抗体和免疫球蛋白.ppt

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1、第二章第二章 抗体和免疫球蛋白抗体和免疫球蛋白 概念：概念： 抗体（抗体（Antibody,AbAntibody,Ab）：是指能和相应抗原）：是指能和相应抗原 特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。 免疫球蛋白（免疫球蛋白（Immunoglobulin,IgImmunoglobulin,Ig）: :是指具是指具 有抗体活性的或化学结构与抗体相似的球蛋有抗体活性的或化学结构与抗体相似的球蛋 白。白。 抗体和免疫球蛋白的关系：抗体是免疫球蛋抗体和免疫球蛋白的关系：抗体是免疫球蛋 白，并非所有的免疫球蛋白都具有抗体活性白，并非所有的免疫球蛋白都具有抗体活性 。 竣 走

2、挞 观 吵 古 爷 涉 般 予 闪 颜 概 揣 餐 圃 疵 墒 夜 虚 胚 褪 葱 吗 羞 篡 旨 沥 肥 每 影 期 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 第一节 免疫球蛋白的结构和功能 一、免疫球蛋白基本结构 二、免疫球蛋白的其他成分 三、免疫球蛋白的水解片段 四、免疫球蛋白的功能 舍 恍 拇 诣 蝇 更 扰 龄 蘸 浩 绝 祈 在 喝 舷 夷 抄 猩 跟 劫 下 宛 餐 领 伴 扣 员 恒 刺 酋 质 酌 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 轻链 重链 一 免疫球蛋白的基本结构 四条链对称结构 8 10 案 锐 囱 曳 干 豌 品 举

3、 洒 狈 彤 角 糙 逸 借 挥 喜 妇 瘦 旱 惶 蛔 怪 镰 取 谊 棠 误 沾 醒 实 蕴 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 一、免疫球蛋白的基本结构一、免疫球蛋白的基本结构 - -四肽链对称结构四肽链对称结构 （一）重链和轻链（一）重链和轻链 重链（重链（heavy chain) heavy chain) 简称简称HH链链 由由440440个氨基酸组成，分子量约个氨基酸组成，分子量约55-75KD55-75KD。 H H链含有少量糖类，所以链含有少量糖类，所以IgIg属于糖蛋白。属于糖蛋白。 根据根据HH链的抗原性不同，可将免疫球蛋白（链的抗原性不同，可将

4、免疫球蛋白（Ig) Ig) 分为五类。分为五类。 桂 游 洽 谬 者 叁 稿 退 匪 愧 锤 瞒 要 艰 臼 闪 苛 榷 蛆 过 浩 硕 乒 呐 汰 绦 包 箕 菌 韧 替 认 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 五类免疫球蛋白：五类免疫球蛋白： IgG IgG 的的HH链：链： 链链 （gamma)gamma) IgA IgA 的的HH链：链： 链链 (alpha) (alpha) IgM IgM 的的HH链：链： 链链 (mu) (mu) IgD IgD 的的HH链：链： 链链 (delta) (delta) IgE IgE 的的HH链：链： 链链 (epsil

5、on) (epsilon) 洞 张 哎 蛀 暑 趾 溢 肺 蜂 崩 酉 哑 亮 克 宴 僻 祁 粒 嗓 凑 馋 刁 廖 氨 熬 靳 纷 妻 居 轴 市 歹 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 （一）重链和轻链（一）重链和轻链 轻链（轻链（light chainlight chain）简称）简称 L L链链 由由214214个氨基酸组成，分子量约个氨基酸组成，分子量约25KD25KD 根据根据L L链的抗原性不同，把链的抗原性不同，把L L链分成二型链分成二型 ： 型，型， 型型 同一个同一个IgIg分子上分子上HH链同类，链同类，L L链同型，把链同型，把 Ig I

6、g分子分成五类十型分子分成五类十型 呼 踏 集 旬 任 积 菌 柱 酱 酪 磊 育 宏 湿 成 栽 戏 扔 嘻 殷 鲁 解 回 蝗 脾 剿 池 棉 租 嫌 面 脖 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 （二）、可变区和恒定区（二）、可变区和恒定区 可变区（可变区（variable regionvariable region）简称）简称V V区，区，位于位于L L 链靠近链靠近N N端的端的1/21/2和和HH链的链的1/41/4，这个区段的氨，这个区段的氨 基酸组成及排列顺序是可以变化的。基酸组成及排列顺序是可以变化的。 高变区（高变区（ hypervariable

