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1、l掌握:抗体与免疫球蛋白的概念、免疫球 蛋白的基本结构、功能区及其功能、免疫 球蛋白的功能;五类免疫球蛋白的特性与 功能 l熟悉:免疫球蛋白的水解片断;多克隆抗 体、单克隆抗体的概念 l了解:免疫球蛋白的异质性 教学目标 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,能与相应抗原 特异性结合,显示免疫功能。 是介导体液免疫的重要效应分子,主 要存在于血清等体液中。 分泌型抗体与免疫球蛋白 ( Immunoglobulin and Antibody ) 阴极阳极 Ab Ig 免疫球蛋白 免疫球蛋白(Immunoglobulin, Ig) 1.定义:
2、是具有Ab活性或化学结构与抗体相似的球蛋白的统称。 2.分型: 分泌型(sIg):血液、组织液;具有Ab的各种功能 膜 型(mIg):构成B细胞膜上的BCR;和Ag特异性结合 第一节 免疫球蛋白的结构 一、免疫球蛋白的基本结构 由两条相同的轻链(由两条相同的轻链( Light ChainLight Chain)和两条相同的和两条相同的 重链(重链(Heavy chainHeavy chain)通过链通过链 间二硫键连结形成。间二硫键连结形成。 NH2NH2(N N端)端) COOH COOH (C C端)端) L H Carbohydrate 轻链和重链 轻链(L链) 链 链 重链(H链):根
3、据其抗原性的差异,人类Ig的H链分为 重链决定Ig类及亚类 链 链 链 链 链 IgG IgA IgM IgD IgE 正常人:2 :1 轻链决定型别 型 型 可变区和恒定区 V区:VL、VH 可变区(V区): 氨基酸种类、排列顺序差异较 大,构成抗体的多样性。 恒定区(C区): 氨基酸种类、排列顺序恒定 C区:CL、CH 抗体分子的立体结构抗体分子的立体结构 HVR3 FR1 FR2 FR3 FR4 HVR1 HVR2 Variability Index 2575 50 100 Amino acid residue 150 100 50 0 高变区高变区 互补决定区 抗体与抗原决定簇 结合的
4、位置,又称为互 补决定区(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。 铰链区 位于CH1和CH2之间,富含脯氨酸,易发生伸展和一定程 度的移动,便于抗体更好地与抗原结合;而且易被木瓜蛋白 酶、胃蛋白酶等水解。 铰链区铰链区 J链(joining chain) 参与 IgA (H2L2)2与 IgM (H2L2)5连接 分泌片(secretory piece, SP) 粘膜上皮细胞分泌 保护 sIgA不被蛋白酶降解 介导IgA的转运 J 链 J J 链链 分泌链分泌链 二、免疫球蛋白的其他成分二、免疫球蛋白
5、的其他成分 三、免疫球蛋白的水解片段三、免疫球蛋白的水解片段 木瓜蛋白 酶水解 裂解部位:铰链区二硫键N端侧裂解片段:2Fab+Fc Fc Fab Fab (fragment antigen binding) 可与抗原结合的片断 抗原结合价 = 1 结合抗原后不能形成凝集或沉淀反应 特异性由 VH 和 VL决定 Fc段( fragment crystallizable) -可结晶片段 -多种生物 学功能 裂解部位:铰链区二硫键C端侧裂解片段 F(ab)2+pFc 胃蛋白酶水解胃蛋白酶水解 pFc F(ab)2 F(ab )2 :具双价抗体活性 能形成凝集或沉淀反应 生物制品应用 pFc :无生
6、物学活性的小碎片。 免疫球蛋白的功能区(结构域) Ig分子通过链内二硫键 折叠或若干个能行使特定功 能的球形单位,每个球形单 位为一个功能区。 L链:VL区、CL区 H链:VH区、CH1区 CH2区 CH3区 CH4区(IgM、IgE ) V V区区 C C区区 VL+VH功能区: 抗原结合部位(2个) CH3功能区:是Ig与 其Fc受体结合的部位 (固定细胞) CL和CH 区:具有同种异 型抗体的遗传标记。( 2个) CH2区:IgG的补体结合 点和通过胎盘的部位 功能区的作用 VH+VL 一个抗原结结合位点 CH+CL同种异型的遗传标记遗传标记 (IgG)CH2C1q的结结合位点 (IgG
7、)CH3结结合FcR (MC,M,B,NK) (IgM)CH3C1q的结结合位点 (IgE)CH4 (IgG)CH2+CH 3 结结合FcR (肥大细细胞,嗜碱性粒细细胞 ) 通过过胎盘盘 抗 原 B细胞表位 抗体 CDR 表位 VL+VH功能区:抗原结合部位 Ab Ag 40nm 抗 原 抗体 抗 原 IgG CH3区:可与单核-M细 胞、B细胞、NK细胞、中性粒 细胞上的IgG-Fc受体结合 调理吞噬、ADCC。 IgG CH2区:补体结合点 和通过胎盘的部位。 第二节 免疫球蛋白的异质性 一、免疫球蛋白的类型一、免疫球蛋白的类型 类: IgG IgA IgM IgD IgEIgG IgA
