第4章免疫球蛋白讲解
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医学免疫学第4讲免疫球蛋白ppt课件
第五节 人工制备抗体
医学免疫学第4口 免疯球蛋白
一、第一代抗体 — 多克隆抗体
多克隆抗体 (polyclonal antibody, PcAb): 由多种抗原表位刺激机体免疫 系统后，机体产生的针对不同抗原表位的 由多个B细胞克隆所产生的多种抗体的混 合物，可与不同抗原表位结合且免疫球蛋 白类别各异。
第3讲 免疫球蛋白
(immunoglobulin,Ig)
免疫球蛋白是“枪炮”。补体和 细胞因子相当于"子弹或炮弹"。
医学免疫学第4口 免疯球蛋白
课前思考?
1. 抗体的概念? (“枪炮”的生产?) 2. 抗体的结构? ("枪炮"部件及组装
3. 抗体的生物学功能 (“枪炮”的用途? 4. 五类抗体的特点? (各种"枪炮"的特点
(二)可变区和恒定区
医学免疫学第4口 免疗球蛋白
1.可变区 (variable region,V) ①位置：靠近重链N 端1/5~1/4,轻链1/2 高变区： VH 和VL各有3个区域的氨基酸
② 组成： VH 和VL
为高变 区
3表示。
医学免疫学第4口 免疯球蛋白
VH
VI
FR1
的 FR2
FR3
补自
白蛋 白
免疫球蛋白
球蛋白
Y
β
α2
α1
一 ( IgE量 极 少 ， 不 能 定 量 表 示 )
电泳迁移率+
正常人血清电泳分离图
总血清 lgG
IgA lgM
IgD
immunaiogy
医学免疫学第4口 免疼球蛋白
2.抗体与免疫球蛋白概念 抗 体 (antibody,Ab):
第四章 免疫球蛋白
第四章免疫球蛋白第一节基本概念1、抗体：B淋巴细胞在有效的抗原刺激下分化为浆细胞，产生具有与相应抗原发生特异性结合功能的免疫球蛋白，这类免疫球蛋白称为抗体。
1937年，Tiselius用电泳方法将血清蛋白分为白蛋白、α1、α2、β及γ球蛋白等组分，其后又证明抗体的活性部分是在γ球蛋白部分。
因此，相当长一段时间内，抗体又被称为γ球蛋白（丙种球蛋白）。
实际上，抗体的活性除γ球蛋白外，还存在于α和β球蛋白处。
20世纪40年代初期，Tiselius和Kabat用肺炎球菌多糖免疫家兔，证实了抗体活性与血清丙种球蛋白组分相关。
肺炎球菌多糖免疫家兔后可获得高效价免疫血清。
然后加入相应抗原吸收以除去抗体，将除去抗体的血清进行电泳图谱分析，发现丙种球蛋白（γ-G）组分明显减少，从而证明了抗体活性是存在于丙种球蛋白内。
2、免疫球蛋白：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(immunoglobulin，Ig)。
区别：抗体都是免疫球蛋白，而免疫球蛋白并不都是抗体。
如骨髓瘤蛋白，巨球蛋白血症、冷球蛋白血症等患者血清中存在的异常免疫球蛋白结构与抗体相似，但无抗体活性。
免疫球蛋白可分为分泌型（secreted Ig,SIg）和膜型（membrane Ig, mIg）。
前者主要存在于血清及其他体液或外分泌液中，具有抗体的各种功能；后者是B细胞表面的抗原识别受体。
第二节免疫球蛋白结构一、免疫球蛋白的基本结构（一）重链和轻链免疫球蛋白分子是由两条相同的重链（heavy chain，H链）和两条相同的轻链（light chain，L链）通过链间二硫键连接而成的四肽链结构。
X 射线晶体结构分析发现，IgG分子由3个相同大小的节段组成。
1. 重链分子量约为50～75kD，由450～550个氨基酸残基组成。
免疫球蛋白重链恒定区由于氨基酸的组成和排列顺序不同，故其抗原性也不同。
据此，可将免疫球蛋白分为五类，即IgM、IgD、IgG、IgA和IgE，其相应的重链分别为μ链、δ链、γ链、α链和ε链。
第四章免疫球蛋白免疫学
具有调理作用、ADCC作用等；
具 有 活 化 补 体 经 典 途 径 的 能 力 （IgG3>IgG1>IgG2）；
14
互补决定区
（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。
高变区=互补决定区
15
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。
CL和CH1：某些同种异型（allotype）遗传标记；
IgG的CH2、IgM的CH3：
补体C1q结合点
激活补体经典途径；
IgG的CH3： 结合单核/巨噬细胞表面FcR
不同生物学效应
23
功能区或结构域
结合抗原
遗传标记
结合补体 结合细胞
24
25
结构域的二级结 构是“β 三明治”