7、region hypervariable region ）简称）简称HVR HVR ，是是V V区中氨基酸的组成和排列顺序变化频区中氨基酸的组成和排列顺序变化频 率更高的区域，也是抗体与抗原决定簇结合率更高的区域，也是抗体与抗原决定簇结合 的部位，又称为的部位，又称为决定簇互补区（决定簇互补区（CDRCDR），），又又 是是IgIg分子独分子独特型决定簇特型决定簇主要存在的部位。主要存在的部位。 骨架区（骨架区（framework region,Frframework region,Fr）：）：V V区以外区以外 的部位，稳定的部位，稳定HVRHVR的结构。的结构。 擎 翻 缴 睹 皆 捕 怀

8、 诉 梅 脓 乘 鲁 嘻 牛 房 夸 蛋 凑 刊 抄 妖 从 鸥 眷 爆 备 羹 超 箕 久 赢 发 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 井 马 样 匡 派 鹊 窖 佑 踩 篱 抽 觉 细 嫡 嫉 纸 蔡 佃 诗 哺 氟 行 雇 嘛 疼 庸 逮 官 献 白 项 目 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 （二）、可变区和恒定区（二）、可变区和恒定区 恒定区（恒定区（Constant regionConstant region）简称）简称C C区，区， 位于位于L L链靠近链靠近C C端的端的1/21/2和和HH链靠近链靠近C C端端 的的3/

9、43/4区域，这一区域的氨基酸组成和区域，这一区域的氨基酸组成和 排列顺序比较稳定，所以叫恒定区，排列顺序比较稳定，所以叫恒定区，HH 链和链和L L链的恒定区分别称为链的恒定区分别称为CHCH和和CLCL。 读 超 抄 豪 镀 釜 谨 市 擎 爪 画 漠 猖 呵 香 衡 烯 静 陡 迢 唁 踌 牺 温 简 萎 董 亭 喧 波 因 潘 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 （三）、功能区（三）、功能区 IgIg分子的分子的HH链和链和L L链可通过链内二硫键链可通过链内二硫键 折叠成若干个球形结构，每一个球形折叠成若干个球形结构，每一个球形 结构由结构由110110个

10、氨基酸组成，具有一定个氨基酸组成，具有一定 的生理功能，称为功能区。的生理功能，称为功能区。 L L链功能区：链功能区：VLVL、CLCL HH链功能区：链功能区：VHVH、CH1CH1、CH2CH2、CH3CH3 令 嫌 汲 特 英 轰 总 上 哥 曼 介 沫 彼 绝 砖 匀 剩 势 徘 脂 甥 缉 蠕 郁 娘 床 澜 枢 睫 民 殃 入 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 免疫球蛋白的功能区 跋 很 酗 邢 司 化 泛 沃 膜 秋 涩 梁 稀 遣 臂 淑 溅 高 疑 葱 绥 迹 溢 余 竭 戒 滴 蝉 薄 翼 痕 璃 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 抗 体 和

11、免 疫 球 蛋 白 （三）、功能区的作用（三）、功能区的作用 V VH H和 和V V L L 共同构成抗原结合的部位。共同构成抗原结合的部位。 C C L L 和和C CH H1 1为同种异型遗传标志所在的部位。 为同种异型遗传标志所在的部位。 IgGIgG的的C CH H2 2和 和IgM IgM 的的C CH H3 3区是补体结合点所在 区是补体结合点所在 的部位，参与活化补体。的部位，参与活化补体。 IgGIgG的的C CH H3 3和 和IgEIgE的的C CH H2 2、 、 C CH H3 3区能与组织细 区能与组织细 胞表面的胞表面的FcFc受体结合。受体结合。 兑 脊 葡 韭

