第三章抗体

（2）亚类：同一类Ig中，铰链区氨基酸组
成和二硫键数目的差异。
（一）同种型
2. 型和亚型（types and subtypes） （1）型：位于CL （2）亚型：按λ轻链恒定区（C2）个别氨基 酸的差异又可分为λ1，2，3，4，四个亚型。
三、免疫球蛋白分子的抗原性
（一）同种型 （二）同种异型 （三）独特型
第三章 抗
体
Antibody
教学目的
掌握：抗体和免疫球蛋白的概念、Ig的基本结 构、 Ig的功能区、 Ig的生物学功能， 免疫球 蛋白基因的多样性产生的原因以及体液免疫应 答与抗体产生的规律。 熟悉： Ig类和型的概念、分泌型和膜型Ig的概 念；熟悉五类Ig的生物学特性及功能。 了解:免疫球蛋白产生的学说、多克隆抗体和单 克隆抗体的概念、免疫球蛋白超家族的概念。
3. ADCC作用
antibody dependent cell-mediated cytotoxicity
（三）结合Fc受体
（四）通过胎盘和粘膜
五、各类Ig的特点
（一）IgG 单体
1. 产生部位：淋巴结 2. 含量与分布：80%
150KD
脾
3. 再次应答中的主要Ab 4. 唯一能通过胎盘 5. 亚类：(1)IgG1 : 70% (2)结合spA
体就是它将来产生的具有相同特异性的抗
体。ห้องสมุดไป่ตู้
3. 抗原进入体内选择相应的免疫细胞 克隆与之结合并激活它。该克隆的细胞增 殖分化为抗体生成细胞，分泌抗体发挥免
疫效应或形成免疫记忆细胞。
4. 胚胎期免疫细胞克隆受到抗原刺激 （自身的或体外的)，该克隆将被排除或受 抑制，从而形成免疫耐受性。该克隆称为 “禁忌克隆系”。“禁忌克隆系”可以突 变或复活成为能与自身抗原起反应的克隆，
一个特别棘手的问题，那就是面对形形色色、无
穷无尽的抗原决定簇，淋巴细胞怎么会未卜先知， 预先准备好了能拦截任何抗原的受体的，这是因 为每个淋巴细胞内编码抗体的基因重排后的模式 决定了那个克隆的细胞将要生产何种特异性的抗
体。
第一节 免疫球蛋白的结构与类别
一、免疫球蛋白的结构
（一）轻链和重链 （二）可变区和恒定区 （三）铰链区 （四）其他成分
一、免疫球蛋白的结构
（一）轻链和重链 （二）可变区和恒定区 （三）铰链区 （四）其他结构
（四）其他结构
J链（jioning chain，J链）
由浆细胞合成。 主要作用：在H链的羧基端将Ig单体连接 成双体或多聚体，起稳定多聚体结构及 参与体内运转的作用。
分泌片（secretory piece，SP）
第二，1975年，Koehler和Milstein研制成功的 单克隆抗体再一次证明，一个克隆的细胞，只能产 生一种特异性的抗体，从而与克隆选择相呼应，克 隆选择为单克隆抗体的制备提供理论指导，单克隆 抗体的研制成功又成为克隆选择理论的最出色的佐 证；
第三，1981年，利根川进阐明的抗体多样
性形成的遗传学机制的实验解决了克隆选择的另
学会会员，澳大利亚科学院院
长，现代免疫学的奠基人， 1960年诺贝尔生理学奖获得者 －－
1. 免疫细胞无数的特异性是在与抗原 物质接触之前就已经存在的，特异性免疫 细胞库中有超过1010个不同特异性的细胞
克隆。
2. 参与免疫应答的免疫细胞克隆其细 胞表面有抗原特异性受体，而且每个细胞 表面只有一种特异性受体。这种特异性受
由粘膜上皮细胞合成。 是分泌型IgA（SIgA）的结构成分。 作用：保护SIgA抵抗外分泌液中蛋白酶 的降解作用和介导多聚IgA向粘膜上皮外 主动输送的作用。
二、免疫球蛋白的功能区
链内二硫键折叠成球形区称为功能区，
约由110个aa组成。 1. L链：2个，VL，CL各1 2. H链： IgG，IgA，IgD：4个（V区1个，C区3个）
1. 无法解释在免疫应答的 早期抗体的含量能成倍增加； 2. 无法解释再次应答现象； 3. 无法解释抗体亲和力成熟现象；
4. 无法解释抗原消失后 抗体仍然能继续产生；
5. 无法解释免疫耐受现象。
－－免疫学第一定律
4. 克隆选择学说
1957 Burnet
他是国际上研究免疫学和
