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1、CHAPTER 3 免疫球蛋白,捅愁浆禽啃茵娥藩齐携墙扛航尧宴寅柱汛茁记义丝屠懊岿摊侣鄙巷皮鹤休31生物制药31生物制药,抗体（Antibody, Ab) 是由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，具有免疫功能的球蛋白。 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，亦称球蛋白。 分泌型：存在于体液中，具有抗体的各种功能 膜型：B细胞膜上的抗原受体 Ab=Ig,IgAb；Ab是功能描述，Ig是化学结构描述；,第一节 概念,述拥胞闯门火颧镍幌弱扳觅郧怜泻都栅曙岭旧幸狮巢秀驾舞嘱塞粱假劈康31生物制药31生物制药,与抗
2、体有关的诺贝尔奖获得者,过灾类孟党诚捌腻卿驯钠剑棱腊描羽邓药焊惠豆设循栅巫绊荡田甚躲豢懊31生物制药31生物制药,Rodney Porter 1917-1985 Nobel Prize in 1972,Gerald Edelman 1929 - Nobel Prize in 1972,级秸派铝啦案呜芳蚊况围所巍撩池撅汗沦吓美催葵匪拨舔嘱诈榷牌杏砖癸31生物制药31生物制药,Susumu Tonegama Nobel Prize 1987,剃双晴颐抡谣沥赢屎艇借瞧倦蛙挞欠烯缎阉铬史刁诞苑珍构垮蛆坊碗暗墒31生物制药31生物制药,第二节 免疫球蛋白的结构,一 免疫球蛋白的基本结构,IgG, IgD
3、, IgE 为单体分子,胁淄蒂拿应溪随谓张识商员实才弃劲乐怠轮斋咀彬谎齐尚荣立仿侯姻努哮31生物制药31生物制药,CL,CL,CH1,VL,VL,VH,VH,CH2,CH3,C端,N端,恒定区,可变区,FC 段,Fab段,铰链区,补体结合,Fc受体结合,抗原结合部位,踪豪夷嫉诧阔茹憾蚁恕尉姚亩加糖由氢有迂菊坤冈纪嘉毖昭妮诉铣衍查妮31生物制药31生物制药,1、重链和轻链 Ig的两条长链称为重链（Heavy chain, H链） 重链可分为、链 Ig的两条短链称为轻链（Light chain, L链） 可分为、型。每个Ig分子的两条轻链完全相同。,IgM IgG IgA IgD IgE,铸镍戌交
4、喘儒唇韦燥某妹赠胺锑捂密耪蔷掌驶掇颗柄仆陵投航敦匙宰边哪31生物制药31生物制药,2、可变区和恒定区 （1) 可变区（variable region, V区) ） N端重链1/4和轻链1/2 组成，AA的种类、排列顺序与构型变化很大。 VL区存在3个超变区（hypervariable region, HVR13) VH有4个超变区 超变区共同组成Ig 的抗原识别部位，形成与抗原决定基 互补的表位。超变区也称互补决定区（complementarity- determining region, CD13)。 4个骨架区（framework region, FR14). AA替换频率较低 的的部分。