Flash 3
2）轻链（light chain, L链） 约214个氨基酸 轻链有两型：κ 及λ
但每一Ig分子的两条轻链 总是同型的。
10
2.可变区和恒定区
掌握
11
恒定区
掌握
（constant region,C区)
位于免疫球蛋白分子的C端，占轻链 1/2和重链3/4（IgA、IgD）或4/5 （IgM、IgE）。在同一种属中，同 一类重链和同一类轻链C区氨基酸的 组成或排列比较恒定。介导免疫球 蛋白多种生物学功能。
16
恒定区
骨架区
高变区 可变区
17
高变区形状特异性
18
19
3.铰 链 区
位 于 CH1 和 CH2 之 间 ， 含 丰 富 的 脯氨酸，易伸展弯曲，有利于 免疫球蛋白V区与抗原互补性结 合；有利于暴露补体结合位点；
具 有 活 化 补 体 经 典 途 径 的 能 力 （IgG3>IgG1>IgG2）；
14
互补决定区
（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。
高变区=互补决定区
15
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。
CL和CH1：某些同种异型（allotype）遗传标记；
IgG的CH2、IgM的CH3：
补体C1q结合点
激活补体经典途径；
IgG的CH3： 结合单核/巨噬细胞表面FcR
不同生物学效应
23
功能区或结构域
结合抗原
遗传标记
结合补体 结合细胞
24
25
结构域的二级结 构是“β 三明治”
Flash 3
2）轻链（light chain, L链） 约214个氨基酸 轻链有两型：κ 及λ
但每一Ig分子的两条轻链 总是同型的。
10
2.可变区和恒定区
掌握
11
恒定区
掌握
（constant region,C区)
位于免疫球蛋白分子的C端，占轻链 1/2和重链3/4（IgA、IgD）或4/5 （IgM、IgE）。在同一种属中，同 一类重链和同一类轻链C区氨基酸的 组成或排列比较恒定。介导免疫球 蛋白多种生物学功能。
16
恒定区
骨架区
高变区 可变区
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高变区形状特异性
18
19
3.铰 链 区
位 于 CH1 和 CH2 之 间 ， 含 丰 富 的 脯氨酸，易伸展弯曲，有利于 免疫球蛋白V区与抗原互补性结 合；有利于暴露补体结合位点；
(人卫5版医学免疫学)第四章免疫球蛋白课件
1
合成和装配过程
2
免疫球蛋白的合成包括重链和轻链的合成、
抗原结合部位的形成和共价连接的装配过
程。
3
基因的表达调控
免疫球蛋白的合成受基因的调控，包括转 录和转译调控机制。
分泌途径
免疫球蛋白通过内质网和高尔基体系统以 及分泌囊泡等途径进行分泌和运输。
免疫球蛋白在免疫中的作用
免疫球蛋白在免疫应答中发挥重要的作用。
1 中和病原体
免疫球蛋白可以与病原体结合并中和其活性，阻止其侵入和感染宿主细胞。
2 调节免疫应答
免疫球蛋白参与调节T细胞和B细胞的活性，调节免疫应答的幅度和方向。
(人卫5版医学免疫学)第 四章免疫球蛋白课件
本课件将介绍免疫球蛋白的结构、功能、合成和分泌以及其在免疫中的作用。
免疫球蛋白概述
免疫球蛋白是一类抗体蛋白，具有多种重要的生理功能。
定义和特点
免疫球蛋白是一类由免疫系统合成的蛋白质， 具有抗原结合和免疫应答调节功能。
分类和功能
免疫球蛋白可分为不同的亚类，每个亚类在免 疫应答中发挥特定的功能，如中和病原体和调 节免疫应答。
结构与组成
免疫球蛋白具有特定的结构和组成，决定了其功能和相互作用。
基本结构
免疫球蛋白由重链和轻链组成，形成Y型结构，其中 嵌入有抗原结合部位。
亚及特点
不同的免疫球蛋白亚类具有不同的特点和功能，如 IgG、IgM、IgA、IgE和IgD。
免疫球蛋白的合成和分泌
免疫球蛋白的合成和分泌涉及多个复杂的过程。
第四章 免疫球蛋白
Ab=Ig,Ig≠Ab；Ab是功能描述，Ig是化学结构描述；
第二节 免疫球蛋白的结构
一 、Ig的基本结构
（一）、重链和轻链 Ig的两条长链称为重链（Heavy chain, H链）,
含 450-550aa，分子量为50-75kD。
重链可分为μ、γ、α、δ、ε链
IgM IgG IgA IgD IgE
2.功能区的作用
VL+VH区： 抗原结合部位（2个）
V区
CL和CH 区：具有同种 异型抗体的遗传标记。 （2个）
铰链区：赋予弹性 和伸展性. CH2区：IgG的补体结 合点和通过胎盘的部位
C区
CH3区：是Ig与多种
细胞Fc受体结合的部 位.
