抗体的多样性是如何产生的antibody
抗体抗体的多样性及其产生机制_gaobo-优秀PPT文档
IgA dimer SP J chain
Secretory IgA(sIgA) SP
Plasma cells
IgA dimer
pIgR Epithelial Cell
三、免疫球蛋白的水解片段
木瓜蛋白酶
胃蛋白酶
木瓜蛋白酶作用于 IgG分子重链间二硫键 的N端侧,将其裂解为 Fab段和Fc段。胃蛋白 酶则切在该二硫键之C 端侧,产生F(ab’)2和 pFc段。
Fc pFc
免疫球蛋白的异质性
免疫球蛋白的类型
类(Class): 重链C区抗原性
IgG、IgA、IgM、IgD、IgE
亚类(Subclass): 重链抗原性/二硫键数目位置 IgG1-4 型(Type): 轻链C区抗原性 k、l
亚型(Subtype): 轻链C区aa差异排列 l1~4
血清型
免疫球蛋白既可结合抗原,又可作为抗原,激发机体的免疫应答,因而也 是一类抗原物质。由于免疫球蛋白的遗传基础不同,不同的免疫球蛋白的抗 原性也有差异。利用血清学方法测定和分析免疫球蛋白抗原性予以分类,称 为免疫球蛋白的血清型。
二、免疫球蛋白的其他成分
连接链(joining chain,J链)
(1)化学本质:浆细胞分泌的多肽链
IgM J CHAIN
(2)存在:IgM(五聚体), sIgA(双体)
IgA dimer
Secretory piece
Joining chain
分泌片(Secretory Piece,SP)
(1) 化学本质: 多肽链(70kD) (2)来源:上皮细胞 (3)作用: a.帮助IgA穿越黏膜 b.保护s IgA抵抗蛋白酶的水解作用
Jerne, 1984, Idiotype network
抗体多样性的产生和作用研究
抗体多样性的产生和作用研究抗体是人体免疫系统在抵御外来病原体时所产生的一种重要的生物分子。
它们的功能是能够特异性地结合病原体表面的抗原,并促使其被破坏和清除。
抗体的多样性是造成其生命力和多功能性的根源之一。
那么抗体多样性是如何产生的呢?它的作用机制又是怎样的呢?一、抗体多样性的产生抗体的多样性来源于人体免疫系统中众多的抗体基因的不同组合和突变。
在人体中,每个抗体分子都由两个分子组成,即重链(H chain)和轻链(L chain)。
重链有5种类别,分别是μ、δ、γ、α和ε,而轻链有2种类别,即κ和λ。
因此,人体内有多达10亿种不同的抗体组合可能性存在。
而这10亿种抗体组合的产生离不开人体免疫系统内的B细胞、T细胞和抗原递呈细胞等多个重要成分。
B细胞能够通过其表面上的B细胞受体(BCR)结合并识别抗原,从而激活并分化。
一旦B细胞受体识别到了特定的抗原,那么其就会进行不同的分化途径,其中的一种途径就是抗体的产生。
当B细胞受体结合到真正的抗原时,它会在细胞质内合成和表达抗体的mRNA。
mRNA被转录成含有完整抗体C(constant)区的抗体前体,然后被进一步加工成完整的抗体分子。
这些抗体分子的重链和轻链都是在DNA重组过程中随机排列的。
这种重排的方式就决定了每个单独的抗体分子的特定结构和特异性。
当人体受到相同或类似的抗原攻击时,特定的B细胞子集会被激活。
这些B细胞子集在对抗原进行多次结合的过程中,产生了一些基因的突变。
其中有些突变可能会破坏抗体的有效性,但也有些突变则会使得抗体更好地适应抗原,增加其结合亲和力。
这些最有用的突变会得到保留,从而出现了更加高级的和多样化的抗体。
二、抗体多样性的作用机制抗体多样性的作用机制包括抗原结合、抗体介导的细胞毒性和免疫调节。
由于抗体分子具有多个不同的加工区段(如CDR1、CDR2和CDR3),因此它们可以结合不同的抗原位点。
抗体能够识别并结合外来抗原,使得病原体失去其生物活性并被排除出人体。
第四章 抗体多样性的产生
抗体是如何产生的? •预先储备抗原特异性 •抗原诱导抗体特异性
抗体多样性的产生? •一个基因编码一个蛋白 •一个基因编码多个蛋白
上帝之谜:GOD(精品G课件eneration of Diversity )
一、抗体学说的发展
精品课件
一、抗体学说的发展
抗体形成机制的研究:
精品课件
三、Ig基因重排和表达
(五)mIgM与mIgD的共表达 了解
• 幼稚B细胞的分化过程中,首先表达mIgM, 后表达mIgD;mIgD是B细胞的重要表面标 志。
• B细胞若仅表达mIgM,在接受抗原刺激后 易形成耐受性,若同时表达mIgM和mIgD, 则受抗原刺激后可被激活。故mIgD可作为 B细胞分化发育成熟的标志,活化的B细胞 或记忆B细胞的mIgD逐渐消失。
• 识别其他抗原的细胞则不受影响,能产生抗体。
抗原 A + B
产生抗A 及抗B抗体
抗原 A + B
精品课件
产生抗B抗体 不产生抗A抗体
一、抗体学说的发展
抗体是如何产生的?