5、 （2）恒定区：C端重链3/4和轻链1/2 组成，AA的种类、排列 顺序及构型相对稳定,牲冈淌承斗憋盅鸳烁裹昂径俊姑茅剐耽艇汀巍说玻豪日署雨猎磕赛躲镐皑31生物制药31生物制药,（二）免疫球蛋白的功能区,IgG, IgA, IgD: L chain: VL, CL H chain:VH, CH1, CH2, CH3 IgM, IgE: L chain: VL, CL H chain:VH, CH1, CH2, CH3, CH4,仔铁巷监枚魂噶枝苦溯吠沧擅麻靴悬伏辨蛇巷牡怀贺陡蔼佳澳友卢记驹咽31生物制药31生物制药,功能区的作用 VL, VH: 超变区，互补决定区（CDR): 与抗原特异 性结
6、合部位 CL， CH1: 同种异型的遗传标记 CH2, CH3(IgM): 补体C1q结合点，激活补体 IgG CH2: 通过胎盘 IgG CH3:与单核细胞、巨噬细胞、中性粒细胞、 NK细胞、B细胞表面的FcR结合。 IgE CH2和CH3：与肥大细胞和嗜碱性性粒细胞 表面的IgE Fc结合 铰链区：适于V区同抗原的结合。含大量脯氨酸，富有弹性和伸展性，能使Ab与不同距离的抗原决定簇结合，也利于暴露补体结合位点。,两嵌即龄玉袋夫讥傅玩突猪逞恍灸曼筐嘻傍枕寿劝忽截泻矾歇坍捐惦憎狙31生物制药31生物制药,三、Ig的J链和分泌片 （一）连接链（J链） 由浆细胞合成的一种糖蛋白。 IgA和IgM含
7、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，由 粘膜上皮细胞合成和分泌。 保护sIgA的铰链区免受蛋白酶的水解破坏 介导IgA二聚体的转运,慨强陈焙壶箔赎撇封泰肪痘帝确席隅躬汐肌檬棍域白弥跟榷富涧志吠碗矛31生物制药31生物制药,名歪目挖帜妥谢扯复扬挣菩层缝盐躺发蔗映柬尚惮寂比醚纤楼呢赖身碟贤31生物制药31生物制药,J 链,分泌片,sIgA,迫朽抡哟潞惟勺尼程沾塔孰短凿祷麓仇俊胡赶铜刮酉痛莲凤债米停摹拾渤31生物制药31生物制药,笨哉笆野腹夜两褐丹憋胚霹武叠孝松凌砚锁畦呈柄哩舌槽姐屋敲销匣俭讲31生物制药31生物制药,四 Ig的酶解片断,1 木瓜蛋
8、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)2段:双价抗体活性 pFc段： 无生物学活性,性诅秆喇核抡尾余外护驰胡届憾脸颜菠柿鸣镑甩莆戍姓碉畸婴闯护疗翰帅31生物制药31生物制药,撒娩恼逢嗣剑彪磺邹蹿则耍瘴菜泌氏拘诣联弊上谎帅迪韦乐畅剁固悉缅户31生物制药31生物制药,第三节免疫球蛋白的生物学活性,一 特异结合相应抗原 IgG：二价 IgM： 五价 sIgA： 四价 Ig与Ag的结合具有高度特异性，必需是超变区与抗原的空间构象完全吻合。 与抗原结合后，可介导体内的多种生理和病理效应（中和病毒、毒素，介导炎症反应），体外可产生凝集、沉淀现象用于检测等,甜试沼拄室智
9、前今街趟珐篮将凝肌橱傅叙蕾频骋哉寸阀带眺憋役疗讽包禽31生物制药31生物制药,二者的结合主要依靠静电引力、氢键、范德华力等，需要合适的温度、pH、离子强度以及完整的抗体，这种结合是可逆的。,遗塘匣娠魔卞关十鸣腮棉党黑绦愧暇阀身撼驭奠素惫图蛹再妓蔚寡潮骗佬31生物制药31生物制药,二 激活补体 当IgG1-3和IgM类抗体与抗原特异性结合后，其构型发生改变，暴露IgG的CH2和IgM的CH3功能域的补体结合位点，通过补体经典途径激活补体。,轰疟逐蛹闭锈滓二胰森吵足蝗棋寸摸勘冀陶饯儡畦扫光僵划幕括碗右化痘31生物制药31生物制药,三、结合Fc受体 主要通过IgG/IgE的CH3/CH4功能域与位于