二、Ig的其他结构
（一）连接链（J链）：富含半胱氨酸得多肽链
由浆细胞合成的一种糖蛋白。
IgA和IgM含有J链
可稳定Ig多聚体的成份
（二）分泌片 是分泌型IgA(sIgA）的一个辅助成分，
为一种糖肽，由粘膜上皮细胞合成和分泌。
介导IgA二聚体的转运
保护sIgA的铰链区免受蛋白酶的水解破坏
sIgA
分泌片
J链
三 Ig的酶解片断
1.木瓜蛋白酶
2个Fab 段：结合抗原 1个Fc段：结合细胞 2.胃蛋白酶 F(ab’)段:双价抗体活性 pFc’段：无生物学活性
第四节Ig的基因及抗体的多样性
一、Ig的基因结构 1.Ig轻链基因结构 （1）Ig κ 型轻链基因：Vκ
小鼠：350
、Jκ 、Cκ
5 1
人：100
5
1
（2）Igλ 型轻链基因：Vλ
小鼠：2
、Jλ
4
、Cλ
4
人：2
第四章 抗体-免疫球蛋白(兽医免疫学)
兽医免疫学——第四章 抗体
Chapter 4 抗体－免疫球蛋白
第一节 抗体概述 第二节 抗体的基本结构 第三节 抗体的功能与五类抗体的主要特点 第四节 抗体的异质性 第五节 单克隆抗体
1
兽医免疫学——第四章 抗体
第一节 抗体概述
1890年德国学者Behuing和日本学者北里用脱 毒的白喉杆菌外毒素免疫动物，在动物的血清中产 生一种能中和外毒素毒性的物质，称为抗毒素，这 是在血清中发现的第一例抗体。
二、免疫球蛋白分子超家族
Ig分子轻、重链的各结构域都具有“三明治样”结构，称为 Ig结构域。其编码基因很可能是同一个原祖基因(Primordial gene)在基因组中多次拷贝的结果。实际上该结构域见于多种蛋 白质分子，推测该原祖基因在漫长的进化历程中曾被多次复制， 其拷贝基因已广泛分布于不同染色体上，参与编码多种不同的
16
兽医免疫学——第四章 抗体
17
兽医免疫学——第四章 抗体
18
兽医免疫学——第四章 抗体
19
兽医免疫学——第四章 抗体
抗体与抗原的结合 抗原表面的B细胞 表位具有构象依赖 性，抗原表位与抗 体分子的抗原结合 部位在构象上互补。
抗体的CDR
20
兽医免疫学——第四章 抗体
抗体的CDR直接接触抗原表位(Epitop21e)
组成，折叠呈成两个结构域。L链共有 两型，kappa()与 lambda()，同一个天然Ig分子上L链的型总是相同的。
11
兽医免疫学——第四章 抗体
12
兽医免疫学——第四章 抗体
IgG分子的四种亚类
13
兽医免疫学——第四章 抗体
14
兽医免疫学——第四章 抗体
（二）可变区和恒定区 通过对来自不同B细胞克隆的抗体分子的氨基酸序
Chapter 4 抗体－免疫球蛋白
第一节 抗体概述 第二节 抗体的基本结构 第三节 抗体的功能与五类抗体的主要特点 第四节 抗体的异质性 第五节 单克隆抗体
1
兽医免疫学——第四章 抗体
第一节 抗体概述
1890年德国学者Behuing和日本学者北里用脱 毒的白喉杆菌外毒素免疫动物，在动物的血清中产 生一种能中和外毒素毒性的物质，称为抗毒素，这 是在血清中发现的第一例抗体。
二、免疫球蛋白分子超家族
Ig分子轻、重链的各结构域都具有“三明治样”结构，称为 Ig结构域。其编码基因很可能是同一个原祖基因(Primordial gene)在基因组中多次拷贝的结果。实际上该结构域见于多种蛋 白质分子，推测该原祖基因在漫长的进化历程中曾被多次复制， 其拷贝基因已广泛分布于不同染色体上，参与编码多种不同的
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兽医免疫学——第四章 抗体
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兽医免疫学——第四章 抗体
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兽医免疫学——第四章 抗体
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兽医免疫学——第四章 抗体
抗体与抗原的结合 抗原表面的B细胞 表位具有构象依赖 性，抗原表位与抗 体分子的抗原结合 部位在构象上互补。
抗体的CDR
20
兽医免疫学——第四章 抗体
抗体的CDR直接接触抗原表位(Epitop21e)
组成，折叠呈成两个结构域。L链共有 两型，kappa()与 lambda()，同一个天然Ig分子上L链的型总是相同的。
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兽医免疫学——第四章 抗体
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兽医免疫学——第四章 抗体
IgG分子的四种亚类
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兽医免疫学——第四章 抗体
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兽医免疫学——第四章 抗体
（二）可变区和恒定区 通过对来自不同B细胞克隆的抗体分子的氨基酸序
第3讲 免疫球蛋白(第4章)
Ig功能区的功能
VH+VL CH+CL
一个抗原结合位点 ——结合抗原 种属型标志 ——Ig的免疫原性 ——结合补体
(IgG)CH2 (IgM)CH3 C1q的结合位点 结合胎盘ＦcRn (IgG)CH2 (IgG)CH3 结合FcR
(MC,M,B,NK)
——介导IgG通过胎盘
——调理作用 ADCC
⊕单克隆抗体(monoclonal antibody, mAb)