结论 •预先储备抗原特异性 •一个B细胞克隆对应一种抗体
抗体多样性的产生?
未完待
•一个基因编码一个蛋白 •一个基因编码多个蛋白
续
重排时,在V区基因不变的情况下,C基因发生重排,使得 最终的基因产物的V区相同,而C区不同;也就是说抗体识 别的特异性相同,但Ig分子的类型却发生了改变。
B cell
精品课件
IFN-γ IgG IL-4 IgE IL-5 IgA
精品课件
(三)Ig的类别转换(图解)
DNA
DNA重排 V D J cm cd cg3
免疫球蛋白(Ig)
概述
抗体(antibody,Ab):
B细胞在抗原的刺激下分化为浆细胞,由浆细胞 合成并分泌的能与相应抗原表位发生特异性结 合的具有免疫功能的球蛋白。
抗体的化学成分是什么?
蒂塞利乌斯、卡巴特: 研究电泳及血清蛋白分辨离
Ag免疫动物,得到含抗体的血清– 免疫血清
电泳分离免疫血清
免疫血清用抗原(Ag)吸收后,再次电泳
铰链区
结构域
功能区:H、L链每隔约110aa由 链内二硫键连接,折叠后形成的 球形结构,具有不同的生物学功 能。
1) L链: VL 、 CL 2) H链:
VH、CH1、CH2、CH3 、 CH4(仅IgM、IgE)
功能区的作用
1. VL、VH: 抗原结合部位 HVR(CDR)与抗原决定基结合
R2 O
R3 O
C HN CH C HN CH C
氨基酸残基
氨基酸残基
Rn O HN CH COH
C端
肽链书写方式:N端→C端
为了对蛋白质结构叙述的方便,人为地将蛋 白质的结构分为一级结构、二级结构、三级结 构和四级结构。
随着蛋白质化学研究的进展,越来越多的人 认为在二级结构和三级结构之间应加入超二级 结构和结构域这两个层次,所以蛋白质的结构 层次为:
人IgG “一抗”
羊抗人 IgG 抗体
“二抗”
2. 同种异型(Allotype)
同一种属不同个体间的Ig分子所具有的不同 抗原特异性。
3. 独特型(Idiotype,Id)
同一个体不同抗体形成细胞所产生的Ig分子的V 区的抗原性不同(HVR序列)。
第三节 Ig的生物学功能
一、特异性结合抗原 ➢ Ig的V区与抗原表位结合,特异性由CDR的
医学免疫学—抗体
人类白细胞抗原(HLA)的分型方法、遗传特点以及与疾病易感性 的关系。
T细胞活化、分化和效应机制
T细胞活化的过程
阐述T细胞在抗原刺激下活化的 过程,包括抗原识别、信号传导
和基因表达调控等环节。
T细胞分化的过程
介绍T细胞在活化后如何分化为 效应T细胞和记忆T细胞,以及不 同亚群T细胞的生物学特性和功
细胞因子及其受体介导的 信号传导途径
阐述细胞因子与受体结合后,通过信号传导 途径对靶细胞的生物学效应进行调控的过程 。
MHC分子结构和功能以及HLA分型意义
MHC分子的种类和结构
主要组织相容性复合体(MHC)分子的分类、基因结构、表达及 产物特点。
MHC分子的功能
阐述MHC分子在抗原提呈、T细胞活化以及免疫应答调控中的重要 作用。
通过体细胞突变和选择压力的作 用,抗体可以逐渐提高其与抗原
的亲和力,实现亲和力成熟。
04 抗体与疾病关系
抗体在感染性疾病中作用
中和病原体
抗体能够结合病原体表面的抗原, 阻止病原体对宿主细胞的黏附和 侵入,从而中和病原体的毒性。
促进吞噬作用
抗体与病原体结合后,可通过Fc段 与吞噬细胞表面的Fc受体结合,促 进吞噬细胞对病原体的吞噬和清除。
制肿瘤细胞的生长和扩散。
介导肿瘤细胞凋亡
03
一些抗体能够诱导肿瘤细胞凋亡,通过激活死亡受体或抑制生
存信号等途径实现。
05 抗体检测技术与应用
常见抗体检测技术原理及优缺点比较
01
酶联免疫吸附试验(ELISA)
利用酶标记的抗原或抗体与待测抗体或抗原结合,通过底物显色反应进
行定量检测。优点:灵敏度高,特异性强;缺点:操作繁琐,易受干扰。
抗体(Antibody,Ab)基本结构和作用
IgD在B细胞膜上出现,是B细胞成熟的 标志。这些B细胞都难以产生免疫耐受 性,而B细胞膜上只有IgM而无IgD时, 容易因相应抗原作用而形成免疫耐受。
五类免疫球蛋白特性比较
Ig种类
IgG
IgM
IgA/SIgA IgD IgE
IgA不能激活补体的经典途径, 但能激活补体的替代途径。不能作 用为调理素,但能凝集颗粒性抗原 和中和病毒。
SIgA
分泌型IgA是机体 粘膜防御感染的 重要因素。
在保护肠道、泌 尿生殖道、乳腺 和眼睛抵抗微生 物入侵方面起关 键作用。
4、IgE
IgE为单体分子; 分子量190kDa,在血清中含量最少,约为
IgM和SIgA结构示意图
(二) 功能区
用X射线衍射分析法发现,Ig多肽链是由若干折叠 成球形结构组成的一种立体构型。 每一球形结构是肽链的一个亚单位,约110个氨基 酸组成,具有一定的生理功能,故称功能区(或结构域)。 在功能区中氨基酸序列有高度同源性。 L链有VL、CL两个功能区; IgG、IgA、IgD的重链有VH、CH1、CH2、CH3共四个功 能区;IgM、IgE重链则有VH、CH1、CH2、CH3、CH4五个功 能区。
0.01~0.9%;
