免疫学

[3] 延长半衰期 6-8 倍.
不足之处: 仍有部分鼠源性(20%-50%), 约25%发生HAMA( 人抗鼠抗体)
2. 重构型抗体 reshaping antibody, 亦称为改型抗体
方法: 定向突变法.用人工设计的寡核苷酸或小鼠,大鼠的V 区序列代替人的V区互补决定区序列(CDR3高变区环夹结构) 而形成的一种新型抗体.
2.结构域 •Ig多肽链由大小相似 的结构单元—结构域 组成
•免疫球蛋白折叠
•免疫球蛋白超家族 （IgSF）
3.可变区、恒定区
靠近N端的结构域氨 基酸序列变化较大， 称为可变区 （variable region,V)。其他结 构域的氨基酸序列在 同一类型的Ig间相对 保守，称为恒定区 (constant region,C)
单克隆抗体的优点
单特异性和均一性 无限供应 用混合的抗原制备出识别一个抗原决定簇的抗体
(三). 基因工程抗体— 免疫球蛋白分子上的星球大战
原 理:
克隆编码抗体的基因 适合的载体 表达体系 ( 传统的方法, PCR ) (病毒, 质粒, 噬菌体) (转染瘤, 昆虫, 大肠杆菌, 酵母菌, 植物)
起I型超敏反应
四、抗体的人工制备
目前抗体的人工制备主要有 多克隆抗体、单克隆抗体和 基因工程抗体 多克隆抗体（pAb)：多个B 细胞克隆产生的针对多种抗 原表位的混合抗体。其作用 全面，但特异性不高，易发 生交叉反应。生理条件下遭 遇抗原即产生多克隆抗体。
单克隆抗体：由单个B细胞克隆所产生 的只针对某一特定抗原表位的抗体。具有单特异 性和均一性，无限供应等优点，但其鼠原性对人 具有免疫原性。
免疫球蛋白的血清型
• Ig具有抗体和抗原的两重性 • 根据Ig引起的是异种，同种异体还是自体 免疫应答，将Ig的抗原性分为三种，即同 种型（isotype)、同种异型（allotype）和 独特型（idiotype）
• Ig同种型是同一种属内所有健康个体所共有 的抗原性标志，主要集中 在Ig的恒定区
血清蛋白电泳分离示意图
免疫球蛋白的结构
.
1、四肽链结构 两条相同的重链 H 两条相同的轻链 L 重链依其抗原性不同分为 五 类：µ链、 链、 链、 链、 链 相应Ig： IgM、IgG、IgA、 IgD、IgE 轻链2型依其抗原性不同分为二型: 型和型
Fig.1 Antibodies are made up of four polypeptide chains.
• 同种异型是同一种属不同个体间Ig分 子所具有的不同抗原特异性标志，为 个体型标志，主要存在于恒定区
• 对不同抗原表位的每个免疫球蛋白分子有 其特有的抗原特异性标志，称为独特型。 存在于v区。可刺激机体产生抗独特型抗体
第三节 免疫球蛋白的功能
（一） V区功能 －－ 特异性识别、结合抗原 * 游离Ig的V区：结合细菌、病
◆
●
水解片段Fab可结合抗原， Fc段可结合细胞.
Ig可分为分泌型和膜型.分泌型具有抗体的各种功能，膜 型是B细胞的抗原受体,即BCR.
● 抗体的功能: 结合抗原、激活补体、调理吞噬和介导
ADCC、通过胎盘、结合SPA;.
●
不同类别的Ig在体内发挥不同的免疫效应.
●
人工制备的抗体包括多克隆抗体、单克隆抗体与基因工
产物
纯化
Leabharlann Baidu
类 型
1.嵌合抗体 chimeric antibody
V区基因(鼠)------ C 区基因(人), 即鼠的Fab段和人的Fc段. 优点: [1] 保持结合抗原活性, 减轻了异种蛋白反应,包括抗独特 型反应; [2] 可有目的地改变免疫球蛋白的亚类,如IgG1,3.使抗体 具更强的调理作用及ADCC效应;
5、 恒定区（CL、 CH ） ： IgG、IgA、IgD： （三个）
IgM、IgE ：四个）
与细胞或分子上相应受体结合
6、铰链区 位于CH1和CH2之间，
富含脯氨酸，
易于伸展弯曲，易被蛋 白酶水解
7.其他成分
• sIgA多以二聚体形式 存在，血浆中IgM多以 五聚体形式存在，其 他类别Ig常为单体 • J链：浆细胞合成的， 起连接、稳定多聚体 的作用。 • 分泌片SP：粘膜上皮 细胞合成，介导sIgA 向粘膜表面转运，保 护其免受水解。
4、高变区/互补决定区
小结：
两轻两重链 连以二硫键 羧基端恒定 (C) 氨基端可变 (V)
可变区
：结合抗原
，其中 VH、VL各有3个高变
区(HVR)也称为互补决定区（CDR). VH、VL 3个
CDR共同组成Ig的抗原结合部位,负责识别和结合 抗原. V区中CDR以外的区域称为骨架区（FR)。
Fc
V V
L H
V C H1 C
H
C
C H1
L
木 瓜 蛋 白 酶
C H2
C H2
C H3
C H3
Fab
F
pF c'
免疫球蛋白的异质性
免疫球蛋白的类型 类 重链(H链）：依其C区抗原性不同分为 五 类：µ链、 链、 链、 链、 链 相应Ig： IgM、IgG、IgA、 IgD、IgE 亚类 同一类Ig重链的抗原性及二硫键数目和位置不同又可以分 为不同的亚型。如人的IgG有 IgG1~ IgG4 型 轻链（L链）C区抗原性不同分为 亚型 轻链C区N端氨基酸排列差异 型和型
2. IgE的Fc段与相应细胞的Fc受体结合，介导Ⅰ型超敏反应 3.调理作用： 抗体、补体促进吞噬细胞吞噬细菌等颗粒性抗 原的作用. 4.抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用 ADCC:表达Fc受体的杀 伤细胞通过识别抗体的Fc段直接杀伤被抗体包被的靶细胞. 5.穿过胎盘和黏膜：IgG通过胎盘，sIgA 通过黏膜