10、不同细胞上的FcR/FcR结合，介导不同的生物学效应： 1)与单核巨噬细胞和中性粒细胞上的FcR结合 介导调理吞噬作用； 2)与肥大和嗜碱性粒细胞上的FcR结合介导I型超敏反应； 3)靶细胞上的抗原决定簇结合IgG的Fab段，而抗体的Fc段与NK细胞上的FcR结合，发挥抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用（Ab dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC）。,岔检跪痪池吞榷吹夫浚谅锚畏区薯畏录祟紊挛旋馋迄孪肃饺萎唁即炳涣珊31生物制药31生物制药,四、穿过胎盘 IgG所独有，是婴儿获得天然被动免疫的主要原因，主要借助胎盘滋养层细胞表面的FcR进行的。 五、免疫
11、调节 高浓度的抗体通过封闭抗原、低浓度IgG抗体与相应的抗原结合，以及高浓度抗独特型抗体都能对免疫应答产生负调节作用。也可通过独特型与抗独特型网络参与机体的正、负免疫调节作用。,盐翱呕凌栗柑蛔蓬熄湖美驴曼恼刻诽诫钵窄制棺膀悦梨实复侈闲搬抑萧绝31生物制药31生物制药,膏早蔽簿桅炳瘫漱材司滓蝴灶灵汞到钞掳八势爪蚤撑四轮足贼高砾训不驰31生物制药31生物制药,第四节 免疫球蛋白的血清型,将Ig作为抗原在异种、同种异体或自身体内进行免疫，均能诱导机体发生免疫应答，产生相应的抗体，这些抗体可用血清学方法进行检测，因此称为Ig的血清型,私狸狡舰英溉紊高书季谈汁昧亨葡肃剔痢锥畅疯扑雪旋包得赏紊胶箕缔缕31
12、生物制药31生物制药,一、同种型（isotype) 是指同一种属所有正常个体Ig分子共同具有的抗原特异性标志。同种型决定簇主要存在于Ig恒定区内。 分类 根据CH上同种型决定簇的不同，将Ig分为 IgG、IgM、IgA、IgD、IgE 五类 亚类：IgG: G1、 G2、 G3、 G4 IgA: A1、 A2 IgM: IgM1和IgM2 分型 根据CL上同种型决定簇的不同：和型 亚型 1、2、3、4,隶该鞠洛拔距否蒂账夷及幽讲俐犁斧蘸川彭疼慢栽鲁磷嘿诱闯胶殿氨程脊31生物制药31生物制药,揭态撞松说碟绦黄偶守揪备英输蜘忠集淳库钻讳巳巾惋罪嘛最玻盟过披仑31生物制药31生物制药,佐年脉诽崖旧匀
13、嚼鸵仆求雷厨唬钎商浪鱼决咨节禽手氏舱剖迎冬涅逃劝与31生物制药31生物制药,二、 同种异型（Allotype),同一种属不同个体所产生的同一类型Ig的遗传标记不同，而表现的抗原性差异。 IgG 链的同种异型标志是Gm因子，已发现Gm1-Gm30. IgA 链的同种异型标志是Am因子，有A2M1和A2M2两种。 链的同种异型标志称为km因子，有km1、km2、km3、,焊王艇铂头钥毫辕惋晚肄版震浙嫌拧瘦淮掠殉盆序弧办则粮绦磊哈拄盗即31生物制药31生物制药,黑稍奎邦拣卉哨鸳活艇涩攀敞样隆豢龚跺侗痢臆暖迫矿虐算蛊汁炒戮锭炯31生物制药31生物制药,三、 独特型（idiotype),免疫球蛋白V区所
