免疫球蛋白优秀课件

免疫球蛋白第一页，共六十四页，2022年，8月28日内

容

提

要一、免疫球蛋白的结构二、抗体的异质性三、免疫球蛋白的生物合成与表达四、免疫球蛋白的功能五、免疫球蛋白基因超家族六、抗体的人工制备第二页，共六十四页，2022年，8月28日概述概念：由抗原刺激B细胞转化为浆细胞所产生，并能与相应抗原特异性结合、具有免疫功能的球蛋白，也称为抗体（antibody,Ab）。类型：分泌型（secretedIg,sIg）膜型（membraneIg,mIg）抗体理化性质：属球蛋白，在电泳图谱上大部分抗体活性在球蛋白区；具有异质性。第三页，共六十四页，2022年，8月28日第四页，共六十四页，2022年，8月28日Ig的基本结构(IgG为例)重链与轻链可变区和恒定区铰链区功能区其它成分水解片段第五页，共六十四页，2022年，8月28日基本结构*由两条相同的重链和两条相同的轻链通过二硫键连接而成的四肽链分子。重链与轻链

*重链（heavychain,H链）约450~550氨基酸

*轻链（lightchain,L链）约214个氨基酸

第六页，共六十四页，2022年，8月28日重链与轻链可变区与恒定区H链L链V区C区N端C端二硫键第七页，共六十四页，2022年，8月28日可变区和恒定区：

1.可变区（variableregion，V区）：位于Ig分子N端，占轻链1/2和重链1/4或1/5；不同抗体其IgV区氨基酸组成和排列有较大差异，并决定抗体与抗原结合的特异性；

*高变区（hypervariableregion,HVR）：在VL和VH中，某些局部区域的氨基酸组成更高变化程度，此为HVR。轻、重链各有3个HVR。

第八页，共六十四页，2022年，8月28日*互补性决定区（complementarity-determiningregion,CDR）：高变区乃抗体与抗原（表位）特异性结合的位置，此为CDR。*骨架区（frameworkregion,FR）：V区中非HVR部位的氨基酸组成和排列相对保守，此为FR。VH和VL各有4个FR。第九页，共六十四页，2022年，8月28日2.恒定区（constantregion,C区)：位于Ig分子的C端，占轻链1/2和重链3/4（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。第十页，共六十四页，2022年，8月28日铰链区：位于CH1和CH2之间，含丰富的脯氨酸，易伸展弯曲，有利于IgV区与抗原互补性结合；有利于暴露补体结合位点；对蛋白酶敏感。其它成分：

J链（joiningchain）；分泌片（secretorypiece,sp）功能区：水解片段：第十一页，共六十四页，2022年，8月28日第十二页，共六十四页，2022年，8月28日高变区可变区恒定区免疫球蛋白的高变区第十三页，共六十四页，2022年，8月28日第十四页，共六十四页，2022年，8月28日第十五页，共六十四页，2022年，8月28日第十六页，共六十四页，2022年，8月28日CDR1(L)CDR2(L)CDR3(L)CDR2(H)CDR3(H)CDR1(H)抗原决定簇第十七页，共六十四页，2022年，8月28日变异度

50403020100重链超变区020406080100120轻链超变区020406080100120第十八页，共六十四页，2022年，8月28日J链IgM五聚体第十九页，共六十四页，2022年，8月28日J链IgA二聚体第二十页，共六十四页，2022年，8月28日第二十一页，共六十四页，2022年，8月28日免疫球蛋白的功能区VH和VL：与抗原特异性结合的部位；CL和CH1：某些同种异型（allotype）遗传标记；IgG的CH2、IgM的CH3：补体C1q结合点激活补体经典途径；IgG的CH3：结合单核/巨噬细胞表面FcR不同生物学效应第二十二页，共六十四页，2022年，8月28日第二十三页，共六十四页，2022年，8月28日免疫球蛋白的异质性Ig的类别类：根据CH抗原性的不同分为五大类

γμαδεIgGIgMIgAIgDIgE亚类：IgG1~4；IgA1~2型：根据CL抗原性的不同分为两个型：κ型和λ型亚型：根据链个别氨基酸的差异，分为1-4。第二十四页，共六十四页，2022年，8月28日

Ig的抗原性同种型（isotype）同种异型（allotype）独特型（idiotype）第二十五页，共六十四页，2022年，8月28日同种型：是指同一种属所有个体Ig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在Ig的恒定区。表现在全部Ig的类、亚类、型、亚型的分子上。第二十六页，共六十四页，2022年，8月28日同种异型：是指同一种属不同个体间Ig分子所具有的不同抗原特异性。同种异型决定簇存在Ig的恒定区。由个体遗传基因所决定的，故称为遗传标记。

第二十七页，共六十四页，2022年，8月28日独特型：是指在同一个体内，不同抗体形成细胞克隆所产生的Ig分子的V区具有不同的抗原特异性。独特型抗原决定簇存在Ig的V区，不同特异性的抗体其独特型也不同。除血清中的Ig外，淋巴细胞（T、B细胞）表面的抗原受体也具有独特型决定簇。第二十八页，共六十四页，2022年，8月28日第二十九页，共六十四页，2022年，8月28日第三十页，共六十四页，2022年，8月28日第三十一页，共六十四页，2022年，8月28日独特型（idiotype，Id）：是指在同一个体内，不同抗体形成细胞克隆所产生的Ig分子的V区具有不同的抗原特异性。抗独特型抗体（anti-idiotypeantibody，AId）：是指独特型可刺激异种、同种异体以及自体产生相应抗体。根据AId反应特点分为：Ab2、Ab2、Ab2和Ab2四种。第三十二页，共六十四页，2022年，8月28日第三十三页，共六十四页，2022年，8月28日独特型及抗独特型网络（Id-AId）