种系进化中出现最 晚;
由呼吸道和胃肠道 浆细胞产生;
IgE
人和动物血清中浓度 很低,但它有独特的 Fc区,能结合肥大细 胞和嗜碱性细胞,可 引起I型超敏反应。
IgE还与对蠕虫侵袭的 免疫应答有关。
IgE在56℃ 30min即被
5、IgD
血清中含量极少,为Ig总量的1%左右。 IgD为单体分子,血清中IgD的功能尚 不清楚。
医学免疫学 第六章?抗体
IgM
分泌型IgA
SP
IgM和分泌型IgA结构示意图
浆细胞
血清型IgA
入血
分泌型IgA
二聚体
分泌型IgA
分泌型IgA的生成和分泌过程示意图
第二节 免疫球蛋白的类型
免疫球蛋白
——可具有抗体活性,与相应抗原决定簇特异性结合。
——抗原物质,本身作为大分子糖蛋白,对异种动物或同种
异体,甚至体内其他B细胞来说又是一种抗原。 根据其抗原特异性,Ig分为三类:
酸的差异。是由不同个体的遗传基因决定,又称
同种异型遗传标志。
独特型
3.独特型(idiotype):
是指在同一个体内,不同B细胞克隆所产生的免疫
球蛋白分子V区以及T、B细胞表面抗原受体V区所具 有的特有的氨基酸序列和 构型决定。人体体内具有数目庞大的不同的独特型 决定簇。在一定条件下,可刺激机体产生抗独特型 抗体。
型:根据免疫球蛋白轻链C区抗原特异性的不同,
可分为κ型和λ型。
人L链的κ型:λ型约为2:1(小鼠则为20:1)
亚型:λ链 可分为λ1, λ2 ,λ3,λ4四个亚型。
同种异型
2.同种异型(allotype): 是指同一种属不同个体之间其免疫球蛋白分子所 具有的不同抗原特异性。
主要反映在Ig分子的CH和CL上的一个或数个氨基
免疫球蛋白的类型 免疫球蛋白的基因结构及其表达 抗体的功能 各类免疫球蛋白的特性和功能
单克隆抗体和基因工程抗体
第一节 免疫球蛋白的结构
一、免疫球蛋白的基本结构:
1. 四肽链结构: 2条重链(Heavy chian,H链) 2条轻链(Light chian,L链) 通过二硫键连接成“Y”形结构 组成一个Ig的单体分子。
抗体抗体的多样性及其产生机制
抗体抗体的多样性及其产生机制
抗体是一类特殊的蛋白质,由免疫系统产生,能够识别和结合外来抗原。
抗体的多样性是指免疫系统可以产生大量不同的抗体,以应对各种外来抗原的存在。
抗体的多样性是由其结构和产生机制所决定的。
抗体的结构可以分为两个重要的部分,即可变区和恒定区。
可变区是抗体分子结构的最重要部分,它位于抗体的N端,包含了6个亲合力决定区(CDR)和两个变区(VH和VL)。
每个抗体分子都有独特的可变区,使得免疫系统可以产生大量不同的抗体。
抗体的多样性是通过V(D)J重组和突变机制来实现的。
在胚胎期,大量的V、D和J基因片段通过随机重组形成多个不同的等位基因。
这些基因片段包含了可变区的编码序列。
在淋巴细胞发育过程中,V、D和J 基因片段通过V(D)J重组的方式进行随机组合,形成不同的可变区。
这种随机重组机制使得每个淋巴细胞都有不同的抗体可变区序列。
另外,突变机制也是抗体多样性的重要机制之一、在B细胞克隆扩增过程中,其可变区的编码基因会发生突变。
这些突变是随机发生的,并且会导致抗体的亲和力和特异性发生变化。
通过筛选,亲和力较高的抗体会被保留下来,而亲和力较低的抗体会被淘汰掉。
这种突变机制使得抗体可以根据外来抗原的特性进行优化,以更好地结合和中和抗原。
总的来说,抗体的多样性是通过V(D)J重组和突变机制实现的。
这种多样性使得抗体能够识别和结合多种外来抗原,从而保护机体免受病原体的侵害。
分子免疫学抗体,抗体多样性及其产生机制 gaobo 共105页
免疫球蛋白的结构
一、基本结构
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
VH CH1
NH3+
VL
Fab
CL
CH2
CH3
Fc
CH4
COO–
Gerald Edelman 1929 -Nobel Prize in 1972
•IgG •IgM •IgA •IgE
•IgD
IgG
特性:
• 出生后3个月开始合成,3~5岁接近成人 • 含量最多 占血清总Ig的 75% • 产生比较晚,是再次应答的主要抗体 • 半衰期最长(t ½ =23天) • 分布最广,血管外的主要抗体 • 唯一能通过胎盘的Ig • 激活补体 – IgG1~3(经典),IgG4(替代) • 结合细胞 –巨噬细胞,单核细胞——调理作用
VH CH1
VL
Fab
CL
Hinge region
C Fc
3、独特型(idiotype,Id): 每个免疫球蛋白分子所特有的抗原 特异性标志。由超变区特殊的氨基酸序列及其构型决定。
Hinge region
VH CH1
VL
Fab
CL
CH2
CH3
Fc
CH4
免疫球蛋白的功能
1)与相应抗原特异性结合:Fv 2)激活补体: 3)结合FcR:促吞噬(opsonization)
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
抗体种类千千万,你知道原因么?