pIgR和多聚Ig的转移
免疫球蛋白的水解片段
（一）木瓜蛋白酶水解片段 ◆ 2个相同的 Fab段 即抗 原结合片段 ◆ 1个Fc段，即可结晶片段. （二）胃蛋白酶水解片段 ◆ 一个F(ab’)2片段，为双 价，与抗原结合可发生凝集反应 和沉淀反应. Fab ◆ Fc段被裂解为若干小分子 片段，被称为pFc’，失去生物学 活性. 仅F(ab’)2 ，可降低免疫原性
毒、寄生虫、毒素等抗原 。阻止 病原体、毒素感染靶细胞，发 挥中和作用，产生中和作用的 抗体称为中和抗体
* B细胞表面的Ig（BCR）：是 特异性识别抗原的受体 * 抗体的结合价：每个抗体分子 可结合抗原表位的数目。
（二）免疫球蛋白C区的功能
1. 激活补体：IgG1～3 及IgM抗体与抗原结合后可激活补体
IgA
◆ 血清型IgA: 以单体形式存在,作用不详. ◆ 分泌型IgA(sIgA): 由J链连接的二聚体和分泌片组成.
* 合成和分泌的部位在肠道、呼吸道、乳腺、唾液腺和泪 腺，主要存在于胃肠道和支气管分泌液、初乳、唾液和泪 液中. * 是参与粘膜局部免疫的主要抗体.
* 婴儿可从母亲初乳中获得分泌型IgA，是一种重要的自然 被动免疫.
Chapter 4 免疫球蛋白 （Immunoglobulin, Ig）
【内容提要】 免疫球蛋白的结构 免疫球蛋白的异质性 免疫球蛋白的功能 人工制备抗体
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1901
• Von Behring and Kitasato working together in Berlin in 1890 announce the discovery of diphtheria antitoxin serum, the first rational approach to therapy of infectious diseases. They inject a sublethal dose of diphtheria filtrate into animals and produce a serum that is specifically capable of neutralizing the toxin. They then inject the antitoxin serum into an uninfected animal to prevent a subsequent infection. Behring, trained as a surgeon, was a researcher for Koch. Kitasato was Koch's first student at the Institute of Hygiene. Behring was awarded the Nobel Prize in Medicine or Physiology in 1901
IgM
◆ 分子量最大， 是血管内抗感染的主要抗体. 结合抗原，激 活补体。
◆ 在个体发育过程和体液免疫应答中
均是最早合成和分泌的抗体. *脐带血IgM增高提示胎儿
有宫内感染;
* 感染过程中血清IgM水平升高， 说明有近期感染. ◆ 天然的血型抗体和类风湿因子亦属IgM. ◆ 膜表面IgM是B细胞抗原受体(B cell receptor，BCR)的主 要成分。
程抗体
概述： 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类能与相 应抗原特异性结合的球蛋白，发挥体液免疫 功能. 免疫球蛋白(innunogolbulin,Ig)： 具有抗 体活性或在化学结构上与抗体相似的一类球 蛋白。主要存在于体液中（分泌型,sIg）， 也可存在于细胞膜上（膜型,mIg）
FII c I R (D6 C1)
N
第四节
五类免疫球蛋白的特性
IgG
◆ 血清含量最高，半衰期最长； ◆ 功能最多：结合抗原、激活补体、调理吞噬并介导ADCC、 通过胎盘、结合SPA. ◆ 为再次免疫应答的主要抗体. 抗感染的主要抗体( 抗菌、抗
病毒, 抗毒素抗体),并介导II、III型超敏反应
IgD
◆ 血清浓度很低， 半寿期很短（仅3天）.
血清IgD的功能不清. ◆ B细胞表面的mIgD
可作为B细胞分化发 育成熟的标志； 未成熟B细胞仅表达 mIgM，成熟B细胞
可同时表达mIgM和mIgD
IgE
血清浓度极低，约为3×10-5
mg/ml. 为亲同种细胞性抗体，与 肥大细胞、嗜碱性粒细胞上 的高亲和力FcεRI结合，引
* 人 与 某 些 哺 乳 动 物 的 IgGFc 段 能 非 特 异 地 与 葡 萄 球 菌 A 蛋 白 （ staphylococcus proteinA，SPA）结合
A 调作 、理用 细 菌
FR c
溶体 酶
NK细胞介导的ADCC(antibody dependent cell-mediated cytotoxicity)
特点:可更趋于人源化, 但难度较大, 必须搞清一级序列.
要用到X晶象技术,计算机技术。
• 直接制备人抗体，如噬菌体展示技术从人抗体库 中获取抗体。 • 基因工程抗体另外一个研究领域是改进抗体的功 能达到特点目的。
小
● Ig的结构
结
◆
Ig分子是由两条H链和两条L链通过二硫键连接而成; VH和VL是抗原结合部位；CH区可结合补体， 结合 不同细胞表面的Fc受体.