抗体的多样性及其产生机制ppt课件
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VH和VL： 高变区 HVR － 抗原结合部位 －互补决定区CDR
骨架区 FR1－4
(1971, Kabat)
恒定区(Constant region, CH/CL)
绞链区(Hinge region)
The basic structure of immunoglobulins
抗体的多样性及其产生机制
Porter 主 要 致 力 于 将 抗 体 中负责与外来抗原结合的部 分从抗体中分开，他发现可 利 用 酵 素 -- 木 瓜 蛋 白 (papain) ， 将 抗 体 分 成 三 部 分。
抗体的多样性及其产生机制
14
重链和轻链（Heavy & light chains）
重链（Heavy chain:H链） ① 大约500 a.a, 糖基(+) ② 类别（Class ）: H链：a, , m , d, e. (Ig) IgA, IgG, IgM IgD, IgE
抗体 免疫球蛋白
功能
结构
概念
概念
抗体的多样性及其产生机制
10
一、基本概念
B细胞接受抗原刺激后增殖分化成浆细胞产生的糖蛋白 与相应抗原特异性结合 主要存在于血清中 又称免疫球蛋白 (Immunoglobulin) 分泌型 sIg、膜型 mIg
抗体的多样性及其产生机制
11
免疫球蛋白的结构
一、基本结构
2014-10-09
INSTITUTE FOR IMMUNOBIOLOGY
DEPARTMENT OF IMMUNOLOGY
抗体的多样性及其产生机制
ห้องสมุดไป่ตู้
1
抗体研究简史
抗体的多样性及其产生机制
2
20世纪有关抗体研究获得诺贝 尔医学生理学奖的免疫学家
年代 学者姓名 1901 E.A.Behring
国家 德国
5
抗体——生物体最奇妙的分子
无限的多样性（diversity) 功能与结构的双重性
可变区——抗原结合 ( 特异性specificity ) 恒定区——生物学效应功能 分泌型和膜型表达
抗体的多样性及其产生机制
6
基本概念
B细胞接受抗原刺激后增殖分化成浆细胞产生的糖蛋白。
主要存在于血清中。
与相应抗原特异性结合。
16
抗体分子的多样性
相 50
应
位 置
40
CDR3
上
氨 30 基酸
CDR1 CDR2
残 20
基
的 10 变
异 率0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220
Ag1
Ab1
Ag1-Ab1
Ag2
Ag2
抗体的多样性及其产生机制
Ag2-Ab2
7
抗体一词的由来（19世纪末）
Emil von Behring
(1845-1917)
抗毒素（1888） 凝集素（1896,Gruber and Durham） 沉淀素（1897, kraus） 抗体(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。
阐明抗体多样性的遗传基础
抗体的多样性及其产生机制
4
Emil von Behring, 1901, antitoxins
Paul Ehrlich , 1908, Burnet, 1960，
production of
Clonal selection
antibody
Gerald Edelman and Rodney Porter, 1972, structure of antibody
1908 P.Ehrlich
德国
1960 F.M.Burnet 1972 G.M.Edelman
R.R.Porter
澳大利亚 美国 英国
获奖成就
发现抗毒素，开创免 疫血清疗法 提出体液免疫理论和 抗体生成的侧链学说 提出抗体生成的克隆 选择学说
阐明抗体的本质
阐明抗体的化学结构
抗体的多样性及其产生机制
Jerne, 1984, Idiotype network
Georeges Kohler and Cesar Milstein, 1984, monoclonal antibody
Susumu Tonegama,1987, structure of Ig gene
Nob抗e体l的多P样r性i及z其e产生w机制inners
抗体的多样性及其产生机制
8
抗体与球蛋白关系
1937年 Tiselius 和Kabat 用电泳 方法证实抗体的 活性存在于泳动 最慢的血清组分， 称为球蛋白
抗体≠球蛋白
抗体的多样性及其产生机制
9
抗体与免疫球蛋白关系
1968和1972年WHO和国际免疫学 会分别决定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.