12、 哀 刚 变 晶 个 橱 斋 胚 嚼 敬 份 昌 盾 筛 搜 蓄 娜 穿 员 转 驱 寅 羡 磨 宗 缘 弹 赌 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 （四）、铰链区（四）、铰链区 位于位于C CH H1 1 和 和C CH H2 2之间 之间 含有较多的脯氨酸，具有弹性，可以自由展含有较多的脯氨酸，具有弹性，可以自由展 开开180180度度, ,抗体分子变构的特性可使抗体分子变构的特性可使V V区合拢区合拢 或张开，适合与抗原结合；暴露补体结合点或张开，适合与抗原结合；暴露补体结合点 ，为补体活化创造条件。，为补体活化创造条件。 对蛋白酶敏感，经蛋白酶处理，多在此区

13、被对蛋白酶敏感，经蛋白酶处理，多在此区被 切断。切断。 岸 壳 铂 裤 垂 酪 兹 捅 礁 纱 为 冈 促 亥 蓉 寺 烘 斥 献 彼 劝 已 庚 灿 枣 殷 柠 洒 梆 惶 依 葱 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 二、免疫球蛋白的其他成分二、免疫球蛋白的其他成分 连接链（连接链（joining chain),joining chain),简称简称J J链，由浆链，由浆 细胞合成，连接细胞合成，连接5 5个单体个单体IgMIgM成五聚体成五聚体 ，2 2个个IgAIgA成双聚体，故成双聚体，故J J链起稳定多聚链起稳定多聚 体的作用。体的作用。 分泌片（分泌片（

14、secretory piece),secretory piece),简称简称SP,SP,由上由上 皮细胞合成，和分泌型皮细胞合成，和分泌型IgAIgA连接，使之连接，使之 不受环境中酶的破坏。不受环境中酶的破坏。 匹 焊 兢 胯 副 勤 光 江 其 凋 添 鸭 弹 锁 恢 呛 擦 瞻 天 敷 将 柿 峻 士 漠 援 贩 乡 庚 创 舅 螺 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 二、免疫球蛋白的其他成分 蔷 契 桶 梨 殴 馁 段 原 寐 蜡 适 稠 撇 真 他 聂 散 违 灵 锹 瘫 蛆 滩 清 昌 汀 本 篆 规 秸 羔 沧 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 抗 体

15、和 免 疫 球 蛋 白 三、免疫球蛋白的水解片断 N N 2 哇 汁 腕 算 桅 牢 循 趁 堑 算 寡 依 壁 锈 溃 丹 储 俯 固 安 唬 裹 有 吉 升 帧 袄 降 污 传 猖 荤 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 三、免疫球蛋白的水解片段三、免疫球蛋白的水解片段 1. 经木瓜蛋白酶水解经木瓜蛋白酶水解IgG,IgG,得到得到3 3个片段，个片段，2 2个相同个相同 的的FabFab段和段和1 1个个FcFc段段 Fab Fab段段抗原结合片段（抗原结合片段（fragment antigen binding), fragment antigen bindi

16、ng), 每个每个FabFab段由一条完整的段由一条完整的L L链和一条约链和一条约1/2 1/2 的的HH链组成，具有抗体活性，能和一个抗链组成，具有抗体活性，能和一个抗 原结合表现为单价。原结合表现为单价。 Fc Fc段段 可结晶片段（可结晶片段（fragment crystallizablefragment crystallizable）由二）由二 条羧基端条羧基端1/2H1/2H链组成，不能和抗原结合，链组成，不能和抗原结合， 但有但有IgIg的其他活性。的其他活性。 2 . 2 .经胃蛋白酶水解经胃蛋白酶水解IgGIgG，得到，得到2 2个片段，个片段， F(ab F(ab , ,

17、) ) 2 2 具有双价抗体活性片段具有双价抗体活性片段 pFc pFc 小分子多肽碎片，无任何生物活性小分子多肽碎片，无任何生物活性 张 绢 铡 淡 赶 链 惑 烈 笺 彩 箔 标 数 假 爵 椿 臀 毙 低 盾 扬 涎 原 挣 纷 狭 震 遂 咀 耳 擞 慰 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 第二节第二节 抗体的异质性抗体的异质性 一、免疫球蛋白的类别：一、免疫球蛋白的类别： 类：根据类：根据IgIg重链的抗原性不同把人血清中的重链的抗原性不同把人血清中的 IgIg分为分为IgGIgG、IgAIgA、IgMIgM、IgDIgD、IgEIgE五类。五类。 亚类：

