免疫球蛋白主题医学知识课件.ppt

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1、本 章 重 点,掌握抗体与免疫球蛋白的概念掌握免疫球蛋白的基本结构、结构域及其功能掌握各类免疫球蛋白的特性与功能熟悉多克隆抗体、单克隆抗体及基因工程抗体的制备了解免疫球蛋白的异质性,本 章 重 点掌握抗体与免疫球蛋白的概念,与抗体有关的诺贝尔奖获得者,与抗体有关的诺贝尔奖获得者1901von Bering血清治,抗毒素的发现,Emil Von Behring,德国学者Behring和日本学者北里于1890年发现白喉抗毒素,抗毒素的发现Emil Von Behring德国学者Behr,破伤风抗毒素的中和作用,破,Rodney Porter 1917-1985Nobel Prize in 1972

2、,Gerald Edelman 1929 -Nobel Prize in 1972,抗体分子结构的发现,Rodney Porter 1917-1985Gerald,Susumu TonegamaNobel Prize 1987,Ig基因结构的发现,Susumu TonegamaIg基因结构的发现,抗体与免疫球蛋白的概念,抗体（antibody，Ab） 由浆细胞合成和分泌的能与Ag进行特异性结合的糖蛋白，主要存在于血液及组织液中。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。可分为分泌型（sIg）和膜型（mIg），构成B细胞膜上的抗原受体。,抗体与免

3、疫球蛋白的概念抗体（antibody，Ab）,免疫球蛋白概述,免疫球蛋白概述,浆细胞,浆细胞,免疫球蛋白主题医学知识课件,第 一 节 免疫球蛋白的结构(construction),第 一 节 免疫球蛋白的结构(construction),一、免疫球蛋白基本结构,由两条相同的重链和轻链通过链间二硫键连接而成的四肽链结构,N端,C端,一、免疫球蛋白基本结构 由两条相同的重链和轻链通过链间,（一）重链和轻链,（一）重链和轻链,1.重链（heavy chain,H链）,组成：450-550个氨基酸残基分子量：50-75kD五类(class)： 重链类型： g a d m e (链) 组成的Ig： Ig

4、G IgA IgD IgM IgE 亚类：同一类Ig根据绞链区氨基酸组成、重链二 硫键数目和位置的差别可分为亚类（IgG14、IgA1-2）。,1.重链（heavy chain,H链）组成：450-55,组成：214个氨基酸残基分子量：25kD型(type)：根据轻链恒定区免疫原性不同分为和型亚型(type)：根据链个别氨基酸的差异，分为14,2.轻链（light chain，L链）,组成：214个氨基酸残基2.轻链（light chain，L,（二）可变区和恒定区,（二）可变区和恒定区,In heavy chains, the V, D and J segments encode the v

5、ariable domain while the C segment encodes the constant domain.In light chains, the V and J segments encode the variable domain whilethe C segment encodes the constant domain.,In heavy chains, the V, D and,1.可变区（variable region，V区）：,N端重链1/4和轻链1/2 组成，氨基酸序列变化很大。高变区（hypervariable region, HVR）互补性决定区（com

6、plementarity-determining region, CDR）独特型决定簇（idiotypic determinants）骨架区（framework region, FR）,1.可变区（variable region，V区）：N端重链,医学免疫学,上海第二医科大学免疫教研室,医学免疫学上海第二医科大学免疫教研室,2.恒定区（constant region, C区)： 位于Ig分子的C端，占轻链1/2和重链3/4（IgG、IgA、IgD）或4/5（IgM、IgE）。在同一种属中，同一类重链和同一类轻链C区氨基酸的组成或排列比较恒定。,2.恒定区（constant region, C区

7、,免疫球蛋白主题医学知识课件,免疫球蛋白主题医学知识课件,免疫球蛋白主题医学知识课件,（三）铰链区（hinge region)：,位于CH1和CH2之间，含有丰富的脯氨酸。易伸展、弯曲，有利于同时结合两个不同的抗原表位。,（三）铰链区（hinge region)： 位于,免疫球蛋白主题医学知识课件,免疫球蛋白主题医学知识课件,链内二硫键折叠成的球形结构域或功能区，约由110个氨基酸组成。轻链：两个结构域（VL,CL）;重链：4个或5个结构域 IgG、IgA、IgD：VH、CH1、CH2、CH3 IgM、IgE：VH、CH1、CH2、CH3、CH4,(四) 免疫球蛋白的功能域(domain),链

8、内二硫键折叠成的球形结构域或功能区，约由110个氨,免疫球蛋白主题医学知识课件,免疫球蛋白主题医学知识课件,Unfolded VL region showing 8 antiparallel b-pleated sheets connected by loops.,The Immunoglobulin Fold,Unfolded VL region showing 8 a,免疫球蛋白主题医学知识课件,Barrel under constructionA bar,免疫球蛋白功能域及其功能,免疫球蛋白功能域及其功能VL,VH:超变区，与抗原特异,免疫球蛋白主题医学知识课件,(一) J链（joini

9、ng chain）：将单体Ig分子连接成多聚体，存在于IgA和IgM中(二) 分泌片（secretory piece, SP）或分泌成分（secrtory component，SC）：是分泌型IgA的辅助成分，保护分泌型IgA的铰链区免受蛋白水解酶的降解，并介导IgA二聚体的转运,二、免疫球蛋白的其它成分：,(一) J链（joining chain）：二、免疫球蛋白,免疫球蛋白主题医学知识课件,免疫球蛋白主题医学知识课件,免疫球蛋白主题医学知识课件,Secretory IgA and transcytosis,Stalk of the pIgR is degraded to release I