8、 IgM IgD IgE 亚类: IgG 1-4IgG 1-4, IgA1-2IgA1-2 型: 型型 型型 亚型:OZ(+) , OZ(-) 二、免疫球蛋白的多样性 三、免疫球蛋白的血清型 同种型(isotype) 同种异型(allotype) 独特型(idiotype,Id) 第三节 免疫球蛋白的功能 一、IgV的功能 特异性结合抗原:中和外毒素、病毒,阻止 细菌粘附于宿主细胞。 中和作用 二、 Ig C区的功能 激活补体 结合Fc受体 通过胎盘和粘膜 IgG分子结合抗原前后的构象变化 Fab段 Fc段 C1q 结 合位点 被屏障 结合抗原之前 C H1 CH2 暴露的 C1q结 合位点
9、结合抗原之后 IgM CH3区,IgG CH2区 激活补体经典途径 调理吞噬作用 ADCC作用 第四节 各类免疫球蛋白的特性与功能 IgG 血清中含量最高、半衰期最长的抗体 唯一能通过胎盘的Ig,对新生儿抗感染起重要作用 再次应答的主要抗体 具有多种功能:结合、凝集抗原中和细菌毒素、 中和病毒激活补体调理吞噬ADCC 分子量最大的分子量最大的 IgIg(五聚体,有4个CH结构域) 在个体发育过程中最早出现的抗体(胚胎发育晚期即可出现) 初次应答的主要抗体,近期感染的指标初次应答的主要抗体,近期感染的指标 激活补体、裂解细菌、调理吞噬等作用均比IgG更有效 不能通过胎盘 血清IgM是五聚体结构,
10、膜型IgM(serfase IgM,sIgM)是单 体结构。 sIgM 是 BCR。 IgM IgMIgM J J 链链 IgM 抗 体 结 构 分分 泌泌 型型 IgMIgM膜膜 型型 IgMIgM sIgMsIgM Iga Iga IgbIgb Iga Iga IgbIgb 分泌型IgA:由两个IgA单体与J 链和分 泌片结合而成二聚体结构;是人体外分 泌液中的主要抗体; 由黏膜相关淋巴组 织(MALT)产生,对防御病原微生物入侵 起重要作用,又称为局部防御性抗体。 在 粘膜局部抗感染中发挥重要作用。 IgA J J 链链 分泌片分泌片 有两型:血清IgA(单体)和分泌型IgA(二聚体)。
11、 IgDIgD分子的结构分子的结构 IgD 血清IgD:含量低。 膜型IgD:存在于成熟B细胞 表面,为BCR,是B细胞成 熟的标志。 IgEIgE分子的结构分子的结构 IgE 血清含量最低 IgE没有铰链区,有4个CH结构( CH14) CH2、CH3能够与肥 大细胞和嗜碱 性粒细胞表面的IgE- Fc受体结合 ,介导型超敏反应。 调理吞噬 + + + ? 第五节 人工制备抗体 一、多克隆抗体(polyclonal antibody) 指由不同B细胞克隆产生的针对抗原物质中多种抗原决 定簇的多种抗体混合物。 如:免疫血清(含多种特异性抗体)。 实际意义: (1)预防、治疗感染性疾病, 如:破
12、伤风抗毒素血清 抗破伤风,胎盘球蛋 白 抗病毒感染等,副作用:超敏反应 (2)临床诊断,如:肥达氏反应 - 伤寒、副伤 寒,缺点:特异性差。 二、单克隆抗体 (monoclonal antibody, McAb) 由单一克隆B细胞杂交瘤产生的,只识别抗原分子某一 特定抗原决定簇的特异性抗体。 特点:具有高度均一性。 杂交瘤细胞: 骨髓瘤细胞 - 无限增殖; 免疫B细胞 - 合成、分泌特异性抗体。 杂交瘤技术 - HAT培养基:次黄嘌(H), 氨基蝶呤(A)和 胸腺嘧啶核苷(T)。 三、基因工程抗体 (genetic engineering antibody) 在DNA水平对Ig基因进行切割、拼
13、接或修饰,导入受 体细胞表达的抗体。 如:人-鼠嵌合抗体(chimeric antibody) 改型抗体 (reshaped humanized antibody) 小分子抗体:Fab片段 Fc片段 Fv片段 双特异性抗体(bispecific antibody): 如:Ig-融合蛋白,抗体导向酶等。 小 结 1.抗体和免疫球蛋白的概念 2.Ig的结构:重链和轻链,可变区和恒定区,铰链 区,结构域,J连,分泌片 3.Ig的水解片段:Fab,Fc,F(ab)2 4.Ig的异质性:同种型,同种异型,独特型 5.Ig的功能:结合抗原,激活补体,结合Fc受体, 穿过粘膜和胎盘 6.各种Ig的特性和功能 7.单克隆抗体,基因工程抗体 思考题 名词解释:抗体(Ab)免疫球蛋白(Ig) Ig超变区 Ig可变区 Ig恒定区 CDR Fab Fc 单克隆抗体 问答题: 1. 试述抗体分子的分子结构、功能区和酶解片断。 2. 简述抗体的主要生物学功能。 3. 简述五类Ig分子的特性及功能。 4. 抗体分子的Fc受体主要有哪些?各有何作用? 单击此处编辑母版标题样 式 单击此处编辑母版副标题样式 4747 * *
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