Rodney Porter 1917-1985 Nobel Prize in 1972
抗体的多样性及其产生机制
13
HH
LL
Fab Fab Fc
Edelman将抗体分子假定与其它 各种蛋白质一样，由一些 polypeptide 链 所 构 成 ， 而 他 认 为 polypeptide 链 间 最 可 能 以 二 硫键结合在一起，故他试图将这 些键结打断来观察其中的各条 polypeptide 链 ， 结 果 他 发 现 这 些氨基酸链单独存在时都不具有 任何抗体的功用。
1）四肽链通过链间二硫键组成H2L2 重链：五类(isotype: a、、m、d、e) 轻链：两型(k、l)
Hinge region
抗体的多样性及其产生机制
VH CH1
NH3+
VL
Fab
CL
CH2
CH3
Fc
CH4
COO–
12
Gerald Edelman 1929 -Nobel Prize in 1972
3
20世纪有关抗体研究获得诺贝 尔医学生理学奖的免疫学家
年代 1984
1987
学者姓名 国家 N. Jerne 丹麦 G. Kohler 德国 C. Milstein 阿根廷 Tonegawa 日本
获奖成就
提出天然抗体选择学说和免疫 网络学说
建立杂交瘤技术制备单克隆抗 体 单克隆抗体技术及免疫球蛋白 基因表达的遗传调控
轻链（light chain:L链） ①大约214 a.a,糖基(-) ② 型别（ type）: k ,l
Hinge region
VH CH1
NH3+
VL Fab
CL
CH2
CH3
Fc
CH4
COO–
抗体的多样性及其产生机制
15
三个功能区(Domain)
可变区(Variable region, VH/VL, Fv)： 结合抗原
骨架区 FR1－4
(1971, Kabat)
恒定区(Constant region, CH/CL)
绞链区(Hinge region)
The basic structure of immunoglobulins
抗体的多样性及其产生机制
Porter 主 要 致 力 于 将 抗 体 中负责与外来抗原结合的部 分从抗体中分开，他发现可 利 用 酵 素 -- 木 瓜 蛋 白 (papain) ， 将 抗 体 分 成 三 部 分。
抗体的多样性及其产生机制
14
重链和轻链（Heavy & light chains）
重链（Heavy chain:H链） ① 大约500 a.a, 糖基(+) ② 类别（Class ）: H链：a, , m , d, e. (Ig) IgA, IgG, IgM IgD, IgE
抗体 免疫球蛋白
功能
结构
概念
概念
抗体的多样性及其产生机制
10
一、基本概念
B细胞接受抗原刺激后增殖分化成浆细胞产生的糖蛋白 与相应抗原特异性结合 主要存在于血清中 又称免疫球蛋白 (Immunoglobulin) 分泌型 sIg、膜型 mIg
抗体的多样性及其产生机制
11
免疫球蛋白的结构
一、基本结构
2014-10-09
INSTITUTE FOR IMMUNOBIOLOGY
DEPARTMENT OF IMMUNOLOGY
抗体的多样性及其产生机制
ห้องสมุดไป่ตู้
1
抗体研究简史
抗体的多样性及其产生机制
2
20世纪有关抗体研究获得诺贝 尔医学生理学奖的免疫学家
年代 学者姓名 1901 E.A.Behring
国家 德国
5
抗体——生物体最奇妙的分子
无限的多样性（diversity) 功能与结构的双重性
可变区——抗原结合 ( 特异性specificity ) 恒定区——生物学效应功能 分泌型和膜型表达
抗体的多样性及其产生机制
6
基本概念
B细胞接受抗原刺激后增殖分化成浆细胞产生的糖蛋白。
主要存在于血清中。
与相应抗原特异性结合。
16
抗体分子的多样性
相 50
应
位 置
40
CDR3
上
氨 30 基酸
CDR1 CDR2
残 20
基
的 10 变
异 率0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220
Ag1
Ab1
Ag1-Ab1
Ag2
Ag2
抗体的多样性及其产生机制
Ag2-Ab2
7
抗体一词的由来（19世纪末）
Emil von Behring
(1845-1917)
抗毒素（1888） 凝集素（1896,Gruber and Durham） 沉淀素（1897, kraus） 抗体(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。
阐明抗体多样性的遗传基础
抗体的多样性及其产生机制
4
Emil von Behring, 1901, antitoxins
Paul Ehrlich , 1908, Burnet, 1960，
production of
Clonal selection
antibody
Gerald Edelman and Rodney Porter, 1972, structure of antibody
1908 P.Ehrlich
德国
1960 F.M.Burnet 1972 G.M.Edelman
R.R.Porter
澳大利亚 美国 英国
获奖成就
发现抗毒素，开创免 疫血清疗法 提出体液免疫理论和 抗体生成的侧链学说 提出抗体生成的克隆 选择学说
阐明抗体的本质
阐明抗体的化学结构
抗体的多样性及其产生机制
Jerne, 1984, Idiotype network
Georeges Kohler and Cesar Milstein, 1984, monoclonal antibody
Susumu Tonegama,1987, structure of Ig gene
Nob抗e体l的多P样r性i及z其e产生w机制inners
抗体的多样性及其产生机制
8
抗体与球蛋白关系
1937年 Tiselius 和Kabat 用电泳 方法证实抗体的 活性存在于泳动 最慢的血清组分， 称为球蛋白
抗体≠球蛋白
抗体的多样性及其产生机制
9
抗体与免疫球蛋白关系
1968和1972年WHO和国际免疫学 会分别决定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.
Rodney Porter 1917-1985 Nobel Prize in 1972
抗体的多样性及其产生机制
13
HH
LL
Fab Fab Fc
Edelman将抗体分子假定与其它 各种蛋白质一样，由一些 polypeptide 链 所 构 成 ， 而 他 认 为 polypeptide 链 间 最 可 能 以 二 硫键结合在一起，故他试图将这 些键结打断来观察其中的各条 polypeptide 链 ， 结 果 他 发 现 这 些氨基酸链单独存在时都不具有 任何抗体的功用。
1）四肽链通过链间二硫键组成H2L2 重链：五类(isotype: a、、m、d、e) 轻链：两型(k、l)
Hinge region
抗体的多样性及其产生机制
VH CH1
NH3+
VL
Fab
CL
CH2
CH3
Fc
CH4
COO–
12
Gerald Edelman 1929 -Nobel Prize in 1972
3
20世纪有关抗体研究获得诺贝 尔医学生理学奖的免疫学家
年代 1984
1987
学者姓名 国家 N. Jerne 丹麦 G. Kohler 德国 C. Milstein 阿根廷 Tonegawa 日本
获奖成就
提出天然抗体选择学说和免疫 网络学说
建立杂交瘤技术制备单克隆抗 体 单克隆抗体技术及免疫球蛋白 基因表达的遗传调控
轻链（light chain:L链） ①大约214 a.a,糖基(-) ② 型别（ type）: k ,l
Hinge region
VH CH1
NH3+
VL Fab
CL
CH2
CH3
Fc
CH4
COO–
抗体的多样性及其产生机制
15
三个功能区(Domain)
可变区(Variable region, VH/VL, Fv)： 结合抗原