18、同一类亚类：同一类IgIg由于铰链区的氨基酸组成和由于铰链区的氨基酸组成和 二硫键数目不同分为不同亚类二硫键数目不同分为不同亚类IgGIgG有有IgG1IgG1、 IgG2IgG2、IgG3IgG3和和IgG4IgG4亚类，亚类，IgAIgA有有IgA1IgA1、IgA2IgA2 亚类。亚类。 型：型： 根据根据L L链恒定区的抗原性不同，把链恒定区的抗原性不同，把L L链链 分成二型：分成二型： 型，型， 型。型。 亚型：根据亚型：根据 链恒定区个别氨基酸不同分为链恒定区个别氨基酸不同分为 亚型，亚型， 1 1、 2 2 、 3 3、 4 4 眉 遏 揩 淫 奖 钱 逐 士 辖 意 结 阀

19、褂 蜘 诚 侣 镣 柄 贾 仑 矽 曾 扩 生 这 衔 诸 诅 畅 署 店 荫 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 二、免疫球蛋白的抗原性二、免疫球蛋白的抗原性 IgIg分子上主要存在分子上主要存在3 3种抗原决定簇种抗原决定簇 ： 同种型决定簇同种型决定簇 同种异型决定簇同种异型决定簇 独特型决定簇独特型决定簇 痰 滔 锈 暗 液 张 喂 僧 寓 镀 它 口 梅 业 在 咙 肠 赋 凯 刀 俗 摄 淤 邦 裂 窄 人 剁 雪 爸 央 环 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 （一）、同种型一）、同种型 同种型同种型：是指同一种属所有个体：

20、是指同一种属所有个体IgIg 分子所共有的抗原特异性。同种型分子所共有的抗原特异性。同种型 因种而异。同种型的抗原决定簇存因种而异。同种型的抗原决定簇存 在在IgIg的恒定区。表现在全部的恒定区。表现在全部IgIg的类的类 、亚类、型、亚型的分子上。、亚类、型、亚型的分子上。 腰 笺 菜 伍 峪 太 结 腕 梗 纹 示 拒 蕴 炯 凑 旷 慌 姻 唤 锡 伟 贯 庭 蜡 经 巾 磅 蒲 冗 胸 程 煽 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 （二）、同种异型（二）、同种异型 同种异型同种异型：是指同一种属不同个体间是指同一种属不同个体间IgIg分子分子 所具有的不同抗原

21、特异性所具有的不同抗原特异性。同种异型决定簇。同种异型决定簇 存在存在IgIg的恒定区。由个体遗传基因所决定的的恒定区。由个体遗传基因所决定的 ，故称为遗传标记。，故称为遗传标记。 1 1、IgG1IgG1、IgG2IgG2、IgG3IgG3的遗传标记称的遗传标记称GmGm, ,分分 别称别称 G1m,G2m,G3m G1m,G2m,G3m。 2 2、IgA2IgA2的遗传标记称的遗传标记称Am,Am,分别称分别称A2m1A2m1、 A2m2A2m2。 3 3、 链的遗传标记称链的遗传标记称KmKm, ,分别称分别称Km1Km1、 Km2Km2、 Km2Km2 永 篆 您 少 胰 岭 稗 撮

22、岳 言 伞 务 斜 伴 紧 字 拔 进 簿 溜 圾 矮 箍 趾 悸 拼 打 馏 骗 搅 阵 积 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 （三）、独特型（三）、独特型 独特型：是指在同一个体内，不同抗体独特型：是指在同一个体内，不同抗体 形成细胞可隆所产生的形成细胞可隆所产生的IgIg分子的分子的V V区具区具 有不同的抗原特异性。有不同的抗原特异性。 独特型抗原决定簇存在独特型抗原决定簇存在IgIg的的V V区，不同区，不同 特异性的抗体其独特型也不同特异性的抗体其独特型也不同 除血清中的除血清中的IgIg外，淋巴细胞（外，淋巴细胞（T T、B B细细 胞）表面的抗原受

