免疫球蛋白PPT课件
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2021/3/7
张国俊
CHENLI
1
第三章 免疫球蛋白
(immunoglobulin)
2021/3/7
CHENLI
2
目的与要求
掌握免疫球蛋白的概念、结构、功能 区及功能区的功能、类型、酶解片段
掌握免疫球蛋白的生物学功能 了解多克隆和单克隆抗体及基因工程
抗体
2021/3/7
CHENLI
3
概念
2021/3/7
CHENLI
29
L链功能区：2个，（VL、CL）
H链功能区：IgG、IgA、IgD 4个
IgM、IgE
5个
2021/3/7
CHENLI
30
2021/3/7
Ig的功能区
CHENLI
31
功能区的功能
1. VL和VH是抗原结合位点 2. CH1和CL具有Ig同种异型遗传
标记 3. CH2/CH3为补体结合位点
2021/3/7
CHENLI
32
4. IgG的CH2介导通过胎盘
5. CH3、CH4可与多种细胞的相 应Fc受体结合，介导免疫细胞 的生物学活性
2021/3/7
CHENLI
33
（四）铰 链 区
位于CH1和CH2之间，含有丰富的 脯氨酸。易伸展、弯曲，有利于同 时结合两个不同的抗原表位
易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶水解 IgM和IgE无铰链区
5
2021/3/7
CHENLI
6
1937年 Tiselius和Kabat 血清 电泳方法
白蛋白
血 清
α1球蛋白
蛋 白
α2球蛋白
β球蛋白
γ球蛋白
2021/3/7
CHENLI
7
2021/3/7
CHENLI
8
与抗体有关的诺贝尔奖获得者
1901 1908 1972 1977 1984 1987
von Bering
免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig） 即抗体(antibody，Ab)，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，主要存在于血清等体液 中，能与相应抗原特异性地结合，是 体液免疫的重要效应分子
2021/3/7
CHENLI
4
抗体的发现 Behring
2021/3/7
CHENLI
与重链反应 与轻链反应
兔Fc 羊 羊抗兔Fc段的Ab
与重链反应
不与轻链反应
4、X－线晶体衍射技术进一步证明
2021/3/7
CHENLI
15
一、免疫球蛋白的基本结构
四肽链分子，即
由两条相同的重
链和两条相同的
轻链通过链间二
硫键连接而成的
免疫球蛋白单体，
呈“Y”形
2021/3/7
CHENLI
N端
C端
16
2021/3/7
CHENLI
34
2021/3/7
CHENLI
35
2021/3/7
CHENLI
36
二、Ig的其他成分
1． J链（joining chain）：是一富含 半胱氨酸的多肽链，能将单体Ig分 子连接为多聚体。IgA，IgM
2021/3/7
CHENLI
37
2．分泌片（SP）：是分泌型IgA上 的一个辅助成分，能保护分泌型 IgA的铰链区免遭蛋白水解酶降解
（一）重链和轻链
1.重链（heavy chain，H链）
450-550个氨基酸残基组成，按恒定区
氨基酸组成和排列的差别，可分为五
类， IgM、IgG、IgA、IgD和IgE ， 相应的重链分别为： μ、γ、α、δ、ε
链
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17
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CHENLI
18
同一类Ig的铰链区氨基酸组成 和重链二硫键的数目、位置也不 同，据此可将同类Ig分为不同的 亚类
26
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CHENLI
27
ห้องสมุดไป่ตู้
2. 恒 定 区
CH和CL 不同类Ig CH的长度不一 同一种属的个体，所产生的同一类Ig，
其C区氨基酸组成和排列顺序较恒定， 即免疫原性相同，但V区不同
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28
（三）功能区
又称为结构域，Ig的链内二硫键将每 条肽链折叠成几个球形区域，每个 区域由约110个氨基酸残基组成， 具有不同的生物学功能
2、Nisonoff 胃蛋白酶 1960
(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
2021/3/7
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13
Edelman
2021/3/7
CHENLI
14
研究简史
3、Edelman: 巯基乙醇－尿素变性电泳
兔Fab 羊 羊抗兔Fab段的Ab
IgG1、IgG2、IgG3、IgG4 IgA1、IgA2
2021/3/7
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19
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CHENLI
20
2.轻链（light chain，L链）
214个氨基酸残基组成 L链有两种： κ 与 λ，Ig据此分为
两型 κ 和λ的比例异常可能反映免疫系
统的异常
2021/3/7
CHENLI
Ehrlich & Metchnikoff Edelman &
Poter Yalow
Koler,Milstein & Jerne
Tonegawa
血清治疗 抗体生成、吞噬 抗体分子结构 放射免疫测定
单克隆抗体 Ig基因结构
2021/3/7
CHENLI
9
第一节 免疫球蛋白的结构
2021/3/7
CHENLI
成和排列顺序高度可变，称为高 变区（ HVR）或互补决定区 （CDR）
2021/3/7
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24
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CHENLI
25
CDR1、CDR2、CDR3共同组 成Ig的抗原结合部位
在V区中，CDR之外区域的氨 基酸组成和排列顺序相对不易 变化，称为骨架区（FR）
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CHENLI
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39
三、水解片段
（一）木瓜蛋白酶水解片段 在铰链区的近N端将其裂解成2个
21
（二）可变区和恒定区
免疫球蛋白分子中靠近N端的约 110个氨基酸的序列变化较大，称 为可变区（V区）
其余靠近C端的氨基酸序列相对稳 定，称为恒定区（C区）
2021/3/7
CHENLI
22
V区
N端
二硫键 C区
C端
可变区与恒定区
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CHENLI
23
1. 可 变 区
VH和VL VH和VL各有3个区域的氨基酸组
10
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Porter
CHENLI
11
研究简史
1、Porter 木瓜蛋白酶 1959
(1)Fab段 2个 抗原结合片段
fragment with antigen binding
(2)Fc段 1个 可结晶片段
fragment crystallized
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12
研究简史
张国俊
CHENLI
1
第三章 免疫球蛋白
(immunoglobulin)
2021/3/7
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2
目的与要求
掌握免疫球蛋白的概念、结构、功能 区及功能区的功能、类型、酶解片段
掌握免疫球蛋白的生物学功能 了解多克隆和单克隆抗体及基因工程
抗体
2021/3/7
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3