10、gA containing part of the pIgR - the secretory component,EpithelialJCCSSSSCCSSSSCCssSec,三、 免疫球蛋白的水解片断,（一）木瓜蛋白酶（二）胃蛋白酶,三、 免疫球蛋白的水解片断（一）木瓜蛋白酶2个Fab 段结合,免疫球蛋白主题医学知识课件,第 二 节 免疫球蛋白的异质性,第 二 节 免疫球蛋白的异质性,重链C区分类,轻链C区分型,铰链区氨基酸组成和重链二硫键分亚类,一、免疫球蛋白的类型,C,C,V,V,轻链C区N端氨基酸的差异分亚型,重链C区分类轻链C区分型铰链区氨基酸组成和重链二硫键分亚类一,多样性抗原的存

11、在是导致免疫球蛋白异质性（即具有不同的抗原识别特异性）的外源因素，是免疫球蛋白异质性的物质基础。,二、外源因素所致的异质性-IgG的多样性,多样性抗原的存在是导致免疫球蛋白异质性（即具有不同的,三、内源因素所致的异质性-IgG的血清型,三、内源因素所致的异质性-IgG的血清型,同一种系所有个体的Ig都含有的抗原决定簇，但与其它物种的有差别，为种属型标志，存在于Ig的C区。,(一)同种型（isotype) :（种属特异性）,(一)同种型（isotype) :（种属特异性）,Human Ig,Human Ig,antiserum,(Anti-Human Igantibody),Rabbit,同一个

12、种属，同类免疫球蛋白分子具有相同的免疫原性,IgM (kappa)IgG1 (kappa)Human I,（二）同种异型(allotype）： (个体特异性，个体遗传标志）,同一个种属，不同个体同类免疫球蛋白分子CH或CL一个或几个氨基酸不同而表现出具有不相同的免疫原性。,（二）同种异型(allotype）： 同一个种属，不同,Allotype,同种异型,Allotype同种异型IgG1 Person 3IgG1,（三）独特型(idiotype) : （B细胞克隆特异性）,同一个体，不同B细胞克隆产生的抗体，在其超变区具有不同的免疫原性，可诱导其它B细胞克隆产生抗独特型抗体。抗原部位存在于Ig

13、G的V区。,（三）独特型(idiotype) : 同一个体，不同B,Idiotype,独特型,IgG1 Person 1anti-A,IgG1 Person 1anti-B,IgG1 Person 1anti-C,Idiotype独特型IgG1 IgG1 IgG1,第 三 节 免疫球蛋白的功能（function）,第 三 节,免疫球蛋白主题医学知识课件,一、Ig V区的功能,识别并特异性结合抗原: 中和病毒、毒素，介导炎症反应抗体的抗原结合价： 单体Ig：两价 sIgA：四价 五聚体IgM：五价,一、Ig V区的功能识别并特异性结合抗原:,4、,（一）激活补体 IgM、IgG13 激活补体经典

14、途径 凝聚的IgA或IgG4 激活补体替代途径,二、Ig C区的功能,4、 （一）激活补体 二、Ig C区的功能,免疫球蛋白主题医学知识课件,Antibody + complement- mediated damage to E. coli,Antibody + complement- mediate,Electron micrographs of Antibo,1.调理作用（opsonization）： Ig Fc段与吞噬细胞表面FcR结合促吞噬2.抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用 （antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity, ADCC)3.介

15、导I型超敏反应: IgE,（二）结合Fc受体,1.调理作用（opsonization）：（二）结合Fc受体,免疫球蛋白主题医学知识课件,免疫球蛋白主题医学知识课件,（三）穿过胎盘和粘膜: IgG、sIgA,（三）穿过胎盘和粘膜: IgG、sIgA,第 四 节 各类免疫球蛋白的特性及功能,第 四 节 各类免疫球蛋白的特性及功能,免疫球蛋白主题医学知识课件,各类抗体的特性与功能,各类抗体的特性与功能IgG四个亚类，分布广、血清含量最高、唯,未成熟B细胞 成熟B细胞 活化或记忆B细胞,mIgM,mIgD,未成熟B细胞 成熟B细胞,第 五 节 人工制备抗体,第 五 节 人工制备抗体,一、多克隆抗体（p

16、olyclonal antibody，PcAb）二、单克隆抗体（monoclonal antibody，McAb）三、基因工程抗体（engineering antibody） 利用DNA重组技术和基因工程手段生产的抗体,包括人-鼠嵌合抗体、改型抗体、双特异性抗体、小分子抗体等,一、多克隆抗体（polyclonal antibody，Pc,多克隆抗体的制备,多克隆抗体的制备,单克隆抗体的制备,单克隆抗体的制备,多克隆抗体与单克隆抗体的比较,多克隆抗体单克隆抗体来源动物免疫血清、恢复期病人血清或免疫接,基因工程抗体种类,基因工程抗体种类,Humanization （Chimeric/Reshaped Antibody),Humanization （Chimeric/Reshape,小 结,概念基本结构水解片段功能区生物学活性免疫原性人工制备的抗体,小 结概念,思 考 题,1.试述免疫球蛋白的结构与功能。 2.简述免疫球蛋白的功能区及其功能。,思 考 题1.试述免疫球蛋白的结构与功能。,