抗体种类千千万,你知道原因么?人类生活在复杂多变的环境中,每时每刻都会接触到各种各样的微生物,受到一些类似抗原物质的侵扰,从而使机体致病。
为了抵御这些外来侵扰,使自身得以继续生存,人体必须形成几十万、几百万甚至更多种相应的特异性抗体以抵抗外界的抗原物质,才能免遭其害,保护自己。
我们会从抗体的产生及多样性进行其原因的阐述与分析。
1.抗原的呈递抗原呈递细胞(antigen presenting cell, APC)的抗原呈递作用是一个涉及抗原摄取、处理与呈递的复杂过程[1]。
最主要的抗原呈递分子是主要组织相容性复合物(majorhistocompatibility complex, MHC)[2]。
MHC分为两个大类:MHC-I和MHC-II,它们呈递的抗原蛋白来源不同,降解抗原的方式不同,结合肽段长度也不同,可以分别将抗原呈递给细胞毒性T细胞 (CD8 T cell) 和辅助型T细胞 (CD4 T cell)[3,4]。
结合现以MHC-II呈递外源性蛋白为例简述抗原提成过程。
外源性抗原经APC吞噬或吞饮作用,被摄入胞内形成吞噬体,后者与溶酶体融合形成吞噬溶酶体。
抗原在吞噬溶酶体内酸性环境中被蛋白水解酶降解为小分子多肽,其中具有免疫原性的称为抗原肽[3,5]。
内质网中合成的MHC-II类分子进入高尔基体后,由分泌小泡携带,通过与吞噬溶酶体融合,使抗原肽与小泡内MHC-Ⅱ类分子结合形成抗原肽-MHCⅡ类分子复合物。
所形成的复合物可能在高尔基复合体参与下被转运到细胞膜表面,被T细胞受体(TCR)识别并呈递给TH细胞[6]。
供TCR识别的先决条件是两种细胞的直接接触并相互作用。
这种细胞间的相互作用涉及APC与TH表面多种分子。
除了TCR特异性地同时识别多肽-MHC-Ⅱ分子的复合物外,某些粘附分子也参与抗原呈递过程。
活化的TH细胞可分泌各种细胞因子,用于B细胞、Tc细胞等的激活过程,产生可清除抗原的特异性抗体。
抗体抗体的多样性及其产生机制gaobo课件
APC通过呈递抗原并表达协同刺激分子,与B细胞相互作用,促使其活化和分化。
抗体产生的分子机制
01
基因重排和体细胞高频突变
在B淋巴细胞分化过程中,免疫球蛋白基因经历重排和体细胞高频突变
,从而生成多样化的抗体。
02
类别转换
在免疫应答过程中,B淋巴细胞可以在不同的抗体类别(如IgM、IgG
功能
抗体的主要功能包括中和毒素、阻止病原体侵入细胞、促进病原体吞噬和破坏 、参与免疫记忆等。
免疫系统的组成与作用
组成
免疫系统主要由免疫器官(如骨髓、 胸腺、淋巴结等)、免疫细胞(如T 细胞、B细胞等)以及免疫活性物质 (如抗体、补体等)组成。
作用
免疫系统的主要作用是识别和清除体 内的外来物质(抗原),维持机体的 内环境稳态,防止感染和疾病的发生 。
抗体多样性为免疫治疗提供了更多选择。基于抗体的疗法 可以利用特定抗体针对特定病原体或癌细胞,提高治疗的 精确性和效果。
诊断工具
抗体多样性使得开发更灵敏和特异的诊断工具成为可能。 利用特定抗体与抗原的结合,可以检测和诊断各种疾病。
THANK YOU
激活免疫细胞:抗体的结合能够 激活免疫细胞,如吞噬细胞、杀 伤细胞等,促使其对病原体进行 吞噬和破坏。
总的来说,抗体在免疫系统中扮 演着关键的角色,其多样性和产 生机制是免疫系统能够应对各种 外来威胁的重要基础。
02
抗体的多样性
抗体多样性的表现
特异性多样性
抗体能够识别并结合各种不同的 抗原,每个抗体都具有独特的特 异性,即每种抗体只能与特定的 抗原结合。
抗原呈递细胞将抗原呈递给T淋巴细胞,并释放协同刺激信号,使T淋巴细胞活化。活化的T淋巴细胞 进一步激活B淋巴细胞。
人类抗体多样性的产生机制
人类抗体多样性的产生机制在人类体内,抗体是免疫系统中的一个重要组成部分。
它们是一种蛋白质,能够识别并抵御外来的病原体和其他物质,保护我们免受感染和疾病的侵袭。
然而,免疫系统需要应对各种各样的病原体,挑战每个病原体的抗体也应该是不同的。
所以,人类需要拥有抗体多样性的产生机制。
抗体多样性涵盖了两种不同的机制:基础抗体多样性和适应性抗体多样性。
基础抗体多样性是细胞层次的。
由人体胚胎时期产生的免疫球蛋白(Ig) 基因重排产生一个多样的天然Ig 基因库。
由于基因重排是随机的,这样就形成了一系列天然的抗体多肽序列。
这些序列一旦经过筛选和优化,就形成了一系列基础抗体的多样性。
适应性抗体多样性的产生与基础抗体多样性的产生不同。
适应性抗体多样性是在免疫系统对致病菌和其他病原体进行抗原识别时,产生的针对性抗体的多样性。
这种多样性主要依赖于B细胞受体的基因重排和体液免疫反应。
B细胞受体是一种通过基因重排产生的受体,可以结合特定的抗原。
基因重排产生不同的B细胞受体使得免疫系统可以识别和抵御不同种类的病原体。
这项工作是由细胞调节的复杂过程完成的。
在这个复杂的过程中,基因的选择、删除、多次反转来增加及调整其组合,使得产生的抗体多序列和不同组合是几乎无限的。
当身体遭遇新的病原体时,适应性抗体多样性会生动地演示出来。
一系列B细胞会被激活,它们会对抗原进行识别和结合,并进一步分化为具有多种膜或分泌性的形式的浆细胞以及记忆B细胞。
