医学免疫学：第4章 免疫球蛋白

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1、 是是B B细胞接受抗原刺激后增殖分化为浆细胞所产生的糖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。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。体液中。Definition:Glycoprotein molecules that are produced by plasma cells in response to an immunogen and which function as antibodies 1890 1890年，年，Behring Be

2、hring 和北里在德国和北里在德国KochKoch实验室从豚鼠体内发现了第实验室从豚鼠体内发现了第一种抗体：一种抗体：白喉抗毒素白喉抗毒素，从而挽救了成千，从而挽救了成千上万的白喉患儿。死亡率从上万的白喉患儿。死亡率从60%60%降到降到26%26%。获获19011901年的第一届诺贝尔奖年的第一届诺贝尔奖Ab Ab 的发现：的发现：抗体与免疫球蛋白的发现（抗体与免疫球蛋白的发现（1937Tiselius and Kabat）Immune seraNormal sera免疫球蛋白免疫球蛋白 （Immunoglobulin,Ig):Immunoglobulin,Ig):1.1.定义定义:是具有

3、是具有AbAb活性或化学结构与抗体相似的球蛋白的统称。活性或化学结构与抗体相似的球蛋白的统称。2.2.免疫球蛋白免疫球蛋白的存在形式：的存在形式：膜型（膜型（membrane immunoglobulin,mIg）-B细胞膜上的抗原受体细胞膜上的抗原受体；分泌型分泌型(secreted immunoglobulin,sIg)-分泌进入体液分泌进入体液,介导体液免疫应答介导体液免疫应答。AbIg免疫球蛋白 Heavy&Light Chains Disulfide bonds Inter-chain Intra-chainCH1VLCLVHCH2 CH3Hinge RegionCarbohydra

4、teDisulfide bond一、抗体的基本结构一、抗体的基本结构（Variable region and Constant region）V V区：区：V VL L、V VH H 可变区（可变区（V区）区）：氨基酸种类、氨基酸种类、排列顺序差异较大，构成抗体排列顺序差异较大，构成抗体的多样性的多样性。恒定区（恒定区（C区）区）氨基酸种类、排氨基酸种类、排列顺序恒定列顺序恒定C区：区：CL、CH Structure of the Variable RegionHypervariable region(HVR)complimentarity determining regions(CDR)HV

5、R3FR1FR2FR3FR4HVR1HVR2Variability Index257550100Amino acid residue150100500Framework regions HVR 铰链区（铰链区（hinge regionhinge region）免疫球蛋白各结构域的主要功能：免疫球蛋白各结构域的主要功能：Ag BindingComplement Binding SitePlacental TransferBinding to Fc ReceptorsVH和和VL-抗原结合部位抗原结合部位CH13和和CL-Ig遗传标志所在遗传标志所在CH2(IgG)、CH3(IgM)-C1q结合部

6、位结合部位CH2CH3(IgG)-结合并通过胎盘结合并通过胎盘CH3(IgG)-FcR结合部位结合部位 CH4(IgE)-FcR结合部位结合部位 J 链二、抗体的辅助成分二、抗体的辅助成分三、抗体分子的水解片段三、抗体分子的水解片段FcFabpFc F(ab)2每一种抗原表位可诱导产生一种特异性抗体。每一种抗原表位可诱导产生一种特异性抗体。多样性抗原的存在是导致免疫球蛋白异质性（即特异多样性抗原的存在是导致免疫球蛋白异质性（即特异性）的外源因素，是免疫球蛋白异质性的物质基础。性）的外源因素，是免疫球蛋白异质性的物质基础。抗体的这种异质性，反映出机体对抗原精细结构的识抗体的这种异质性，反映出机体

7、对抗原精细结构的识别和应答。别和应答。同种型：同一种属所有个同种型：同一种属所有个体体Ab分子共有的抗原特异分子共有的抗原特异性标志。性标志。同种异型：同一种属不同同种异型：同一种属不同个体间个体间Ab分子所具有的不分子所具有的不同抗原特异性标志。同抗原特异性标志。独特型：每个抗体分子所独特型：每个抗体分子所特有的抗原特异性标志。特有的抗原特异性标志。一、识别抗原二、激活补体三、结合Fc受体四、通过胎盘和粘膜IgGIgG分子结合抗原前后的构象变化分子结合抗原前后的构象变化Fab段段Fc段段C1q 结结合位点合位点被屏障被屏障结合抗原之前结合抗原之前 CH1 CH2暴露的暴露的C1q结结合位点合

8、位点结合抗原之后结合抗原之后IgM CH3区，区，IgG CH2区区肥大细胞肥大细胞免疫球蛋白的类型 Classes（类）：Subclasses(亚类)：Type(型)：Subtype(亚型)(链链)：OZ(+)(或或1)：第：第190位位(亮氨酸亮氨酸)OZ(-)(或或2)：第：第190位位(精氨酸精氨酸)Kern(+)(或或3)：第第154位位(甘氨酸甘氨酸)Kern(-)(或或4)：第第154位位(丝氨酸丝氨酸)IgGIgG五聚体，有五聚体，有4 4个个CHCH结构域）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）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）激活