Id表位具有自身免疫原性，体内存在能识别自身Id的淋巴细胞，可产生抗独特型抗体，进行免疫调节。第三十四页，共六十四页，2022年，8月28日第三十五页，共六十四页，2022年，8月28日免疫球蛋白H链和L链基因结构示意图第三十六页，共六十四页，2022年，8月28日CCC3

C1CC1CC2C4CC2L1VH1L2VH2LnVHnD1D2DnJH1—6免疫球蛋白重链胚系基因第三十七页，共六十四页，2022年，8月28日L1Vk1L2Vk2LnVknJk1—5CkL1V1L2V2LnVnJ1C1J2

C2JnCn免疫球蛋白、链胚系基因第三十八页，共六十四页，2022年，8月28日免疫球蛋白重链基因重排与转录AAAAAA胚系DNA转录mRNAmRNA第三十九页，共六十四页，2022年，8月28日免疫球蛋链基因重排与转录胚系DNA重组DNA转录mRNAmRNAAAAAAA第四十页，共六十四页，2022年，8月28日免疫球蛋白基因重排第四十一页，共六十四页，2022年，8月28日免疫球蛋白重链基因的转类

VDJ

CCC3

C1CC1CC2C4CC2C3C2C1C2CCCCC3S3

SS3

S1S1S2S4SS2SS3SS1第四十二页，共六十四页，2022年，8月28日免疫球蛋白的功能第四十三页，共六十四页，2022年，8月28日FabFc固定补体结合细胞B结合抗原第四十四页，共六十四页，2022年，8月28日免疫球蛋白的功能

V区的功能其空间构型（尤其HVR）识别并特异性结合抗原；

体内结合相应抗原分子发挥免疫效应（生理与病理）；

BCR特异性识别并结合抗原分子介导体液免疫应答；对免疫应答有正、负调节作用第四十五页，共六十四页，2022年，8月28日

C区的功能

激活补体：

IgM、IgG1~3

激活补体经典途径凝聚的IgA或IgG4

激活补体经典途径

与细胞表面FcR结合：

1）调理作用（opsonization)；

IgFc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（Ab-dependentcell-mediatedcytotoxicity,ADCC)3)介导I型超敏反应

穿过胎盘和粘膜：

IgG通过胎盘；sIgA穿过粘膜C区的功能第四十六页，共六十四页，2022年，8月28日第四十七页，共六十四页，2022年，8月28日调理作用第四十八页，共六十四页，2022年，8月28日抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用

（antibody-dependentcell-mediatedcytotoxicity,ADCC）

IgG类抗体与靶细胞表面抗原特异性结合，效应细胞（NK细胞、巨噬细胞、中性粒细胞）借助所表达的IgGFcR与靶细胞表面IgG的Fc段结合，从而直接杀伤靶细胞第四十九页，共六十四页，2022年，8月28日IgE介导的肥大细胞激活IgEFcRI肥大细胞过敏介质变应原第五十页，共六十四页，2022年，8月28日五类Ig的特性和功能IgGIgMIgAIgDIgE第五十一页，共六十四页，2022年，8月28日IgG的特性和功能血清中的主要抗体成分；易扩散；半寿期长；出生后3个月开始合成，3~5岁接近成人水平；是唯一能通过胎盘的Ig，发挥自然被动免疫功能；具有活化补体经典途径的能力（IgG3>IgG1>IgG2）；具有调理作用、ADCC作用和结合SPA等；多数抗菌、抗病毒、抗毒素抗体均属IgG类参与Ⅱ型、Ⅲ型超敏反应，某些自身免疫病的抗体也属IgG第五十二页，共六十四页，2022年，8月28日IgM的特性和功能为五聚体，分子量最大，称为巨球蛋白；个体发育中最先出现的Ig，胚胎晚期即能产生，脐带血IgM增高提示胎内感染（如风疹病毒、巨细胞病毒感染等）；抗原初次刺激机体时，是体内最先产生的Ig；血清IgM升高说明有近期感染；有强大激活补体能力和调理作用，在机体早期免疫防御中具有重要作用；参与Ⅱ型、Ⅲ型超敏反应，某些自身免疫病的抗体也属IgM。第五十三页，共六十四页，2022年，8月28日IgA的特性和功能分为单体的血清型和二聚体的分泌型IgA；分泌型IgA

主要由粘膜相关淋巴组织产生，存在于唾液、泪液、乳汁及呼吸道、消化道、泌尿道的分泌液中和粘膜表面，是机体粘膜局部抗感染免疫的重要因素。初乳中的sIgA可对婴幼儿发挥自然被动免疫作用第五十四页，共六十四页，2022年，8月28日IgD的特性和功能血清中含量低，其生物学作用尚不清楚mIgD可作为B细胞分化成熟标记，成熟B细胞同时表达mIgM和mIgD第五十五页，共六十四页，2022年，8月28日IgE的特性和功能是血清中含量最低的Ig；主要由呼吸道、胃肠道粘膜固有层的浆细胞产生；属嗜细胞抗体，可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞表面FcεR结合，介导I型超敏反应。第五十六页，共六十四页，2022