这些浆细胞释放的抗体是完全定制的,能够非常紧密地结合特定的抗原。
记忆B细胞保留在组织中,等待下一次相似的病原体出现时快速进入活跃状态。
总体而言,抗体多样性的产生机制非常复杂,涉及了基因重排、选择和优化、单克隆扩增等多个环节。
这样产生的抗体多样性可以很好地保护人类免受多种病原体的侵害。
未来随着技术和科学的进步,我们相信对抗体多样性和免疫系统的了解会越来越深入,为更好地对抗各种疾病提供有力支持。
抗体知识点总结
抗体知识点总结一、抗体的基本概念抗体(antibody),也称免疫球蛋白,是机体免疫系统中的一种重要蛋白质,由免疫球蛋白和其他蛋白质组成。
抗体主要由B细胞产生,在免疫系统中起着重要的作用,可以识别并结合到抗原分子,并进行中和、沉淀、激活补体等免疫反应。
抗体的结构复杂,可以分为五个类别(IgM、IgG、IgA、IgD、IgE),每种类别具有不同的功能和特点。
二、抗体的结构1. 抗体的总体结构抗体的基本结构由两条重链和两条轻链组成,重链和轻链通过二硫键连接在一起,形成一条“Y”形的结构。
每个抗体分子上有两个抗原结合位点,可以与抗原特异性结合。
2. 抗体的免疫球蛋白结构每个抗体分子由一个具有特异性的抗原结合区域和一个常规结构的Fc区域组成。
抗原结合区域由重链和轻链上的可变区域共同组成,具有高度的多样性,可以与不同的抗原结合。
Fc区域由重链上的常规区域组成,具有一定的生物学功能。
3. 抗体的多样性抗体的多样性主要来源于其抗原结合区域的可变区域,每个抗体分子可以结合不同的抗原。
三、抗体的功能1. 中和作用抗体可以结合到细菌、病毒等病原微生物上,阻止其进入宿主细胞,从而起到中和病原微生物的作用。
2. 激活补体抗体结合到抗原上可以激活补体系统,引发细胞溶解、炎症反应等生物学效应。
3. 免疫沉淀抗体与抗原结合形成免疫复合物,可以沉淀在组织中,起到清除抗原的作用。
4. 刺激B细胞抗体与抗原结合后可以刺激B细胞产生更多的抗体,从而增强免疫反应。
5. 细胞毒作用某些抗体可以结合到靶细胞表面,引发细胞毒作用,促使细胞凋亡或溶解。
四、抗体的生成过程1. 抗原识别当机体内部或外部出现抗原刺激时,B细胞中的抗原受体可以识别并结合到抗原,激活B 细胞。
2. B细胞激活被激活的B细胞会开始增殖并分化成浆细胞和记忆B细胞。
3. 浆细胞产生抗体浆细胞是产生抗体的细胞,它可以大量合成和分泌特异性抗体。
4. 记忆B细胞记忆B细胞可以长期存留在机体内,当再次遇到相同的抗原时,可以迅速产生抗体,加强免疫反应。
抗体产生的一般原因
抗体产生的一般原因抗体(antibody)是机体免疫系统中一种重要的蛋白质分子,具有特异性结合抗原的能力。
抗体的产生是机体对外来抗原(包括病原体、异种组织等)进行免疫应答的结果。
而抗体产生的一般原因包括以下几个方面。
1. 免疫系统的感知和识别机体的免疫系统通过感知和识别外来抗原,从而触发抗体的产生。
免疫系统中包含多种免疫细胞,如B淋巴细胞和T淋巴细胞,它们具有不同的功能。
当外来抗原进入机体后,免疫细胞会通过与抗原结合,识别出抗原的特征,从而激活相应的免疫应答。
2. B淋巴细胞的活化和增殖B淋巴细胞是产生抗体的主要细胞类型。
当B淋巴细胞感知到外来抗原后,会通过与抗原结合,激活B淋巴细胞。
激活的B淋巴细胞会经历增殖和分化过程,形成大量的克隆细胞。
这些克隆细胞具有相同的抗体结构,但可能具有不同的抗原结合特异性。
3. 抗原呈递和抗体选择被激活的B淋巴细胞会进一步分化为浆细胞或记忆B细胞。
其中,浆细胞主要负责分泌抗体,而记忆B细胞则可以长期存活,并在再次遇到相同抗原时迅速启动免疫应答。
浆细胞会大量分泌特异性抗体,这些抗体能够与抗原结合,并协助其他免疫细胞消灭抗原。
抗体的选择性产生与B淋巴细胞在抗原呈递和处理过程中的信号调控密切相关。
4. 免疫记忆的建立免疫系统在应对抗原的过程中具有一定的记忆性。
当机体再次遇到同样的抗原时,记忆B细胞能够快速启动免疫应答,迅速产生大量特异性抗体。
这种免疫记忆的建立是由于抗原与免疫细胞的相互作用,以及免疫细胞在应答过程中的分化和增殖。
5. 免疫调节的作用免疫系统具有免疫调节的功能,可以保持免疫应答的平衡。
一方面,免疫细胞通过正反馈机制促进抗体产生,增强对抗原的清除能力。
另一方面,免疫系统也通过负反馈机制控制抗体的产生,避免过度的免疫应答导致机体组织的损伤。
总结起来,抗体产生的一般原因是机体对外来抗原的免疫应答。
这一过程涉及到免疫系统的感知和识别、B淋巴细胞的活化和增殖、抗原呈递和抗体选择、免疫记忆的建立以及免疫调节的作用。
单克隆抗体制备的基本原理
单克隆抗体制备的基本原理一、单克隆抗体的概念抗体(antibody)是机体在抗原刺激下产生的能与该抗原特异性结合的免疫球蛋白。
常规的抗体制备是通过动物免疫并采集抗血清的方法产生的,因而抗血清通常含有针对其他无关抗原的抗体和血清中其他蛋白质成分。
一般的抗原分子大多含有多个不同的抗原决定簇,所以常规抗体也是针对多个不同抗原决定簇抗体的混合物。
即使是针对同一抗原决定簇的常规血清抗体,仍是由不同B细胞克隆产生的异质的抗体组成。