(一)多克隆抗体(polyclonal antibody, PcAb)
多克隆抗体----一般指血清抗体，是由含多种抗 原表位的抗原物质，刺激、活化多个B细胞克隆所 产生的针对多种不同抗原表位的不同抗体的混合。
来源广泛、制备容易。 特异性不高，常出现交叉反应。
②膜型Ig---构成了B细胞表面的抗原受体。
与抗体有关的诺贝尔奖获得者
1901
1908 1972 1977 von Bering 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
[复习思考题]
第3章 抗原 1. 半抗原的含义及种类举例。 2. 固有免疫和适应性免疫的特点比较。 3. 如何理解异物性？ 4. 如果用某种抗原免疫动物，影响血清抗体产生水平的 因素有哪些？ 5. 表位的概念 。T表位和B表位的特点比较。 6. 为什么用牛痘病毒制备的牛痘疫苗可以预防天花病毒 感染？ 7. TD-Ag和TI-Ag的概念及比较。 8. 为什么使用动物免疫血清之前必需做皮试？ 9. 什么是超抗原？有何意义？ 10. 常见作用于人的T、B细胞丝裂原有哪些？
免疫学第四章 免疫球蛋白
五聚体IgM
（1）分子量最大(900 kd)，又称巨球蛋白；存于血流内，抗败血
症
J Chain
（2）合成最早，半衰期短（5天--- 血清中特异性IgM
水平增高提示有近期感染），用于早期诊断和产前诊断
（3）具有强大的调理作用，激活补体及杀菌作用
（4）占血清Ig含量的5～10%
（5）天然血型抗体主要为IgM
1.与Ag特异性结合 2.激活补体
1
3.与Fc受体结合：Ig通过Fc端与多种细胞上的Fc受体 结合，激发效应功能。
（1）调理吞噬作用：Ig可结合到吞噬细胞的Fc受体， 促进M的吞噬颗粒性抗原。
（的FcR结合后，使细胞脱颗粒，释放生物活性物 质，激发I型过敏反应。
中和作用 溶解细胞
特异性结合抗原
激活 补体 通过胎盘和粘膜
结合 FcR
ADCC作用 调理作用
联合调理作用
通过胎盘
二、 各类免疫球蛋白的特性和功能
（一）IgG（单体）150KD 产生部位：淋巴结 脾
1、分4个亚类：IgG1、IgG2、IgG3、IgG4 2、血清中含量最高（75％），分子量最小，在抗体介导的防卫
（3）半衰期: 3天
Tail Piece
（4）防止免疫耐受的发生
人各类Ig的理化和免疫学性质比较
特性 重链 主要存在形式
IgG
γ 单体
分子量(kD)
150
抗原结合价 血清含量(mg/ml) 占血清Ig总量(％) 血管内分布(％) 外分泌液中 半衰期(日) 开始合成时间 血清含量达到正常成人水平的 年龄 通过胎盘 经典途径活化补体 替代途径活化补体 结合吞噬细胞 结合嗜碱性粒细胞和肥大细胞
鼠的IgG1(品系A）
d第四章免疫球蛋白
第四章 免疫球蛋白
免疫学教研室 武延雋 2012（3-5）
概述
1、免疫球蛋白（Immunoglobulin，Ig）
是指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。可分为分泌型和膜型，前者存 在血清中，后者构成B细胞膜上的抗原识别受体。
2、抗体（antibody,Ab)
是B细胞识别抗原后增殖分化为桨细胞，由桨细胞产 生的一种糖蛋白，主要存在于血清等体液中，能与 相应抗原特异性地结合，具有免疫功能。抗体是免 疫球蛋白，但免疫球蛋白不一定都是抗体。
二硫键联接两条重链与两条轻链成一个单体Ig分子。 每条重链和轻链又分为氨基端（N）和羧基端（C） 。
Heavy
Fab VH CH1
VL
CL
CH2
Fc
CH3
Chains (five types: Light Chains (two types: and Fab fragment Fc fragment Constant regions variable regions Disulfide linkages
四、 IgE
1 2 3 4 种系进化中最晚出现的Ig，也是血清中含 量最低的Ig 单体形式存在，结构式为：22或22 结合肥大细胞和嗜碱性性粒细胞，参与I 型超敏反应的发生 结合嗜酸性粒细胞，有效杀伤寄生虫
Immunoglobulin E (IgE)
2、轻链（light chain L） （每条分子量约25KD ，由214-220个氨基酸组成） 轻链可分为两种链：κ（kappa）链、λ（lambda） 链，据此将Ig分为κ型和λ型。 一个天然Ig分子上的两条轻链总是相同的，同一个 体内不同Ig分子上的轻链是可以不同的。 κ ：λ=2：1；根据λ链恒定区个别氨基酸的差异，又 分为λ1、λ2、λ3和λ4四个亚型。
免疫学教研室 武延雋 2012（3-5）
概述
1、免疫球蛋白（Immunoglobulin，Ig）
是指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。可分为分泌型和膜型，前者存 在血清中，后者构成B细胞膜上的抗原识别受体。
2、抗体（antibody,Ab)
是B细胞识别抗原后增殖分化为桨细胞，由桨细胞产 生的一种糖蛋白，主要存在于血清等体液中，能与 相应抗原特异性地结合，具有免疫功能。抗体是免 疫球蛋白，但免疫球蛋白不一定都是抗体。
二硫键联接两条重链与两条轻链成一个单体Ig分子。 每条重链和轻链又分为氨基端（N）和羧基端（C） 。
Heavy
Fab VH CH1
VL
CL
CH2
Fc
CH3
Chains (five types: Light Chains (two types: and Fab fragment Fc fragment Constant regions variable regions Disulfide linkages
