03第三章免疫球蛋白

1、 一、基本概念一、基本概念 二、免疫球蛋白的分子结构二、免疫球蛋白的分子结构 三、免疫球蛋白的特点与功能三、免疫球蛋白的特点与功能 四、抗体的生物学活性四、抗体的生物学活性 五、免疫球蛋白的免疫原性五、免疫球蛋白的免疫原性 六、人工制备的抗体六、人工制备的抗体 抗体抗体（antibody,ab)antibody,ab)是是b b细胞识别抗原后增细胞识别抗原后增殖分化为桨细胞所产生的一种蛋白质，主要殖分化为桨细胞所产生的一种蛋白质，主要存在于血清等体液中，能与相应抗原特异性存在于血清等体液中，能与相应抗原特异性地结合，具有免疫功能。地结合，具有免疫功能。 免疫球蛋白免疫球蛋白（immunoglo

2、bulinimmunoglobulin，igig）是指具）是指具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白一、基本概念：一、基本概念： 抗体和免疫球蛋白的关系抗体和免疫球蛋白的关系: 抗体都是免抗体都是免疫球蛋白，免疫球蛋白不都具有抗体活疫球蛋白，免疫球蛋白不都具有抗体活性。性。 分泌型分泌型ig(sig)和膜型和膜型ig(mig) 四肽链结构，链间二硫键连接四肽链结构，链间二硫键连接 两条重链（两条重链（h h）和两条轻链（）和两条轻链（l l）, ,存在链内二存在链内二硫键，具有二级结构。硫键，具有二级结构。 氨基端和羧基端氨基端和羧基端。 二硫键的分布二

3、硫键的分布二级结构及空间结构二级结构及空间结构(1)(1)根据重链分类根据重链分类： 根据重链羧基端氨基酸组成及顺序可分为：根据重链羧基端氨基酸组成及顺序可分为：、等等5 5种。种。 根据重链种类，根据重链种类，igig分为：分为：iggigg、igaiga、igmigm、igdigd、igeige等等5 5类。类。(2)(2)根据轻链分型：根据轻链分型：、型型 天然天然igig分子中，重链同类，轻链同型分子中，重链同类，轻链同型 1.重链与轻链重链与轻链 型 型每条肽链均由可变区和恒定区组成：每条肽链均由可变区和恒定区组成： 可变区（可变区（v v区）：区）：氨基酸组成、排列顺序变化较氨基酸

4、组成、排列顺序变化较大大 恒定区（恒定区（c c区）：氨基酸数量、种类、排列顺序区）：氨基酸数量、种类、排列顺序及及 含糖量都比较稳定含糖量都比较稳定 2.可变区与恒定区可变区与恒定区高变区（高变区（hvr） 决定簇互补区（决定簇互补区（cdr）: ig的抗原结合部位，该部位的抗原结合部位，该部位也称为也称为cdr. ig的独特型决定簇的独特型决定簇 轻链轻链： 24-34、50-56、89-97 重链重链： 31-35、50-65、95-102框架区（框架区（fr） v区中非区中非hvr部位的氨基酸组成和排列相对保守。部位的氨基酸组成和排列相对保守。 位于位于c ch1h1与与c ch2h2

5、之间，富含之间，富含脯氨酸，易伸展弯曲，脯氨酸，易伸展弯曲，利于利于ig v区与区与ag互补性互补性结合；利于暴露补体结结合；利于暴露补体结合位点；对蛋白酶敏感。合位点；对蛋白酶敏感。 易被木瓜蛋白酶、胃蛋易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶等水解。白酶等水解。3. 铰链区铰链区 j j链是一条多肽链，富含半胱氨酸，由浆细链是一条多肽链，富含半胱氨酸，由浆细胞合成，以二硫键的形式共价结合到胞合成，以二硫键的形式共价结合到igig的重的重链上。链上。 分泌片：分泌片： siga分子上的辅助成分，分子上的辅助成分，由黏膜由黏膜上皮细胞合成和分泌，以非共价形式结合到上皮细胞合成和分泌，以非共价形式结合到二聚体上

6、，保护二聚体上，保护igaiga，使之不受环境中酶的，使之不受环境中酶的破坏，并介导破坏，并介导igaiga的转运。的转运。二硫键j链分泌片分泌片1.1. 木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶(papain)(papain)水解水解iggigg：得到两个相：得到两个相同的同的fabfab段和一个段和一个fcfc段。段。2.2. 胃蛋白酶胃蛋白酶(pepsin)(pepsin)裂解裂解iggigg：得到一个：得到一个具有双价活性的具有双价活性的f f（abab）2 2段和若干个段和若干个小分子多肽碎片（小分子多肽碎片（pfcpfc） igig的的h h链、链、l l链每隔链每隔110110个氨基酸即由链内个氨基

7、酸即由链内二硫键连接形成一个能行使特定功能的球二硫键连接形成一个能行使特定功能的球性单位，称为性单位，称为igig的结构域或功能区的结构域或功能区（domaindomain）。 vhvh和和vl:vl:识别和结合抗原识别和结合抗原 ch1ch1和和cl:cl:同种异型的遗传同种异型的遗传标志标志 ch2:ch2:补体补体c1qc1q结合位点，结合位点， iggigg可通过胎盘可通过胎盘 ch3/ch4:ch3/ch4:与多种细胞表面与多种细胞表面的的fcrfcr结合结合( (免疫调理免疫调理,i,i型型超敏反应超敏反应) )各功能区的作用各功能区的作用 iggigg多为单体，是唯一能通过胎盘的