病毒学的专家，是世界上研究 流感、白血病和病毒性疾病的 权威，是美国、瑞典、澳大利 亚的科学院院士，英国皇家学
是指由浆细胞（PC）合成和分泌的， 能与Ag进行特异性结合的糖蛋白。
免疫球蛋白（immunoglobulin,Ig）:
具有抗体活性，或者在结构上与Ab 相似的球蛋白。
浆 细 胞
概
Ig的存在形式
述
免疫球蛋白的存在形式
分泌型 分泌型（secreted Ig, sIg）存在血清和
组织液中。即为Ab。
膜 型（membrane Ig, mIg）存在于B细
Rodney Robert Porter, 英国生物化学家, 于 1972年获得诺贝尔医 学生理学奖
概 述
1. Porter
(1)Fab段
木瓜蛋白酶
2个 抗原结合片段
fragment with antigen binding
(2)Fc段 1个 可结晶片段
fragment crystallized
概 述
IgM，IgE：5个（V区1个，C区4个）
3. 功能区的作用： （1）VL和VH：结合抗原决定簇（FV区） （2）CL1和CH1：具有同种异型的遗传标记 （3）CH2：结合补体 （4）CH3：结合Fc受体 单核细胞，巨噬细胞，粒细胞，B细胞，
NK细胞
Antibody Structure and Function
糖 有 无
环肽所含 二硫键数目
分子量 50-70KD 24KD
类型 γαμδε κλ
4-5 2
一、免疫球蛋白的结构
（一）轻链和重链 （二）可变区和恒定区 （三）铰链区 （四）其他结构
（二）可变区和恒定区
1. 可变区（Variable region，V区） L链N端 1/2处（VL）110个aa;
胞膜上，即为BCR。
概 述
一、抗体的发现
Behring
Emil Adolf von Behring,德国医 师和细菌学家,因证实了注射抗 毒素对白喉和破伤风的免疫作 用,而于1901年成为首次诺贝尔 医学生理学奖的获得者
1890
概 述
二、抗体的理化性质
三、抗体的结构是什么样的
Porter
主要内容：
第一节 免疫球蛋白的结构与类别 1、抗体的结构 2、免疫球蛋白的类别 第二节 免疫球蛋白基因 1、免疫球蛋白基因结构 2、免疫球蛋白基因的重排与表达 3、免疫球蛋白基因的多样性 第三节 免疫球蛋白的合成与分泌 1、体液免疫应答与抗体的产生 2、免疫球蛋白的表达，装配与分泌
概
述
抗体（antibody,Ab）:
三、免疫球蛋白分子的抗原性
（二）同种异型（allotype）
是指同一种属不同个体间的Ig分子抗原 性的不同。
三、免疫球蛋白分子的抗原性
（一）同种型 （二）同种异型 （三）独特型
三、免疫球蛋白分子的抗原性
（三）独特型（idiotype，Id）
为每一种特异性IgV区上的抗原特异性 独特型的抗原决定簇称为 独特位（idiotope） 独特型和抗独特型抗体 可形成复杂的免疫网络
四、免疫球蛋
白的功能
（一）特异性结合抗原
（二）活化补体
（三）结合Fc受体
1. 介导I型变态反应 IgE诱导的细胞脱颗粒，引起I型变
态反应。
2. 调理作用（opsonization） 是指抗体，补体等调理素（opsonin）， 促进吞噬细胞吞噬细菌等颗粒性抗原的作用。 抗体：热稳定调理素 补体：热不稳定调理素
从而导致自身免疫或自身免疫病。
5.Burnet原则
解释：
抗体形成； 抗原识别； 免疫耐受； 自身免疫： 免疫记忆； 排斥反应： 血型抗体。
除此之外，还有三个实验为克隆选择
提供了最好的证明：
第一，1953年, Medawar 人工诱导免疫耐受实 验有力的证明了克隆选择的另一个观点，即胚胎 期免疫细胞接受抗原刺激将导致该动物的成体对 该抗原的耐受；
1、Ehrlich的侧链学说
他是发现嗜酸性、嗜碱性粒 细胞和肥大细胞的学者，是世界 上第一个治疗梅毒病人的医生， 是把定量技术引入免疫学研究的 第一人，是生命科学届受体概念 的创始人，免疫学界的鼻祖， 1908年诺贝尔奖获得者，著名的 德国免疫学家－－
Ehrlich（埃利希）
1.侧链学说