四、 IgE
1 2 3 4 种系进化中最晚出现的Ig，也是血清中含 量最低的Ig 单体形式存在，结构式为：22或22 结合肥大细胞和嗜碱性性粒细胞，参与I 型超敏反应的发生 结合嗜酸性粒细胞，有效杀伤寄生虫
Immunoglobulin E (IgE)
2、轻链（light chain L） （每条分子量约25KD ，由214-220个氨基酸组成） 轻链可分为两种链：κ（kappa）链、λ（lambda） 链，据此将Ig分为κ型和λ型。 一个天然Ig分子上的两条轻链总是相同的，同一个 体内不同Ig分子上的轻链是可以不同的。 κ ：λ=2：1；根据λ链恒定区个别氨基酸的差异，又 分为λ1、λ2、λ3和λ4四个亚型。
人卫5版医学免疫学第四章免疫球蛋白ppt课件
IgM
•膜型：单体，是BCR的主要成分，只表达mIgM 是未成熟B细胞的标志；
分泌型：主要存在于血液中，五聚体，是分子
量最大的Ig，称为巨球蛋白；具有很 强的抗原结合能力，抗原结合价为5 价；激活补体的能力强于IgG； •天然的血型抗体为IgM； •是个体发育过程中最早合成和分泌的抗体，脐 带血IgM升高提示胎儿有宫内感染； •是初次免疫应答中最早出现的抗体，是机体抗感 染的“先头部队”，可用于感染的早期诊断。
IgE
• 血清中含量最少的Ig； • 亲细胞抗体，可引起Ⅰ型超敏反应； • 与机体抗寄生虫免疫有关。
第五节 人工制备抗体
一、多克隆抗体
针对多种不同抗原表位，作用全面、 来源广泛、制备容易，但特异性不高、 易发生交叉反应，也不易大量制备。
二、单克隆抗体
（monoclonal antibody，mAb）
铰链区
位于CH1与CH2之间，含有 丰富的脯氨酸，因此易伸 展弯曲，有利于结合抗原， 而且易被木瓜蛋白酶、胃 蛋白酶等水解，产生不同 的水解片段。
二、免疫球蛋白的其他成分
J链：由浆细胞合成的富含半胱氨酸的多肽链， 主要功能是将单体Ig分子连接为二聚体或多聚体。
分泌片：由粘膜上皮细胞合成和分泌的一种含糖 的肽链，是分泌型IgA（SIgA）分子上的一个辅 助成分，具有保护SIgA的铰链区免受蛋白水解酶 降解的作用，并介导IgA的转运。
抗体（antibody，Ab）
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， 主要存在于血清等体液中，通过与相应抗原特异 性结合，发挥体液免疫功能。
免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）
具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白， 称为免疫球蛋白。可分为分泌型（secreted Ig， sIg）和膜型（membrane Ig，mIg）。前者主要 存在于血液及组织液中，具有抗体的各种功能； 后者构成B细胞膜上的抗原受体。
第四章免疫球蛋白
第四章 免疫球蛋白
(Immunoglobulin,Ig)
内
容
一、抗体与免疫球蛋白 二、免疫球蛋白的分子结构 三、各类免疫球蛋白的特点与功能 四、抗体的生物学活性 五、免疫球蛋白的血清型
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——抗原特异性结合
(三)IgA
分为血清型和分泌型两种。 血清型IgA主要由肠系膜淋巴组织中的浆细胞产生，为 单体。有抗菌、抗病毒、抗毒素的作用。 分泌型IgA（sIgA）是由呼吸道、消化道、泌尿生殖道 等处的固有层中浆细胞产生，为双体、三体或多体。
四肽链对称结构 ，链间二硫键连接 两条相同的重链（heavy chain,H）和两条相同的轻 链（light chain,L） 氨基端和羧基端。
1.重链与轻链
1.重链（heavy chain，H链）
400～500个氨基酸残基，分子量约50～70kD。 根据Ig重链抗原性的差异，Ig可分为五类 即 IgG、IgM、IgA、IgD、IgE， 相应H链为γ、 μ、 α、 δ及 ε链。
Arne Wilhelm Kaurin Tiselius 1948 The Nobel Prize in Chemistry
Elvin A. Kabat 1914–2000
与抗体有关的诺贝尔奖获得者
1901 1908 von Bering Ehrlich & Metchnikoff 血清治疗 抗体生成、吞噬
2、结合Fc受体
Ig的Fc段经与不同细胞表面的Fc受体(FcR)结合，可 表现出不同功能 （1） 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。 抗体的调理作用是指IgG或IgA抗体的Fc段与中性粒细胞、 巨噬细胞、嗜酸性粒细胞等的相应 Fc受体结合，从而增 强吞噬细胞的吞噬作用
(Immunoglobulin,Ig)
内
容
一、抗体与免疫球蛋白 二、免疫球蛋白的分子结构 三、各类免疫球蛋白的特点与功能 四、抗体的生物学活性 五、免疫球蛋白的血清型
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——抗原特异性结合
(三)IgA
分为血清型和分泌型两种。 血清型IgA主要由肠系膜淋巴组织中的浆细胞产生，为 单体。有抗菌、抗病毒、抗毒素的作用。 分泌型IgA（sIgA）是由呼吸道、消化道、泌尿生殖道 等处的固有层中浆细胞产生，为双体、三体或多体。