因而,常规血清抗体又称多克隆抗体(polyclonal antibody),简称多抗。
由于常规抗体的多克隆性质,加之不同批次的抗体制剂质量差异很大,使它在免疫化学试验等使用中带来许多麻烦。
因此,制备针对预定抗原的特异性均质的且能保证无限量供应的抗体是免疫化学家长期梦寐以求的目标。
随着杂交瘤技术的诞生,这一目标得以实现。
1975年,Kohler和Milstein建立了淋巴细胞杂交瘤技术,他们把用预定抗原免疫的小鼠脾细胞与能在体外培养中无限制生长的骨髓瘤细胞融合,形成B细胞杂交瘤。
这种杂交瘤细胞具有双亲细胞的特征,既像骨髓瘤细胞一样在体外培养中能无限地快速增殖且永生不死,又能像脾淋巴细胞那样合成和分泌特异性抗体。
通过克隆化可得到来自单个杂交瘤细胞的单克隆系,即杂交瘤细胞系,它所产生的抗体是针对同一抗原决定簇的高度同质的抗体,即所谓单克隆抗体(monoclonal antibody,McAb),简称单抗。
与多抗相比,单抗纯度高,专一性强、重复性好、且能持续地无限量供应。
单抗技术的问世,不仅带来了免疫学领域里的一次**,而且它在生物医学科学的各个领域获得极广泛的应用,促进了众多学科的发展。
德国科学家柯勒(Georges Ko1er)和英国科学家米尔斯坦(Cesar Milstein)两人由此杰出贡献而荣获1984年度诺贝尔生理学和医学奖。
二、杂交瘤技术(一)杂交瘤技术的诞生淋巴细胞杂交瘤技术的诞生是几十年来免疫学在理论和技术两方面发展的必然结果,抗体生成的克隆选择学说、抗体基因的研究、抗体结构与生物合成以及其多样性产生机制的揭示等,为杂交瘤技术提供了必要理论基础,同时,骨髓瘤细胞的体外培养、细胞融合与杂交细胞的筛选等提供了技术贮备。
免疫球蛋白抗体产生的多样性ppt课件
医学免疫学-研究生
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3.独特型(idiotype)即在某一个体内,不同 Ig分子所具有不同的抗原特异性。(不同B细胞所 产生的Ig 分子V区所具有的抗原特异性。)Ig 的 独特型决定基主要由V区(VH及VL)中的超变区氨基 酸序列所决定,它能刺激异种、同种异体动物产生 相应的抗体,在自身体内也可诱生抗独特型抗体。 实际上Ig的超变区、抗原结合部位和独特型抗原 决定基三者指的都是Ig分子上的同一结构,是从 不同角度阐明其概念与功能。 (针对某Ag特有)
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*互补性决定区(complementarity-determining region, CDR):高变区乃抗体与抗原(表位)特 异性结合的位置,此为CDR。 * 骨架区(framework region, FR):V区中非 HVR部位的氨基酸组成和排列相对保守,此为FR。 VH和VL各有4个FR。
免疫球蛋白 抗体产生的多样性
内容提要
第1节 免疫球蛋白的结构 第2节 抗体的异质性 第3节 免疫球蛋白的功能 第4节 五类免疫球蛋白的特性与功能 第5节 免疫球蛋白基因及抗体的多样性 第6节 人工制备抗体
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概
述
概念:由抗原刺激B细胞转化为浆细胞所产 生,并能与相应抗原特异性结合、具有免疫 功能的球蛋白,也称为抗体(antibody,Ab)。
胞产生;
属嗜细胞抗体,可与肥大细胞、嗜碱性粒
细胞表面Fcε R结合,介导I型超敏反应。
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抗体非特异结合
摘要:抗体在免疫系统中起着至关重要的作用,但抗体非特异结合却是一直困扰科研人员和临床医生的问题。
本文从抗体非特异结合的原因、影响及应对策略等方面进行了综述,旨在为解决抗体非特异结合问题提供参考。
一、引言抗体(antibody)是免疫系统产生的一种蛋白质,能够特异性识别并结合抗原,从而发挥免疫保护作用。
然而,在实际应用中,抗体非特异结合(non-specific binding)问题一直困扰着科研人员和临床医生。
抗体非特异结合是指抗体与靶标以外的物质发生结合,导致检测或治疗过程中的假阳性或假阴性结果。
本文将从抗体非特异结合的原因、影响及应对策略等方面进行综述。
二、抗体非特异结合的原因1. 抗体结构特点(1)抗原结合位点(antigen-binding site)的多变性:抗体抗原结合位点的多变性导致抗体在识别过程中可能与其他分子发生非特异性结合。
(2)抗体结构域的多样性:抗体由两个重链和两个轻链组成,每个链上的结构域都可能参与非特异性结合。
2. 抗原特点(1)抗原表位(epitope)的多样性:抗原表位的多样性可能导致抗体与多个表位发生非特异性结合。
(2)抗原表面的亲水性:抗原表面的亲水性可能使抗体与多种亲水性物质发生非特异性结合。
3. 实验条件(1)样品制备:样品制备过程中可能引入杂质,导致抗体非特异性结合。
