免疫学作业2
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思考题
1.阐述免疫球蛋白的基本机构及各个功能区的意义?
答:基本机构免疫球蛋白(immunoglobulin,ig)是一组具有抗体活性的蛋白质,ig由浆细胞产生,主要存在于生物体血液和其他体液(包括组织液和外分泌液)中,约占血浆蛋白总量的20%;还可分布在b细胞表面。人血浆内的免疫球蛋白大多数存在于丙种球蛋白(γ-球蛋白)中。免疫球蛋白可以分为IgG、IgA、IgM、IgD、IgE五类。
功能区的意义:v区功能:特异性识别结核抗原
c区功能:激活补体,由于IgG细胞亲嗜性会介导ADCC和调理作用
IgE的细胞亲嗜性会介导I型超敏反应
T细胞活化信号1 (抗原识别信号)
双识别:TCR识别肽/MHC复合物
共受体:CD4-MHCII, CD8-MHCI
CD3传递特异性抗原识别信号
活化信号2活化信号2 (协同刺激信号)
T细胞上CMR与APC细胞上的CM分子结合,并由CMR直接向T细胞传递信号。如CD28-B7等的结合。B细胞活化信号1特异性BCR识别天然抗原B细胞表位。相关知识BCR-CD3 活化信号2:特异性Th细胞识别结合B细胞提成的抗原肽-MHCII类分子复合物活化Th表面的CD40L与B细胞表面的CD40结合所提供的共刺激信号。
2.阐述免疫球蛋白的水解片段?
答:在一定条件下,免疫球蛋白分子肽链的某些部分易被蛋白酶水解为各种片段(图4-6)。木瓜蛋白酶(papain)和胃蛋白酶(pepsin)是最常用的两种Ig蛋白水解酶,并可籍此研究Ig的结构和功能,分离和纯化特定的Ig多肽片段。
(一)木瓜蛋白酶水解片段
木瓜蛋白酶水解IgG的部位是在铰链区的重链链间二硫键近N端侧,可将Ig裂解为2个完全相同的Fab段和1个Fc段(图4-6)。Fab段即抗原结合片段(fragment of antigen binding,Fab),相当于抗体分子的两个臂,由一条完整的轻链和重链的VH和CH1结构域组成。一个Fab片段为单价,可与抗原结合但不发生凝集反应或沉淀反应。Fc段即可结晶片段(fragment crystallizable,Fc),相当于IgG 的CH2和CH3结构域。Fc无抗原结合活性,是Ig与效应分子或细胞相互作用的部位。
(二)胃蛋白酶水解片段
胃蛋白酶作用于铰链区的重链链间二硫键近C端侧,水解Ig后可获得1个F(ab’)2片段和一些小片段pFc’(图4-6)。F(ab’)2是由2个Fab及铰链区组成,由于Ig分子的两个臂仍由二硫键连接,因此F(ab’)2片段为双价,可同时结合两个抗原表位,故与抗原结合可发生凝集反应和沉淀反应。由于F(ab’)2片段保留了结合相应抗原的生物学活性,又避免了Fc段抗原性可能引起的副作用,因而被广泛用作生物制品。如白喉抗毒素、破伤风抗毒素经胃蛋白酶水解后精制提纯的制品,因去掉Fc段而减少超敏反应的发生。胃蛋白酶水解Ig后所产生的pFc’最终被降解,无生物学作用。
3.简述五大类免疫球蛋白具有不同的理化特性和生物学功能?