四肽链对称结构 ，链间二硫键连接 两条相同的重链（heavy chain,H）和两条相同的轻 链（light chain,L） 氨基端和羧基端。
1.重链与轻链
1.重链（heavy chain，H链）
400～500个氨基酸残基，分子量约50～70kD。 根据Ig重链抗原性的差异，Ig可分为五类 即 IgG、IgM、IgA、IgD、IgE， 相应H链为γ、 μ、 α、 δ及 ε链。
Arne Wilhelm Kaurin Tiselius 1948 The Nobel Prize in Chemistry
Elvin A. Kabat 1914–2000
与抗体有关的诺贝尔奖获得者
1901 1908 von Bering Ehrlich & Metchnikoff 血清治疗 抗体生成、吞噬
2、结合Fc受体
Ig的Fc段经与不同细胞表面的Fc受体(FcR)结合，可 表现出不同功能 （1） 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。 抗体的调理作用是指IgG或IgA抗体的Fc段与中性粒细胞、 巨噬细胞、嗜酸性粒细胞等的相应 Fc受体结合，从而增 强吞噬细胞的吞噬作用
第四章免疫球蛋白PPT课件
Fc段 即结晶片段。用木瓜蛋白酶消化IgG分子， 可得到两个Fab和一个Fc段。Fc段含有两 条重链羧基端侧的1／2多肽链。该片段无 抗体活性，但具有活化补体、结合细胞和 通过胎盘等生物学功能。
IgM 是个体发育中出现最早的免疫球蛋白，分 子量最大，不能通过血管壁，主要存在于 血液中，脾脏是主要合成部位，杀菌、溶 菌促进吞噬等作用显著强于IgG。
五、运动与分泌型免疫球蛋白A
问题： 1、SIgA是如何产生的？ 2、 SIgA主要具有什么功能？ 3、不同强度运动SIgA的主要如何变化？ 4、运动与呼吸道感染的“J”型曲线是何含 义？
1、 SIgA是如何产生的？ 粘膜接触抗原，由局部固有层中浆细胞产 生。
2、 SIgA主要具有什么功能？ 抗感染 途径： 阻止黏附；溶解细菌；中和病毒；免疫排除
分为： 分泌型：sIg 存在于血液、体液中，具有抗 体的各种功能。 膜型：mIg 存在于B细胞膜上。 由于抗体广泛存在于体液中，因此将抗体 介导的免疫成为体液免疫
主要分为五类 IgG IgA IgM IgD IgE 具有相同的基本结构
2、抗体(Antibody) 是机体免疫细胞被抗原激活后，由分化成 熟的B细胞增殖、分化为浆细胞所产生的一 种蛋白质，是一类能与相应抗原特异性结 合的具有免疫功能的球蛋白。
由于抗体广泛存在于体液中因此将抗体介导的免疫成为体液免疫iggigaigmigdige是机体免疫细胞被抗原激活后由分化成熟的b细胞增殖分化为浆细胞所产生的一种蛋白质是一类能与相应抗原特异性结合的具有免疫功能的球蛋白
第四章 免疫球蛋白(抗体)
运动免疫学
一、概念
1、免疫球蛋白（Immunoglobulin IG） 是指具有抗体活性或化学性质与抗体相似 的一类球蛋白。 电泳方法分离，曾被称为γ球蛋白。
第4章 免疫球蛋白
四、免疫球蛋白IgG的水解片段
Fab
抗原结合片段
Fab
Fc （可结晶 片段）
, F(ab) 2
意义:
⑴ 用于研究免疫球蛋白的结构和功能; ⑵ 避免超敏反应。
, pFc
第二节 免疫球蛋白的血清型
（一）同种型 指同一种属所有个体间的 Ig分子共有的抗原特异性。因种属而不同 （二）同种异型 指同一种属不同个体间 的Ig分子具有特异性不同的抗原决定簇。 因人而不同 （三）独特型 指不同B细胞所产生的Ig 分子V区具有的抗原特异性标志。
N
轻链(L)
二硫键
铰链区
重链(H)
C
IgA(IgA1、IgA2)
IgM
μ
α
IgE
γ
IgD
ε
IgG
(IgG1~IgG4)
δ
2. 可变区和恒定区
N
3.超变区 (HVR)或称 互补决定区 （CDR）
VH
CH 1
V区
VL CL CH2
C区 C
CH3
4. 铰链区
位于CH1-CH2之间，富含脯氨酸 特点：易伸展 —— 有利于结合Ag， 易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶水解。 * IgM、IgE无铰链区（CH2）
第四章
一、抗体与免疫球蛋白 二、免疫球蛋白的结构 三、免疫球蛋白的血清型（了解）
四、免疫球蛋白的生物学特性
五、人工制备抗体
抗体与免疫球蛋白
抗原
浆细胞
B
抗体
抗体 （antibody，Ab）
是B细胞识别抗原后增殖分化为浆细胞所产 生的一种糖蛋白，主要存在于血清等体液中，能 与相应抗原特异性结合，具有免疫功能。
免疫球蛋白 （immunoglobulin,Ig） 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。
第四章 免疫球蛋白
第四章免疫球蛋白第四章免疫球蛋白第一节基本概念1、抗体：b淋巴细胞在有效的抗原刺激下分化为浆细胞，产生具有与相应抗原发生特异性结合功能的免疫球蛋白，这类免疫球蛋白称为抗体。
1937年，Tiselius用电泳法将血清蛋白分为白蛋白α1、α2、β和γ球蛋白等组分，后来证明抗体的活性部分在γ球蛋白部分。
因此，长期以来，抗体也称为丙种球蛋白（gamma globin）。
事实上，抗体的活性除了γ球蛋白外，还存在于α和β球蛋白中。
20世纪40年代早期，Tiselius和Kabat用肺炎球菌多糖免疫兔子，并证实抗体活性与血清丙种球蛋白成分有关。
用肺炎球菌多糖免疫家兔可获得高滴度的免疫血清。
然后加入相应的抗原吸附剂去除抗体，并对血清电泳图谱进行分析，发现丙种球蛋白（γ-g）组分显著降低，证明丙种球蛋白中存在抗体活性。