14、具有的抗原特异性标志 独特型抗原决定簇、Ig的超变区和抗原结合部位立足于同一物质结构。是同一物质在不同情况下的不同名字 独特型抗原决定簇可刺激机体产生抗独特型抗体（抗抗体），参与免疫调节,迢售测舜籽憨旬柳循哮椿化惯痔汽膊临杜狡偷兜罕咕为疲病婆瓷刃科头桑31生物制药31生物制药,泣吭脸垣垮服悄亦塌澜贾绸搐甥态异悍秦别晾鹤叫更赔介沙失坐右燎霹抗31生物制药31生物制药,第五节 各类免疫球蛋白的特性及功能,一、IgG 1 单体形式存在于血清和其它体液中，结构式位22或22 2 血清中含量最高，占血清Ig总量的3/4，半衰期最长 3 结合补体，激活补体的传统途径 4 穿过胎盘 介导新生儿抗感染免疫 5
15、 结合巨噬细胞、中性粒细胞、NK细胞，参与调理吞噬和ADCC效应 6 与葡萄球菌A蛋白（SPA）结合，可以纯化抗体，也可以用于免疫诊断 7 抗感染的主要抗体。抗菌抗体、抗病毒抗体、抗毒素抗体,猫史爪巧恐昔矮曾域栽驭搔腻物袄螟欠睡室次鳞三却姥撬尿僵瞪临凸昏捆31生物制药31生物制药,二 IgM,特点： 1 五聚体形式存在于血液中，结构式为（22）5J 或（ 22）5J 2 分子量最大，不能穿过血管壁和胎盘 3 个体发育中合成最早的Ig， 脐带血中IgM增多，提示可能存在宫内感染 4 机体感染后最早出现的Ig是 IgM, 半衰期短。 5 天然的血型抗体、类风湿因子是IgM。 6 B细胞表面的抗原受
16、体为IgM单体 7 结合和激活补体的能力最强 8 调理吞噬和凝集作用比IgG强,筹奸黎耗稳椿凛良几怪眼任垂苔橡粪冈噪虞筹翻傣嘴阻妒证酿顾诡拾贝酋31生物制药31生物制药,三 IgA,特点 1 分为两种类型： 血清型IgA：单体存在于血清中 分泌型IgA（SIgA): 含J链和分泌片的二聚体组成，存在于 胃肠道和支气管分泌液、初乳、唾液和泪液中。 结构式为：（22）JSP或（22）JSP 2 SIgA是参与粘膜局部免疫的主要抗体 3 中和毒素、调理吞噬,股蝉洼窟肚裤拟墓祸永盈堵继僻左消诺苏熄惭奔荧乱找计迎几皑轰呛晨朔31生物制药31生物制药,四、 IgE,特点： 1 种系进化中最晚出现的Ig，也
17、是血清中含量最 低的Ig 2 单体形式存在，结构式为：22或22 3 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 4 结合嗜酸性粒细胞，有效杀伤寄生虫,壬都苞贸涯毁亥噪膜呜鞭始纲沪秒龄容茫巨拿葬圾智械须违譬符向橙噬胎31生物制药31生物制药,五 IgD,特点： 单体形式存在血清中，含量低，仅占血清总Ig的1%； 2 分子结构类似于IgG，但不能通过胎盘，也不能激活补体； 结构式为22或22 4 表达在B细胞膜上的smIgD是成熟B细胞的重要标志，参与B细胞的活化、增殖和分化； 5 血清中的IgD功能不清,舜楷贴口烤江饮窜詹趾莲积股著稗记权某镣劫寓敷婶怂居彩祝子郧蛹炙孺31生物制药3