答:五大类免疫球蛋白的特性功能: 1.IgG的特性和功能IgG在血清中含量最高,是再次免疫应答产生的主要抗体,其亲和力高,在体内分布广泛,具有重要的免疫效应,是机体抗感染的“主力军”。是惟一能够通过胎盘进入胎儿体内的Ig. 2.IgM的特性和功能单体IgM以膜结合型(mIgM)表达于B细胞表面,构成B细胞抗原受体;只表达mIgM是未成熟B细胞的标志。分泌型IgM为五聚体,是分子量最大的Ig,具有很强的抗原结合和
激活补体能力。 3.IgA的特性和功能IgA分为两型:血清型为单体,主要存在于血清中;分泌型为二聚体,医学教|育网搜集整理经分泌性上皮细胞分泌至外分泌液中,参与黏膜局部免疫,通过与相应病原微生物(细菌、病毒等)结合,阻止病原体黏附到细胞表面,从而在局部抗感染中发挥重要作用,其在黏膜表面也有中和毒素的作用。婴儿可从母亲初乳中获得SIgA,为一重要的自然被动免疫现象。 4.IgE的特性和功能IgE是正常人血清中含量最少的Ig,为亲细胞抗体,可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞上的高亲和力FcεRI结合,引起I型超敏反应。 5.IgD的特性和功能IgD分为两型:血清IgD的生物学功能尚不清楚;膜结合型IgD构成BCR,是B细胞分化发育成熟的标志。
4.同种型、同种异型和独特型的概念
(一)同种型
同种间所有正常个体都具有的Ig抗原特异性,称同种型(isotype)。包括IgH链的类和亚类及L链的型和亚型,以及VH/VL的群和亚群的抗原;亦即同种生物所有正常个体都有各类、亚类及不同型别、群和亚群等多种Ig的变异体。这种同种型变异体并不具有个体特异性。
(二)同种异型
同种不同个体间Ig结构和抗原性的差异称同种异型(allotype)。与同种型的区别在于,同种异型的特异性只存在于同种的某些个体中,而同种型的特异性则普遍存在同一物种的所有个体。同种异型表位在C区,由同一基因位点上几个等位基因控制,反映在CH和CL上只有1~2个氨基酸的差异。这此关键氨基酸构成的同种异型抗原称为遗传标志。它包括与H链相关的Gm、Am、Em系统和与L链相关的Km系统。Gm是γ链(γ4除外)上的同种异型标志,由许多种不同抗原决定簇组成,用字母或数字命名。Am为IgA2亚类α2链标志,有2种Am特异性。Km有Km1、Km2、Km3三种,是κ链C区153和191位氨基酸残基置换的结果。在入λ链中尚未发现同种异链标志。
(三)独特型
同一种属某一个体产生的抗体分子具有独特的抗原决定簇,不但与其他个体受同一抗原刺激产生的特异性抗体不同,而且与自身其他特异性抗体也有区别,称为独特型(idiotype)。独特型是单克隆的,其抗原决定簇位于V区,与高变区决定簇的互补空间相关联,反映Ig 分子高变区抗原决定簇的差异。
独特型抗原可用抗独特型抗体直接特异性检出。抗独特型抗体有两型,一为直接与抗体分子的抗原结合部位决定簇反应,从而能阻断抗原结合,成为抗原内影像,可作为抗独特型抗体疫苗;另一针对抗原结合部位以外的V区其他决定簇。虽然Ig分子V区球形构象提示抗体高变区、抗体的抗原结合部位和抗体的独特型决定簇三者关系密切,但不完全重合。一些独特型抗原与抗体活性无关。抗独特型抗体可因单独的H和L链或肽链的V而产生,亦即独特型决定簇或称独特位(idiotope),可完全位于H和L链的结合体。
Ig分子的独特型抗原具有自身免疫原性,在正常免疫应答过程中产生抗独特型抗体(Ab2),这种抗抗体再生引发另一B细胞产生抗Ab2抗体(Ab3),如此继续下去,独特型和抗独特型将整个抗体产生系统联成一个网络,称为独特型网络(idiotypicnetwork)。独特型网络在免疫应答的调控中起重要作用。
5.单克隆抗体
单克隆抗体是由淋巴细胞杂交瘤产生的、只针对复合抗原分子上某一单个抗原决定簇的特异性抗体。淋巴细胞杂交瘤是用人工方法使骨髓瘤细胞(纯系小鼠的腹水瘤型浆细胞)与已用抗原致敏并能分泌某种抗体的淋巴细胞(常用致敏动物的脾细胞,起作用的是其中的B细胞)融合而成的。用适当方法把杂交瘤细胞分离出来,进行单个细胞培养,使之大量繁殖,则在该培养液中增殖而形成的细胞克隆,只产生完全均一的、单一特异性的抗体,即单克隆