9、补体、裂解细菌、调理吞噬等作用均比激活补体、裂解细菌、调理吞噬等作用均比IgGIgG更有效更有效 不能通过胎盘不能通过胎盘血清血清IgMIgM是五聚体结构，膜型是五聚体结构，膜型IgMIgM（serfase IgMserfase IgM，sIgMsIgM）是是单体结构。单体结构。sIgM sIgM 是是 BCRBCR。IgM IgM 分泌型分泌型IgAIgA：由两个由两个IgAIgA单体与单体与J J 链和分链和分泌片结合而成二聚体结构；是人体外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；泌液中的主要抗体；由黏膜相关淋巴组由黏膜相关淋巴组织（织（MALTMALT）产生，对防御病原微生

10、物入侵产生，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。起重要作用，又称为局部防御性抗体。IgAIgAIgDIgDIgEIgE表表 7 7-1 1 人人 抗抗 体体 分分 子子 的的 特特 性性抗抗 体体 类类 别别 IgG IgA IgM IgD IgE重重 链链 类类 别别重重 链链 亚亚 类类轻轻 链链 类类 别别和 和 和 和 和 分分 子子 式式2或 22或 2)5SCJ2或 2)5SCJ2)5J或 2)5J2或 22或 2分分 子子 量量（k kD Da a）150 160 或 400 900 180 190固固 定定 补补 体体 能能 力力 +0 +0 0血血 清清 浓

11、浓 度度(m mg g/1 10 00 0m ml l)1000 200 120 3 0.05血血 清清 半半 衰衰 期期(天天)236 5 3 2穿穿 过过 胎胎 盘盘 0 0 0 0肥肥 大大 细细 胞胞 和和 嗜嗜 碱碱性性 细细 胞胞 脱脱 颗颗 粒粒？0 0 0 +裂裂 解解 细细 菌菌 能能 力力 +?抗抗 病病 毒毒 能能 力力 +?调理吞噬调理吞噬 +6？多克隆抗体（多克隆抗体（polyclonal antibodypolyclonal antibody）指由不同指由不同B B细胞克隆产生的针对抗原物质中多种抗原决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。定簇

12、的多种抗体混合物。如如:免疫血清（含多种特异性抗体）。免疫血清（含多种特异性抗体）。实际意义：实际意义：（1 1）预防、治疗感染性疾病，）预防、治疗感染性疾病，如：破伤风抗毒素血清如：破伤风抗毒素血清 抗抗破伤风，胎盘球蛋破伤风，胎盘球蛋 白白 抗病毒感染抗病毒感染等，副作用：等，副作用：超敏反应超敏反应 （2 2）临床诊断，如：肥达氏反应）临床诊断，如：肥达氏反应 -伤寒、副伤寒，伤寒、副伤寒，缺点：特异性差。缺点：特异性差。单克隆抗体（单克隆抗体（monoclonal antibody,McAbmonoclonal antibody,McAb）由单一克隆由单一克隆B B细胞杂交瘤产生的，只

13、识别抗原分子某一特细胞杂交瘤产生的，只识别抗原分子某一特定抗原决定簇的特异性抗体。定抗原决定簇的特异性抗体。特点：具有高度均一性。特点：具有高度均一性。杂交瘤细胞：杂交瘤细胞：骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞 -无限增殖；无限增殖；免疫免疫B B细胞细胞 -合成、分泌特异性抗体。合成、分泌特异性抗体。杂交瘤技术杂交瘤技术 -HAT-HAT培养基：次黄嘌培养基：次黄嘌(H),(H),氨基蝶呤氨基蝶呤(A)(A)和胸腺嘧啶核苷和胸腺嘧啶核苷(T)(T)。次黄嘌呤-鸟嘌呤-磷酸核糖转移酶胸腺嘧啶激酶氨基喋呤利用谷氨酰胺或单磷酸尿苷酸在二氢叶酸还原酶的催化下来合成DNA基因工程抗体基因工程抗体(genetic e

14、ngineering genetic engineering antibodyantibody)在在DNADNA水平对水平对IgIg基因进行切割、拼接或修饰，导入受体细基因进行切割、拼接或修饰，导入受体细胞表达的抗体。胞表达的抗体。如：如：人人-鼠嵌合抗体鼠嵌合抗体(chimeric antibodychimeric antibody)改型抗体改型抗体 (reshaped humanized antibodyreshaped humanized antibody)小分子抗体：小分子抗体：FabFab片段片段 FcFc片段片段 FvFv片段片段 双特异性抗体双特异性抗体(bispecific antibodybispecific antibody)：如：如：Ig-Ig-融合蛋白融合蛋白，抗体导向酶等抗体导向酶等。免疫球蛋白折叠免疫球蛋白超家族（IgSF）