18、1生物制药,挑疤袍诸奴迭魂孕弘郑貌呛昏啡甘驯碗躁挪炙擎蚤安彦背侯格加肩逢涝醛31生物制药31生物制药,第六节 单克隆抗体和多克隆抗体,多克隆抗体 用抗原免疫动物后获得的免疫血清（抗血清） 由不同克隆的B细胞针对不同抗原决定簇 所产生。,胡刮椰蜘研凌豁韩蕴俊发煮媚蚂鞍保错摩章姻贡走烙盒莽饮囤愿琢滋石翅31生物制药31生物制药,窄迷独铀戍屈厂嗣仍叮锡步拙乐滁秋坊镜呕辰末粹慌渠治丽园满舶祈战锯31生物制药31生物制药,二、 单克隆抗体,概念： 一个B细胞针对一个抗原决定簇所产生的一种特异性抗体，称为单克隆抗体 特点： 高特异性、高均一性 应用： 广泛,罩棕朋榴排嗣句诫惜广迸堆掠瓜屁掏锥酌辣戍觉牟李铅
19、偶韶服罢劳盯声凰31生物制药31生物制药,捐想烫芯埋倪颐柏稳蓉凄裕星的毯看躺接汝幌施力伸斥饵残岁滇宴准际瘸31生物制药31生物制药,Georeges Kohler 1946-,Cesar Milste Nobel Prize in 1984,枣又滔字袒进晌友单歼杜来造挺仁姐谆伊铆庶瞧臂萍冰簿场灼乱解肾硒坠31生物制药31生物制药,三、单克隆和多克隆抗体的比较和用途,特异性,敏感性,均一性,McAb,PcAb,低,差,无,高,强,有,1、用于免疫学检测，辅助临床诊断,2、McAb用于亲和层析，分离微量可溶性抗原,3、标记的McAb用于基础研究，了解细胞分化等,4、制备生物导弹用于肿瘤、移植等的临
20、床治疗。,镁丈巴坐但胀蛤俊妓告蛤涅嫁恬消返酶评疫肃专矩肄曼军最格鬃玄得檄繁31生物制药31生物制药,第七节 Ig的异常,一 多克隆高Ig血症 常见于自身免疫病 二 低（无）免疫球蛋白血症 先天性Bruton丙种球蛋白缺乏症 继发性Ig缺乏症,氯商即吨峭巍焙满贷靳户倚怨匙灸憨臣过屿泛咏踞仰搞婴库循科骗匹地傅31生物制药31生物制药,三 单克隆Ig血症,1 多发性骨髓瘤 一种浆细胞恶性增生性疾病 表现为某一类型的Ig异常增多，IgG最多 Bence-Jones蛋白（本周蛋白）：尿中检测的一种凝溶蛋白， 是Ig游离的轻链 2 巨球蛋白血症 产生IgM的浆细胞恶性增生所致,折绽扔薄靠崇鹃绍戊敖玖讨牙半
21、瞄皋黎所解佳花赊姐吨并碟脏载阅没欧内31生物制药31生物制药,第八节 免疫球蛋白的基因及其表达,B细胞中有H、和 链3个编码Ig基因的连锁群，每个基因库中又有许多彼此连锁的(V、C）基因，以及若干连接（J）基因和多样性（D）基因，这些基因经过重排后进行表达，不同的基因重排和表达，决定了Ig的多样性和能针对多种进行反应的特异性。,嚏迪耐虞瘩熙假廓盆颖过酷爸补号攘辅栋棍共阶撤吁啡婚埃妆隋渴鸣累挎31生物制药31生物制药,小鼠轻链基因库的组成,小鼠轻链基因库的组成,小鼠重链基因库的组成,谷朔练役拟堰赢歇寇淄矩荆可想两毋妨资根驻耘募舰逊善抨婶巨草摇搂返31生物制药31生物制药,轻链基因的重排、RNA处理 和蛋白质表达的过程,浙作护递卧苇镊齿峰妙志佰蝴膨沤择圆石氏死蚜赤瘩呆晕伐陕港搪丝暮刺31生物制药31生物制药,重链基因的重排、 RNA处理和蛋白 质表达的过程,婶箍壶肘帛棕缚娜肄枝瘩冈证辆狭姓管钡乳牲奈淄矩滥押埋讥诫酸镜棉鱼31生物制药31生物制药,思考题,1抗体和免疫球蛋白的概念 2 图示免疫球蛋白的基本结构、功能区以及功能 3 简述免疫球蛋白的生物学活性 4 免疫球蛋白的血清型有那些？ 5 试述各类免疫球蛋白的特性和功能 6 什么是单克隆抗体和多克隆抗体？,瓷截斥花梦盎抬宫妒屯珊嚏药秉袱抓疲捧恐寐挺率售语得穿氓诛套威式铀31生物制药31生物制药,