概念
2021/3/7
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29
L链功能区：2个，（VL、CL）
H链功能区：IgG、IgA、IgD 4个
IgM、IgE
5个
2021/3/7
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30
2021/3/7
Ig的功能区
CHENLI
31
功能区的功能
1. VL和VH是抗原结合位点 2. CH1和CL具有Ig同种异型遗传
标记 3. CH2/CH3为补体结合位点
2021/3/7
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32
4. IgG的CH2介导通过胎盘
5. CH3、CH4可与多种细胞的相 应Fc受体结合，介导免疫细胞 的生物学活性
2021/3/7
CHENLI
33
（四）铰 链 区
位于CH1和CH2之间，含有丰富的 脯氨酸。易伸展、弯曲，有利于同 时结合两个不同的抗原表位
易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶水解 IgM和IgE无铰链区
5
2021/3/7
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6
1937年 Tiselius和Kabat 血清 电泳方法
白蛋白
血 清
α1球蛋白
蛋 白
α2球蛋白
β球蛋白
γ球蛋白
2021/3/7
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7
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8
与抗体有关的诺贝尔奖获得者
1901 1908 1972 1977 1984 1987
von Bering
免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig） 即抗体(antibody，Ab)，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，主要存在于血清等体液 中，能与相应抗原特异性地结合，是 体液免疫的重要效应分子
2021/3/7
CHENLI
4
抗体的发现 Behring
2021/3/7
CHENLI
与重链反应 与轻链反应
兔Fc 羊 羊抗兔Fc段的Ab
与重链反应
不与轻链反应
4、X－线晶体衍射技术进一步证明
2021/3/7
CHENLI
15
一、免疫球蛋白的基本结构
四肽链分子，即
由两条相同的重
链和两条相同的
轻链通过链间二
硫键连接而成的
免疫球蛋白单体，
呈“Y”形
2021/3/7
CHENLI
N端
C端
16
2021/3/7
CHENLI
34
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CHENLI
35
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CHENLI
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二、Ig的其他成分
1． J链（joining chain）：是一富含 半胱氨酸的多肽链，能将单体Ig分 子连接为多聚体。IgA，IgM
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37
2．分泌片（SP）：是分泌型IgA上 的一个辅助成分，能保护分泌型 IgA的铰链区免遭蛋白水解酶降解
（一）重链和轻链
1.重链（heavy chain，H链）
450-550个氨基酸残基组成，按恒定区
氨基酸组成和排列的差别，可分为五
类， IgM、IgG、IgA、IgD和IgE ， 相应的重链分别为： μ、γ、α、δ、ε
链
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18
同一类Ig的铰链区氨基酸组成 和重链二硫键的数目、位置也不 同，据此可将同类Ig分为不同的 亚类
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27
ห้องสมุดไป่ตู้
2. 恒 定 区
CH和CL 不同类Ig CH的长度不一 同一种属的个体，所产生的同一类Ig，
其C区氨基酸组成和排列顺序较恒定， 即免疫原性相同，但V区不同
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（三）功能区
又称为结构域，Ig的链内二硫键将每 条肽链折叠成几个球形区域，每个 区域由约110个氨基酸残基组成， 具有不同的生物学功能
2、Nisonoff 胃蛋白酶 1960
(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
2021/3/7
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13
Edelman
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研究简史
3、Edelman: 巯基乙醇－尿素变性电泳
兔Fab 羊 羊抗兔Fab段的Ab
IgG1、IgG2、IgG3、IgG4 IgA1、IgA2
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20
2.轻链（light chain，L链）
214个氨基酸残基组成 L链有两种： κ 与 λ，Ig据此分为
两型 κ 和λ的比例异常可能反映免疫系
统的异常
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Ehrlich & Metchnikoff Edelman &
Poter Yalow
Koler,Milstein & Jerne
Tonegawa
血清治疗 抗体生成、吞噬 抗体分子结构 放射免疫测定
单克隆抗体 Ig基因结构
2021/3/7
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9
第一节 免疫球蛋白的结构
2021/3/7
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成和排列顺序高度可变，称为高 变区（ HVR）或互补决定区 （CDR）
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25
CDR1、CDR2、CDR3共同组 成Ig的抗原结合部位
在V区中，CDR之外区域的氨 基酸组成和排列顺序相对不易 变化，称为骨架区（FR）
2021/3/7
CHENLI
2021/3/7
CHENLI
38
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39
三、水解片段
（一）木瓜蛋白酶水解片段 在铰链区的近N端将其裂解成2个
21
（二）可变区和恒定区
免疫球蛋白分子中靠近N端的约 110个氨基酸的序列变化较大，称 为可变区（V区）
其余靠近C端的氨基酸序列相对稳 定，称为恒定区（C区）
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V区
N端
二硫键 C区
C端
可变区与恒定区
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1. 可 变 区
VH和VL VH和VL各有3个区域的氨基酸组
10
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Porter
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研究简史
1、Porter 木瓜蛋白酶 1959
(1)Fab段 2个 抗原结合片段
fragment with antigen binding
(2)Fc段 1个 可结晶片段
fragment crystallized
2021/3/7
CHENLI
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研究简史