第三章-免疫球蛋白.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章 免疫球蛋白,(Immunoglobulin,Ig),抗体,(antibody,Ab)：,B细胞识别抗原后增殖分化为,浆细胞,细胞所产生的一种蛋白质，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。,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。,（一）重链和氢链,H链,：,MW：5075kD,由450550个aa残基组成。,分为可变区（V区）和恒定区（C区）,L链：,MW：25kD，由214个aa残基组成。,分为可变区（V区）和恒定区（C区）,可变区（,variable region,V区,）：,*H链和L链靠近N端约110个aa的序列变化很大，称V区。,重链可变区：V,H,轻,链可变区：V,L,（二）可变区和恒定区,恒定区（,constant region,C,区）,*轻链恒定区(C,L,):C,L,重链恒定区(C,H,):C,H,1，C,H,2，C,H,3，（C,H,4）,*同一种属动物，同一类别Ig分子C区aa组成和排列顺序比较恒定。,抗人IgG抗体(二抗）不同人的IgG,VH,VL,CH1,CL,CH2,CH3,高变区,(,hypervariable region,HVR,)或,互补决定区,(,complementary determining region,CDR,)：,V,H,和V,L,区中各有三个区域的aa组成和排列顺序特别易变。,HVR1(CDR1),HVR2(CDR2),HVR3(CDR3),Ig抗原结合部位(,antigen-binding site,):V,H,和V,L,的三个高变区共同组成。,骨架区,(,framework region,FR,):高变区以外的区域。aa组成和排列顺序相对不易变化。FR1FR4,Ig,分类,（classes）:,人类Ig根据其H链C区aa组成和排列顺序不同（抗原性不同），分为五类：IgG、IgA、IgM、IgD、IgE，其重链分别为：、。,亚类,（subclasses）：,同一类Ig铰链区aa组成和重链二硫键的数目、位置不同，可分为不同的亚类：,IgG:IgG1IgG4,IgA:IgA1,IgA2,分型：,轻链可分为两型：、型,一个天然Ig分子上两条L链总是同型的。,五类Ig中，每类都可以有链或链，功能无差异。,不同种属，两条L链比例不同：,人血清Ig:=2:1,小鼠:=20:1,免疫系统异常，比例有所改变。,亚型,：根据恒定区个别aa差异，可分为,1,、,2,、,3,、,4,二、,Ig,的功能区（结构域）,*Ig分子的每条肽链折叠的几个球形单位，它们的功能不同，但结构相似。,*约由110个aa 残基组成，其aa序列相似或同源。,*,L链：V,L,、C,L,H链：IgG、IgA、IgD:V,H,C,H,1,C,H,2,C,H,3,IgM、IgE:V,H,C,H,1,C,H,2,C,H,3,C,H,4,三、,Ig,的水解片段,木瓜蛋白酶（,papain,）水解,IgG,：,部位：,铰链区二硫键近N端,裂解片段：,2Fab（,fragment antigen binding,）：L+V,H,+C,H,1,1Fc（,fragment crystallizable,）：C,H,2 C,H,3,功能:,Fab：结合抗原，单价,Fc：与效应分子及细胞结合；,Ig同种型抗原性存在部位,胃蛋白酶,(pepsin),水解,IgG,:,部位：,铰链区二硫键近C端,裂解片段：,1F(ab),2,：（L+V,H,+C,H,1）X2,pFc：小碎片,功能:,F(ab),2,：结合抗原，双价,pFc：无生物学功能,水解片段的生物学意义：,制备精制抗毒素抗体：,如白喉抗毒素、破伤风抗毒素,F(ab),2,保留了抗体结合相应抗原的功能，避免了Fc,片段引起的副作用，如超敏反应。,四、,J,链和分泌片,J链,(joining chain),：,连接Ig单体形成二聚体和五聚体的一条多肽链。富含半胱氨酸，由浆细胞合成。,分泌型IgA：二聚体,IgM:五聚体,分泌片,(,secretory piece,SP,)或分泌成分(,secretory component,SC,)：由粘膜上皮细胞合成和分泌，以非共价形式结合到分泌型IgA,（SIgA）,二聚体上，并一起被分泌到粘膜表面。对分泌型IgA具有保护作用。,第二节,Ig,的功能,一、V区的功能,*主要功能：识别并特异性的结合抗原。,*特异性是由V区，特别是HVR(CDR)的空间构型所决定。,*Ig单体可结合两个抗原表位，为双价。,*Ab+Ag发挥免疫效应：,抗毒素(IgG,IgA)中和外毒素；,病毒的中和抗体阻止病毒吸附和穿入易感细胞；,分泌型IgA抑制细菌粘附到宿主细胞。,二、,C,区的功能：,（一）激活补体：,IgM，IgG13 +Ag 激活补体（经典途径）,IgM，IgG1，IgG3能力强；IgG2弱；IgD,IgE,IgG4不能激活补体。