(2)抗体纯度:抗体纯度不高可能导致非特异性结合。
(3)洗涤条件:洗涤条件不适宜可能导致抗体与靶标以外的物质结合。
三、抗体非特异结合的影响1. 影响检测准确性:抗体非特异结合可能导致检测结果的假阳性或假阴性,影响实验结果的准确性。
2. 影响治疗效果:抗体非特异性结合可能导致药物在靶标以外的组织或细胞中发挥作用,降低治疗效果。
3. 影响药物安全性:抗体非特异性结合可能导致药物在靶标以外的组织或细胞中积累,增加药物副作用的风险。
四、应对策略1. 提高抗体纯度:通过亲和层析、离子交换层析等方法提高抗体纯度,减少非特异性结合。
抗体的多样性是如何产生的antibody
What mechanism ensures correct joining of gene segments during rearrangement of the heavy and light chain loci?
Recombination signal sequences - conserved sequences in regions just upstream or downstream of gene segments.
Mice deficient in RAG-1 or RAG-2 are unable to rearrange heavy or light chain genes.
These mice have no mature B cells.
--> B cells will not mature if they cannot express a BCR.
How is antibody diversity generated?
Two early theories:
Germline hypothesis
The genome contains many loci encoding antibody molecules. B cells express one of these loci. Different B cells express different loci.
Kuby Figure 5-5
Read Kuby pages 110-112: Variable-Region Gene Rearrangements
What mechanism ensures correct joining of gene segments during rearrangement of the heavy and light chain loci?
素材:抗原抗体的三个问题高二上学期生物人教版选择性必修1
抗原抗体的三个问题1.抗原、抗体的多样性抗原通常是由多个抗原决定簇组成的,由一种抗原决定簇刺激机体,由一个B淋巴细胞接受该抗原刺激所产生的抗体称之为单克隆抗体(MonoclonalAntibody)。
由多种抗原决定簇刺激机体,相应地就产生各种各样的单克隆抗体,这些单克隆抗体混杂在一起就是多克隆抗体,机体内所产生的抗体就是多克隆抗体。
除了抗原决定簇的多样性以外,同样一种抗原决定簇,也可刺激机体产生IgG、IgM、IgA、IgE和IgD等五类抗体。
抗原刺激机体,产生免疫学反应,由机体的浆细胞合成并分泌的与抗原有特异性结合能力的一组球蛋白,这就是免疫球蛋白,这种与抗原有特异性结合能力的免疫球蛋白就是抗体。
另外,通过基因工程技术手段,还可以合成嵌合抗体,以达到一种抗体具有两种抗原结合能力。
抗体本身也是蛋白质,也可能成机体的抗原,于此对应产生的抗体称为抗抗体。
2.一种浆细胞只能产生一种抗体吗?机体内的B细胞(处女型)种类多达10的12次方之多,并且每种自带一种特有膜抗体,总体可识别各种抗原,相信的B细胞被某种抗原激活后会发生基因重排,分化为浆细胞(效应B)并大量产生一种分泌型抗体发挥免疫作用。
由此可见,就浆细胞而言,一种浆细胞只能产生一种抗体。
3.一种抗原只能诱导机体产生一种抗体吗?抗原性指抗原与其所诱导产生的抗体或致敏淋巴细胞特异性结合的能力。
抗原性的强弱与抗原分子的大小、化学成分、抗原决定簇的结构、抗原与被免疫动物亲缘关系的远近等有密切关系。
通常认为抗原的分子量愈大、化学组成愈复杂、立体结构愈完整以及与被免疫动物的亲缘关系愈远,则抗原性愈强。
抗原的物理状态也对抗原性发生影响,例如蛋白质,聚合状态的比单体的抗原性强,一般球形分子的比纤维形分子的抗原性强。
抗原加入佐剂改变物理状态后,抗原性也得到增强。
例如,分子量高达10万的明胶由于缺乏苯环氨基酸,稳定性较差,在进入机体后容易被酶降解成低分子物质,如果加入少量酪氨酸(苯环氨基酸),就能增强其抗原性。
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There are a small number of antibody genes which undergo mutation as the B cell matures - thus giving rise to B cells expressing antibody of different specificity.