1897
三、免疫球蛋白分子的抗
原性
三、免疫球蛋白分子的抗原性
（一）同种型 （二）同种异型 （三）独特型
三、免疫球蛋白分子的抗原性
（一）同种型（isotype） 指同一种属内所有个体共有的Ig抗原特异 性的标记。 主要位于CH和CL。 包括Ig的类、亚类、型和亚型。
（一）同种型
1. 类和亚类（Classes and subclasses） （1）类：位于CH
2. Nisonoff 胃蛋白酶
(1)F(ab’)2 段 1个 结合颗粒性抗原出现凝集反应 (2)Fc’段 1个
无生物学活性
Edelman
概 述
3. Edelman: 兔Fab 羊 巯基乙醇－尿素变性电泳
与重链反应
羊抗兔Fab段的抗体
与轻链反应 与重链反应
兔Fc
羊
羊抗兔Fc段的抗体
不与轻链反应
4. X－线晶体衍射技术进一步证明
在同一种属动物中是比较恒定的,是制备 第二抗体进行标记的重要基础。
一、免疫球蛋白的结构
（一）轻链和重链 （二）可变区和恒定区 （三）铰链区 （四）其他结构
（三）铰链区
铰链区：它不是一个独立的功能区，但是它与其它的功能 区相关。它位于CH1和CH2之间。铰链区可以发生一定程度 上的转动或伸展，使抗体分子上的两个抗原结合位点更好 地与两个抗原决定簇发生互补。同时由于CH2和CH3构型变 化，使Ig显示出活化补体、结合组织细胞等生物学活性。
H链N端1/5-1/4处（VH）118个aa。
骨架区（framework region, FR） 高变区（hypervariable region, HVR）
互补决定区 （complementarity-determining region, CDR），
HVR1，HVR2，HVR3又分别称为CDR1，CDR2，CDR3
抗体与抗原决定簇结合 的位置，又称为决定簇 互补区（CDR），也是 抗体分子的独特型决定 簇(Idiotypes of antibody molecules,Id) 的主要存 在部位。
（二）可变区和恒定区
2. 恒定区（constant region，C区） L链C端1/2处，105个aa; H链C端3/4－4/5处，331-431个aa。
高变区(hypervariable region，HVR)
HVR3
150 Variability Index
100 HVR1
HVR2
50
FR1 FR2 FR3 FR4
0
25
50 Amino acid residue
75
100
框架区(Framework,FR)
决定簇互补区
（complementarity-determinant region, CDR ）
（二）IgM :五聚体 900KD
1. 产生部位：同IgG
2. 含量与分布：10%
分布血液和组织液中
3. 初次应答中的主要抗体 4. 进化上和个体发育最早出现的抗体 5. 处女型B cell的主要mIg
始支持这样的概念，即抗体在血液里合成时，抗
原以某种方式指导了抗体的特异性。
2. 直接模板学说
1930 Haurowitz
抗原有不同的分子构象，抗原作为 模板以某种方式指导抗体的特异性。
3. 间接模板学说
1949 Burnet
抗原进入细胞核中，通过干扰DNA 的合成，指导抗体的特异性。
模板学说无法解释的问题：
（1）抗体是天生存在的； （2）一个细胞能产生多种多样的抗体。
一种动物实际上是能够制造特异性无限的抗
体，甚至能够制造对抗新的化合物的抗体。这些
发现导致了这样的结论，即动物不可能掌握为表
达如此广泛的特异性抗体而必须具备的遗传信息，
事实也是如此，人类基因组计划最新研究成果表
明人类只有大约3万－3.5万个基因。于是人们开
（一）轻链和重链
1. 轻链（light chain，L链）
214个氨基酸残基，24KD。
分为：κ与λ
2个亚型。
2. 重链（heavy chain，H链） 450-550个氨基酸残基，55-75KD。 分为5类，μ、γ、α、δ、ε链。 IgM，IgG，IgA，IgD，IgE。
H链与L链的区别
V/C H L 1/3 1