2、免疫球蛋白：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(immunoglobulin，ig)。
区别：抗体是免疫球蛋白，免疫球蛋白并不是所有的抗体。
例如，骨髓瘤蛋白、巨球蛋白血症和冷球蛋白血症患者血清中的异常免疫球蛋白结构与抗体相似，但没有抗体活性。
免疫球蛋白可分为分泌型（secretedig,sig）和膜型（membraneig,mig）。
前者主要存在于血清及其他体液或外分泌液中，具有抗体的各种功能；后者是b细胞表面的抗原识别受体。
第二节免疫球蛋白结构一、免疫球蛋白的基本结构（I）重链和轻链免疫球蛋白分子是由两条相同的重链（heavychain，h链）和两条相同的轻链（lightchain，l链）通过链间二硫键连接而成的四肽链结构。
x射线晶体结构分析发现，igg分子由3个相同大小的节段组成。
1.重链其分子量约为50～75kd，由450～550个氨基酸残基组成。
由于氨基酸的组成和排列不同，免疫球蛋白重链恒定区的抗原性也不同。
因此，免疫球蛋白可分为五类：IgM、IgD、IgG、IgA和IgE，它们对应的重链是μ链δ链γ链α链和ε链。
医学免疫学课件4免疫球蛋白
第四章免疫球蛋白抗体与免疫球蛋白的概念抗体（antibody，Ab）分子是能与抗原特异结合的大分子球蛋白。
包括可溶性抗体分子和和膜性抗体分子。
免疫球蛋白分子（immunoglobulin，Ig）具有抗体活性或化学结构与抗体相似的的球蛋白。
抗体的发现及其特性一、发现：1890年德国学者Behring和日本学者北里用白喉杆菌外毒素免疫动物，在其血清中发现一种能中和这种外毒素的组分称为抗毒素。
这是在血清中发现的第一种抗体。
二、抗体的理化性质1、抗体是球蛋白（Globulin）通过电泳证明抗体是两种球蛋白后又经电泳分析，超速离心分析和分子量测定等方法，发现大部分抗体是r球蛋白，小部分是β球蛋白。
所以早期对抗体性质的研究证明抗体不是由均质性球蛋白（γ??β）组成，是异均性的。
2、免疫球蛋白（lmmunoglobulin, Ig）为了准确描述抗体球蛋白的性质，在60年代初提出将具有抗体活性的球蛋白称为免疫球蛋白。
从此r球蛋白则改称为IgG，BIM 称为IgM，而BIA称为IgA，其后又发现IgD和IgE。
抗体主要存在于血清中，但也存在于体液和外分泌液中，所以含有抗体的血清称为免疫血清。
B细胞表面上也存在免疫球蛋白，称为膜表面免疫球蛋白Surface membrane Ig,SmIg。
第一节、免疫球蛋白的结构（一）免疫球蛋白的基本结构Ig分子基本结构是由四个肽链组成的，包括二条较小的轻链和二条较大的重链，轻链与重链之间是由二硫键连接形成Ig分子单体，分为氨基端（N端），羧基端（C端）。
1、重链和轻链（1）重链（heavy chain，H链）450-550个氨基酸残基组成，分子量50-75KD，含糖数量不同，4-5个链内二硫键，可分为5类，μ、γ、α、δ、ε链，不同的H链与L链（κ或λ）组成完整的Ig分子。
分别称为：IgM，IgG，IgA，IgD 和IgE。
（2）轻链（light chain，L链）214个氨基酸残基组成，通常不含碳水化合物，分子量为24KD，有两个由链内二硫键组成的环肽，L链可分为：Kappa（κ）与lambda（λ）2个亚型。
医学免疫学第4讲免疫球蛋白
免疫球蛋白的结构
基本结构
免疫球蛋白的基本结构是由四条肽链通过链间二硫键连接而成的Y字形结构。其中，两条相同的轻链 和两条相同的重链通过二硫键连接，形成两个完全相同的抗原结合部位。
功能区
免疫球蛋白的功能区包括抗原结合部位和其它与生物学活性相关的区域。抗原结合部位是免疫球蛋白 与抗原特异性结合的部位，由重链和轻链的V区组成。其它生物学活性相关的区域包括CH1、CH2、 CH3等区域，这些区域与免疫球蛋白的效应功能测方法
免疫扩散试验
01
利用免疫球蛋白在半固体凝胶中扩散的特性，测定免疫球蛋白
的浓度。
免疫电泳技术
02
将电泳和免疫扩散相结合，对血清中的免疫球蛋白进行分离和
鉴定。
免疫比浊法
03
利用抗原抗体反应的原理，通过测量反应液的浊度来推算出免
疫球蛋白的浓度。
临床应用
诊断疾病
通过检测免疫球蛋白水平，辅助诊断某些疾病，如多 发性骨髓瘤、肝病等。
识别抗原
识别自身抗原
免疫球蛋白能够识别自身抗原，在自身免疫性疾 病中发挥重要作用。
识别外来抗原
免疫球蛋白能够识别外来抗原，如细菌、病毒等， 并引发机体免疫应答。
交叉反应性
某些免疫球蛋白可以与其他物种的抗原发生交叉 反应，导致异种感染或过敏反应。
03
免疫球蛋白的基因重组与表 达
基因重组
基因重组是免疫球蛋白多样性的 重要来源之一，通过基因重排和 突变等机制，产生具有不同特异
感谢您的观看
THANKS
性的免疫球蛋白分子。
免疫球蛋白基因位于人类第14 号染色体上，由多个基因片段组 成，其中包括编码重链和轻链的
基因片段。
基因重组过程中，这些基因片段 可以发生不同的组合和排列，从 而产生多种不同的免疫球蛋白分
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第一节 免疫球蛋白的结构
Basic Structure of Ab Molecules
Gerald Edelman 1929 -Nobel Prize in 1972
Rodney Porter 1917-1985 Nobel Prize in 1972
HH
LL
Fab Fab Fc F a b
Edelman
V区
①N-末端 1/2L+1/4H
形成Ag 结合位点