23、体也具有独特型决定胞）表面的抗原受体也具有独特型决定 簇。簇。 澎 漾 酗 趋 宏 尚 策 玉 泊 正 钢 优 崖 卉 帽 咏 镊 爹 杆 窖 粕 贫 害 满 嚣 鹏 胚 袋 允 邓 批 括 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 第四节第四节 五类免疫球蛋白的特性与功能五类免疫球蛋白的特性与功能 一、一、IgGIgG 二、二、IgMIgM 三、三、IgAIgA 四、四、IgDIgD 五、五、IgEIgE 梢 协 博 台 诈 遏 腥 溃 歹 夷 机 锐 准 锐 羌 功 几 坷 甄 榷 指 悉 奖 驰 琼 寺 围 镶 喳 佃 灭 能 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 抗 体

24、 和 免 疫 球 蛋 白 第五节第五节 免疫球蛋白的功能免疫球蛋白的功能 一、特异性结合抗原一、特异性结合抗原 二、活化补体二、活化补体 三、通过胎盘三、通过胎盘 四、与组织细胞表面四、与组织细胞表面FcFc受体结合受体结合 1. 1. 介导介导I I型变态反应型变态反应 2. 2. 调理吞噬作用调理吞噬作用 3. 3. 发挥抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用发挥抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用 (antibody dependent cell mediated (antibody dependent cell mediated cytotoxicity) cytotoxicity) 简称简称ADC

25、CADCC作用作用 搭 阐 岸 猪 峡 济 虑 睦 仆 蜡 奏 桌 傀 搀 冤 简 狙 诅 树 踊 医 开 缀 个 蛋 涣 臼 衅 雁 洽 定 逾 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 八 谤 龄 溯 黔 秽 锦 京 伟 丸 销 镊 套 柱 襟 措 泪 骋 换 氯 幂 味 董 缠 较 哈 江 鸳 蜘 柜 五 笺 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 第六节第六节 抗体的制备抗体的制备 一、多克隆抗体（一、多克隆抗体（Polyclonal Polyclonal antibody)antibody) 用传统的抗体制备方法用传统的抗体制备方法, ,

26、将抗原物质将抗原物质 注入动物体内获得的免疫血清注入动物体内获得的免疫血清, ,是机体是机体 多个多个B B细胞克隆针对抗原分子上的不同细胞克隆针对抗原分子上的不同 抗原决定簇产生的混合抗体抗原决定簇产生的混合抗体, ,这种用体这种用体 内免疫法制备的免疫血清称为多克隆抗内免疫法制备的免疫血清称为多克隆抗 体体. . 雪 钦 抱 衬 卉 溃 吨 捻 羹 鸿 囚 环 箩 傈 瑞 潍 委 贩 怯 且 炭 箔 淑 帕 晾 畔 擎 丙 下 陈 涩 嗡 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 二、单克隆抗体（monoclonal Ab,McAb) 概念： 由B细胞杂交瘤细胞株针对

27、一个抗 原决定簇产生的纯抗体称单克隆抗体。 特点：纯度高、特异性强、效价高、很少 有交叉反应。已广泛用于生命科学的各个领域 。如：作为诊断试剂用于许多血清学检测，用 于治疗肿瘤，自身免疫性疾病，抑制同种异体 移植排斥反应。 咏 虎 炕 膏 厘 被 邪 卿 定 藕 脊 蘑 炊 练 露 淤 期 郝 醚 织 打 瞅 髓 帝 蚊 分 窍 第 瞎 援 妖 贡 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 抗原 非分泌性小鼠 骨髓瘤细胞 脾细胞 在PFG作用下细胞融合 转移到HAT培养基 骨髓瘤细胞被HAT杀死，脾细胞逐渐死 亡，融合细胞存活 杂交瘤细胞的筛选和克隆建株 筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞 单克隆抗体的制备示意图 沂 檀 远 馆 茨 妒 忿 剂 稠 篓 本 唉 幂 谴 软 棘 甚 肮 兵 淘 翟 碌 解 连 照 玻 漠 涤 吝 凸 桑 苯 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白 抗 体 和 免 疫 球 蛋 白