多个B细胞克 隆所产生的针对多种不同抗原表位的不同抗体的混合。
优点；作用全面、来源广泛、制备容易 缺点：特异性不高，易发生交叉反应，不易大量制备。
（二）单克隆抗体：（ monoclonal antibody, mAb ）
1. 概念: 由识别一种抗原表位的B细胞克隆产生的同源抗体
合成，半衰期约为23天（最长），占血清免疫球蛋白总量 的75%～80%（含量最多的抗体）。 特性：(1)唯一能通过胎盘的Ig
(2)激活补体（CH2） (3)调理促吞噬作用(Fc、C3b调理） (4)ADCC (5)抗感染的主要抗体
IgG亚类
2.IgM
五聚体，分子量最大。有CH4区、无铰链区。
J Chain
同，将重链分类：
γ、 α、 μ、 δ、 ε。
由它们组成的Ig分别为：IgG、IgA、IgM、IgD、IgE。
同一类Ig 铰链区氨基酸组成和H链二硫键的数目和位置不同，可以
将Ig分为不同亚类，如IgG1-IgG4, IgA1-IgA2。
轻链由214个氨基酸残基构
成。根据其结构和恒定区免疫原 性不同可分为两型：κ、λ型
CH4
IgM
抗
分 泌 型 IgM
IgM
体结构
膜 型 IgM
sIgM
J 链
Iga Igb Iga Igb
IgM的特性：
(1) 产生早： 个体发育过程中最早合成和分泌。 抗原刺激后最早产生。
(2) 激活补体(CH3)。 (3) 调理作用(C3b调理)。 (4) 天然血型抗体。 (5) B细胞抗原受体的主要成分。 (6) 早期抗感染的主要抗体。
免疫球蛋白的这些结构域功能虽不相同，但结构 相似，均由110个氨基酸组成。
这些结构域的二级结构是由多股多肽链折叠形成 的两个反向平行的β片层—免疫球蛋白折叠。
许多膜型和分泌型分子也含有该类结构，这些分 子被统称为：“免疫球蛋白超家族”
免疫球蛋白超家族分子的结构示意图
(二) 免疫球蛋白的其他成分
3、IgA 血清型IgA（IgA1、IgA2）-主要由肠系膜淋巴组织中的
浆细胞产生。 分泌型IgA-由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等处的固有层
中浆细胞产生。主要存在于初乳、唾液、泪液 以及呼吸道消化 道和泌尿生殖道黏膜表面的 分泌液中。
分泌型IgA的合成和主要作用部位在黏膜
分泌型IgA的结构和特性： 结构 ：双体+J链+分泌片
3. 特点： (1) 高度均一性（类、亚类、型都相同） (2) 高度特异性，无交叉反应。 (3) 高效价 、高产量。
4. 单克隆体抗在医学中的应用 *诊断各类病原体 如乙肝病毒、EB病毒等。 *肿瘤特异性抗原和肿瘤相关抗原的检测 如AFP、CEA等 *检测淋巴细胞的表面标志 如CD3、4、8等 *“生物导弹” 以McAb作为载体携带某些药物或毒素，将其 携带至 靶器官，从而有效地发挥药物作用，直接杀 伤靶细胞。
2）抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用 (antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC)：