8、抗体多为单体，是唯一能通过胎盘的抗体 据重链（据重链（ 链）免疫原性，链）免疫原性，iggigg分分4 4个亚型个亚型（一）（一）igg igg1igg1、igg2igg2和和igg3igg3能通过经典途径激活补能通过经典途径激活补体体 血清含量最高血清含量最高(75%(75%85%), 85%), 半衰期较长（半衰期较长（161624d24d） 主要的抗感染抗体主要的抗感染抗体 参与参与iiii、iiiiii型超敏反应型超敏反应iggigg的特点的特点 为五聚体，是分子量为五聚体，是分子量最大的最大的igig，称巨球蛋，称巨球蛋白。白。 igmigm激活补体、结合抗激活补体、结合抗原、免疫调

9、理作用比原、免疫调理作用比iggigg强强 天然血型抗体是天然血型抗体是igmigm（二）（二）igig m m igmigm是个体发育中最早产生的抗体，胚胎晚期是个体发育中最早产生的抗体，胚胎晚期已能合成，新生儿脐带血中若已能合成，新生儿脐带血中若igmigm水平升高，水平升高，提示胎儿曾有宫内感染提示胎儿曾有宫内感染 igmigm是抗原刺激后出现最早的抗体，半衰期短，是抗原刺激后出现最早的抗体，半衰期短，故检测故检测igmigm水平可用于传染病的早期诊断。水平可用于传染病的早期诊断。 migmmigm是是b b细胞抗原受体（细胞抗原受体（bcrbcr）的主要成分）的主要成分 也可参与也可参

10、与iiii、iiiiii型超敏反应型超敏反应igm的特点的特点 分为血清型和分泌型两种。分为血清型和分泌型两种。 血清型血清型igaiga主要由肠系膜淋巴组织中的浆主要由肠系膜淋巴组织中的浆细胞产生，为单体。而分泌型细胞产生，为单体。而分泌型igaiga（sigasiga）是由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等处是由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等处的固有层中浆细胞产生，为双体、三体的固有层中浆细胞产生，为双体、三体或多体。或多体。 sigasiga主要存在于唾液、泪液、以及呼吸主要存在于唾液、泪液、以及呼吸道、消化道和泌尿生殖道黏膜表面的分道、消化道和泌尿生殖道黏膜表面的分泌液中。泌液中。( (三三)

11、iga)iga 参与皮肤粘膜的局部抗感染作用参与皮肤粘膜的局部抗感染作用 初乳中含有高浓度的初乳中含有高浓度的siga-母乳喂养母乳喂养 通过替代途径激活补体通过替代途径激活补体 参与参与型超敏反应型超敏反应sigasiga的合成和的合成和主要作用部位主要作用部位在黏膜在黏膜 igdigd是是b b细胞的重要表面标志细胞的重要表面标志 b b细胞的分化过程中首先出现细胞的分化过程中首先出现migmmigm，migdmigd的的出现标志着出现标志着b b细胞成熟细胞成熟 对防止免疫耐受有一定作用对防止免疫耐受有一定作用( (四四)igd)igd 血清中含量最低血清中含量最低 可与肥大细胞、嗜碱性

12、粒细胞上的高亲和力可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞上的高亲和力fcfc受体（受体（fcrfcr）结合，引起）结合，引起型超敏反型超敏反应应 fcrfcr分布于巨噬细胞、分布于巨噬细胞、b b细胞、嗜酸粒细胞细胞、嗜酸粒细胞( (五五)ige)ige v v区的功能区的功能: : 识别和结合特异性抗原识别和结合特异性抗原 c c区的功能：区的功能： 激活补体激活补体: :igm,igg1-3;igg4,iga,ige igm,igg1-3;igg4,iga,ige 结合细胞表面的结合细胞表面的fcfc受体发挥受体发挥调理作用调理作用、adccadcc作用作用、介导介导i i型超敏反应型超敏反应 穿过胎

13、盘和黏膜穿过胎盘和黏膜选择性传递选择性传递免疫球蛋白的不同结构区其免疫原性不同：免疫球蛋白的不同结构区其免疫原性不同： 同种型同种型igig的抗原决定簇存在于的抗原决定簇存在于chch、clcl 据据chch的不同，的不同，igig分类、亚类分类、亚类 据据clcl的不同，的不同，igig分型、亚型分型、亚型 多克隆抗体：多克隆抗体：多个抗原决定簇多个抗原决定簇注射机体注射机体产生多种抗体的混合物产生多种抗体的混合物 单克隆抗体（单克隆抗体（monoclonal antibody, mabmonoclonal antibody, mab）：由：由一个一个b b细胞克隆产生的、针对某一特定抗原决定簇细胞克隆产生的、针对某一特定抗原决定簇的高度特异性抗体的高度特异性抗体 基因工程抗体：基因工程抗体：利用利用dna重组技术和蛋白质工程重组技术和蛋白质工程技术对编码抗体分子基因按不同需要进行加工改技术对编码抗体分子基因按不同需要进行加工改造和重新装配，再转染到合适的受体细胞所表达造和重新装配，再转染到合适的受体细胞所表达的抗体分子的抗体分子 单克隆和多克隆抗体的比较和用途mcab特异性敏感性均一性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