Three genes:
- two loci encoding the light chains - kappa locus - lambda locus
- one locus encoding the heavy chain
Kuby Figure 5-5
Read Kuby pages 110-112: Variable-Region Gene Rearrangements
What mechanism ensures correct joining of gene segments during rearrangement of the heavy and light chain loci?
How is antibody diversity generated?
Two early theories:
Germline hypothesis
The genome contains many loci encoding antibody molecules. B cells express one of these loci. Different B cells express different loci.
Kuby Figure 5-4
Kuby Figure 5-4
In the case of the heavy chain…
In naive, mature B cells, the primary mRNA transcript contains VDJ and BOTH Cm and Cd.
This primary transcript can be differentially processed to give rise to mRNA encoding either IgM or IgD.
Kuby Figure 5-3
The lambda locus also has only V, J and C segments.
Kuby Figure 5-3
Read Kuby pages 109-110: Multigene Organization of Ig Genes
Kuby Figure 5-3
These three loci are located on different chromosomes.
The loci encoding immunoglobulins have a unique structure. - composed of "gene segments" The heavy chain locus has multiple V (variable) segments, multiple D (diversity) segments, multiple J (joining) segments and multiple C (constant) segments. During maturation, one of each V, D and J segment is randomly “chosen” and used to encode the final antibody molecule.
Kuby Figure 5-3
Recombination signal sequences conserved sequences in regions just upstream or downstream of gene segments. Consist of a conserved heptamer and nonamer with a 12 or 23 bp spacer.
Kuby Figure 5-6
Recombination Activating Genes (encode RAG-1 and RAG-2)
RAG-1 and RAG-2 mediate recognition of signal sequences and rearrangement of DNA segments.
The one-turn/two-turn rule (12/23 rule) - recombination occurs only between a segment with a 12 bp spacer and a segment with a 23 bp spacer.
Read Kuby page 113: Recombination Signal Sequences Direct Recombination
Normal mice
RAG-1 - deficient mice
5'
3'
5'
3'
5'
3'
AGCT
TATA
Terminal deoxynucleotidyl transferase (Tdt)
An enzyme that randomly adds in nucleotides during joining of heavy chain (NOT light chain) segments.
In heavy chains, the V, D and J segments encode the variable domain while the C segment encodes the constant domain.
In light chains, the V and J segments encode the variable domain while the C segment encodes the constant domain.
SCID mice also have a defect that affects rearrangement of BCR and TCR loci. They also have no mature T or B cells.
Flow cytometry of normal vs. RAG-1 deficient mice: Lymph node cells FITC anti-CD19 (B cell marker) and PE anti-CD3 ( T cell marker)
Mice deficient in RAG-1 or RAG-2 are unable to rearrange heavy or light chain genes.
These mice have no mature B cells.
--> B cells will not mature if they cannot express a BCR.
This may lead to introduction of stop codons --> nonproductive rearrangements.
Germline configuration of the heavy chain locus (mice)
Kuby Figure 5-3
Each gene segment may have its own intron-exon structure - e.g. the Cm gene segment…
The kappa locus has a similar structure - BUT - does not have D segments. A kappa chain is encoded by one V segment, one J segment and one C segment.
Kuby Figure 5-3
What mechanism ensures correct joining of gene segments during rearrangement of the heavy and light chain loci?
Recombination signal sequences - conserved sequences in regions just upstream or downstream of gene segments.
Read Kuby pages 113-115: Gene Segments Are Joined by Recombinases
Productive and nonproductive rearrangements
Joining of segments is not precise and may result in loss of the correct reading frame.
RAG-deficient mice also lack mature T cells. --> The T cell receptor is also encoded by loci containing gene segments that must be rearranged before the TCR can be expressed. T cells will not mature if they cannot express a TCR.
Consist of a conserved heptamer and nonamer with a 12 or 23 bp spacer.
The one-turn/two-turn rule (12/23 rule) - recombination occurs only between a segment with a 12 bp spacer and a segment with a 23 bp spacer.