②高变区（hypervarible region，HVR)
(complimentarity determining region,
CDR):V区中部分区域的氨基酸组成、排列顺序和 构型更易变化；
③骨架区（Framework region，FR): V区中除去 高变区部分的氨基酸变化相对较小。
维持高变 区的空间 构型。
IgG分子由两条H链 和两条L链共价结合 而成； 轻链包括VL和CL两 个结构域； 重链含有1个VH和3 个CH 结构域； VH和VL共同组成抗 原结合部位； Ig分子中线对称， 具有两个相同的抗 原结合部位。
☺
B细胞表位
表位
抗 原
抗体 CDR
Ag
NATURE OF ANTIGEN-ANTIBODY REACTIONS
IgM
J CHAIN
(2)存在：IgM（五聚体） sIgA（双体）
IgA dimer
Secretory piece
Joining chain
2)分泌片（Secretory Piece，SC) IgA dimer
(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sIgA抵抗蛋白酶的水解作用
免疫球蛋白与抗体的概念 抗体Antibody (Ab) B细胞识别Ag后增殖分化为浆细胞所产生的，具有与Ag特 异性结合活性的球蛋白，主要存在于血清等体液中。
Ab1 Ag1
Ag1-Ab1
Ag2
Ab2
Ag2-Ab2
The relationship between Ab & Ig:
• Ab=Ig, Ab是功能描述，Ig是化学结构描述。 • 骨髓瘤细胞分泌的免疫球蛋白在分子结构上与
Porter
一、基本结构
L
1. 二硫键连接的四肽链
重链（heavy chain,H） 2条 轻链（light chain,L） 2条
二硫键
H
糖基化
1)重链（Heavy chain:H链） ① 大约500 a.a, 糖基(+) ② 类别（Class ）: H链：, , , , . (Ig) IgA, IgG, IgM IgD, IgE 2)轻链（light chain:L链） ①大约214 a.a,糖基(-) ② 型别（ type）: ,
3.铰链区（Hinge region）
Hinge region
VH CH1
NH3+
VL
Fab
CL
特点： 1)极富弹性 2)富含脯氨酸
CH2
功能:
Fc 1) 有利于 Ab 与Ag的结合
CH3
2)有利于 Ab 与补体的结合
COO–
IgG分子结合抗原前后的构象变化
结合抗原之前
结合抗原之后
Fc段
CH1 C1q 结 合位点
CH2 被屏障
IgM CH3区，IgG CH2区
暴露的 C1q结 合位点
4. 功能区
VH+VL
一个抗原结合位点
CH1～3和CL 同种异型的遗传标记
(IgG)CH2
C1q的结合位点
(IgG)CH3
结合FcR (MC,M,B,NK)
二、其它成分
1)连接链（joining chain，J链）
(1)化学本质：浆细胞分泌的多肽链
mIg（membrane-bound Ig）：B细胞膜表面，构成
B细胞表面的抗原受体
B Cell
Expressed on the surfaces of resting B lymphocytes, server as RECEPTORS that can detect and distinguish among the vast array of potential antigens present in the environment.
• 1890 年Von Behring 抗毒素
（抗体 Antibody，Ab ）
白喉外毒素
机体
母细胞化
分泌
B淋巴细胞
浆细胞
抗毒素
特异性结合
1938年 Tiselius 电泳证明抗体活性在γ球蛋白部分 40年代抗体＝丙种球蛋白
免疫球蛋白Immunoglobulins (Ig)
1968年WHO将具有Ab活性及化学结构与抗体相似的 球蛋白统称为免疫球蛋白。
可变区
Hinge region
2.两区
NH3+
可变区（variable region, V区）
VH CH1
VL
Fab
CL
恒定区（constant region, C区）
H链C端的3/4和L链C端
的1/2区域内，氨基酸的
CH2Βιβλιοθήκη 种类、排列顺序与构型恒定区
相对恒定。
CH3
Fc
COO–
H链N端的1/4和L链N端 的1/2区域内，氨基酸的 种类、排列顺序与构型 的变化很大，故称～。
A. Lock and Key Concept - Thus, our concept of Ag-Ab reactions is one of a key (i.e. the Ag) which fits into a lock (i.e. the Ab).
Ag
B. Non-covalent Bonds - These include hydrogen bonds, electrostatic bonds, Van der Waals forces and hydrophobic bonds. C. Reversible - Since Ag-Ab reactions occur via non-covalent bonds, they are by their nature reversible.
抗体相同，但无抗体活性。
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
抗体的存在形式
sIg（secreted Ig）：
存在于体液（血清、血管外液体, 外分泌液）,发挥 各种免疫功能