,（二）结合细胞表面的Fc受体：,1.,调理作用,(opsonization):指抗体、补体促进吞噬细胞吞噬细菌等颗粒性抗原的作用。,Fc(,IgG1,IgG3,)+Fc,R（,中性粒细胞、巨噬细胞,）,增强吞噬细胞的吞噬作用,2.抗体依赖细胞介导的细胞毒作用,(antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC,),靶细胞 IgG 抗体包被的靶细胞,杀伤靶细胞,Fc,R(NK细胞、中性粒细胞、巨噬细胞),3.,介导I型超敏反应：,Fc(IgE)+Fc,RI(肥大细胞、嗜碱性粒细胞）,释放生物活性介质 I型超敏反应,(三),穿过胎盘和粘膜:,IgG输送蛋白：表达于胎盘滋养层细胞,滋养层细胞 胎儿血液循环,新生儿抗感染,分泌型IgA通过呼吸道、消化道粘膜,粘膜局部抗感染,第三节 五类,Ig,的特性与功能,一、IgG,出生后3个月开始合成,35岁接近成人水平。,是血清含量最高的Ig，占血清Ig总量的75%80%。IgG1含量最多。,结构为单体。,半衰期约为2023天。,是唯一能通过胎盘的抗体，参与新生儿抗感染。,是再次免疫应答的主要抗体类型，亲和力高。,是血液和胞外液中的主要抗体成分，发挥重要,免疫学效应,：,IgG1、IgG2和IgG3的C,H,2能通过经典途径激活补体；,通过Fc段与吞噬细胞表面FcR结合，发挥调理作用；,通过Fc段与K细胞结合，发挥ADCC作用；,IgG1、IgG2和IgG4 Fc与葡萄球菌A蛋白(,staphylococcus protein A,SPA)结合，纯化IgG及免疫诊断。,是抗感染主要抗体，具有抗菌、抗毒和抗病毒作用。,某些自身抗体：抗核抗体、抗甲状腺球蛋白抗体。,参与II、III型超敏反应,二、,IgM,为五聚体，是分子量最大的Ig，称巨球蛋白。,主要存在于血液中。,IgM激活补体能力比IgG强。,IgM是个体发育过程最早合成和分泌的抗体，胚胎晚期已能合成，新生儿脐带血中若IgM水平升高，表示该儿曾有宫内感染。,IgM是抗原刺激后出现最早的抗体，是感染早期血管内抗感染的主要抗体。检测IgM水平可用于传染病的,早期诊断,。,IgM是B细胞抗原受体(BCR)的主要成分;未成熟B细胞仅表达mIgM。,天然血型抗体是IgM；类风湿因子亦属IgM。,参与II、III型超敏反应。,血清型IgA:结构为单体。,分泌型IgA,(SIgA):,*结构为二聚体：IgA+J链+SC,*IgA由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等处的固有层中浆细胞产生;SC由粘膜上皮细胞合成。,*主要存在于初乳、唾液、泪液，以及呼吸道、消化道和泌尿生殖道粘膜表面的分泌液中。,三、IgA,*在粘膜局部抗感染：,SIgA+细菌、病毒 阻止病原体粘附到细胞表面,SIgA+细菌毒素 在粘膜表面中和毒素,*婴儿出生后46个月开始合成SIgA，新生儿SIgA分泌不足，易患呼吸道、消化道感染。,*婴儿可从母乳获得SIgA自然被动免疫。,四、,IgD,血清含量很低。,铰链区长，易被蛋白酶水解，故半衰期很短（3天）。,血清IgD的功能不清。SmIgD 是B细胞的重要表面标志。,B细胞的分化过程中首先出现SmIgM，后来出现SmIgD，他的出现标志着B细胞成熟（初始B细胞，nave B cell）。活化B细胞的SmIgD逐渐消失。,五、,IgE,是血清含量最低的Ig。,又称亲细胞抗体。,CH2和CH3功能区可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞上的高亲和力FcRI受体结合，引起I型超敏反应。,第四节 单克隆抗体,多克隆抗体,(polyclonal antibody,pAb)：用含有多种表位的Ag物质免疫动物，刺激多个B细胞克隆产生针对多种抗原表位的不同抗体。,从动物免疫血清中获得。,特异性不高，易出现交叉反应。,单克隆抗体,(monoclonal antibody，mAb):,由一个识别一种抗原表位的B细胞,克隆产生的同源抗体。,B1,B2,B3,Ag3,Ag2,Ag1,Ab1,Ab3,Ab2,Ab1,Ab1,Ab1,Ab2,Ab2,Ab2,Ab3,Ab3,Ab3,Ab3,方法,：,杂交瘤技术,（1975年，Kohler/Milstein）,基本原理,：,经抗原免疫的小鼠脾细胞（含大量B细胞）Ab,小鼠骨髓瘤细胞（体外无限增殖）,细胞融合 HAT选择培养基,融合细胞存活、增殖 杂交瘤细胞系（杂交瘤）,mAb（结构高度均一、纯度高、特异性强、,效价高）,基本步骤：,取得能产生特定抗体的B细胞,选取适当的骨髓瘤细胞株：次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT）缺陷型,细胞融合：融合剂：聚乙二醇（PEG）,杂交瘤的筛选：使杂交瘤细胞存活,HAT（次黄嘌呤氨基碟呤胸腺嘧啶核苷）培养基：,DNA合成途径：,“从头”合成途径：可被 A阻断,“补救”合成途径：依赖于HGPRT,杂交瘤细胞的克隆化：使每一个细胞群都源自同一个原始细胞。,单克隆抗体的大量生产,