免疫课件-第4章球蛋白

第四章免疫球蛋白

（immunoglobulin，Ig）概念抗体（antibody，Ab）是B淋巴细胞受抗原刺激分化为浆细胞而产生的介导体液免疫的球蛋白免疫球蛋白（Ig）

Ig=Ab+结构类似物分泌型（sIg）膜型（mIg）Ig电泳区带：大部分Ig在γ区带曾有γ球蛋白（丙种球蛋白）之称丙种球蛋白(G-γ)

≠

抗体

≠

IgEmilAdolfvonBehring1901Nobelprize(thefirst)与抗体有关的诺贝尔奖获得者1901vonBehring血清治疗1908Ehrlich&Metchnikoff抗体生成、吞噬1972Edelman&Poter抗体分子结构1977Yalow放射免疫测定1984Koler,Milstein&Jerne单克隆抗体1987TonegawaIg基因结构RodneyPorter1917-1985NobelPrizein1972GeraldEdelman1929--NobelPrizein1972第一节

免疫球蛋白的结构四条对称的多肽链2重链2轻链通过二硫键连接构成Ig单体

“T”/“Y”形

一、免疫球蛋白的基本结构NCN重链与轻链重链（heavychain，H链）450～550个氨基酸残基分子量约55～75kD根据Ig重链抗原性的差异分五类：

γ-IgGμ-IgMα-IgAδ-IgDε-IgE轻链（lightchain，H链）

重链的1/2214个氨基酸残基

两型:κ、λ正常人血清Ig

κ

:

λ

=

2:1天然的Ig单体两条重链同类两条轻链同型

可变区和恒定区可变区(variableregion,

V区）

近N端1/2L链（VL）1/4（或1/5）H链（VH）

氨基酸组成及序列变化大NC高变区（HVR）（hypervaribleregion）V区内氨基酸的组成和排列顺序变化最为剧烈的特定部位L链3个,H链3个高变区=互补性决定区=独特型决定簇

Ig分子中的同一结构部位骨架区（frameworkregion,FR）稳定CDR的空间构型以利CDR与抗原表位精细的特异性结合VH或VL各有FR1、FR2、FR3、FR4四个骨架区恒定区（C区）氨基酸组成在同一物种的同一类Ig中相对稳定

重链和轻链的C区分别称为:CLCH

1、2、3、(4)NC在同一种属中，针对不同抗原的同一类别IgC区相近(氨基酸组成和排列顺序比较恒定，免疫原性相同)但V区各异绞链区（hingeregion）位于CH1～CH2之间

富含脯氨酸，易伸展弯曲，对蛋白酶敏感

作用:使Ig分子发生构型改变

TY利于V区与不同距离的抗原表位结合

暴露补体结合位点“T”“Y”

结构域(功能区)约由110个氨基酸组成。由链内二硫键连接并经β-片层折叠形成的具有特定功能的球形单位，称为Ig的功能区或结构域功能区的名称

L链：VL、CLH链：VHCH1、CH2、CH3、CH4（IgM和IgE）功能区的作用VL,VH:与抗原特异性结合CL，CH1:同种异型的遗传标记CH2,CH3(IgM):补体C1q结合点，激活补体IgGCH2:通过胎盘IgGCH3:与FcR结合

单核细胞、巨噬细胞、中性粒细胞、NK细胞、B细胞IgECH2和CH3：与IgEFcR结合

肥大细胞和嗜碱性性粒细胞二、免疫球蛋白的其他成分J链（joiningchain，J链）浆细胞合成主要作用：将Ig单体连接成双体或多聚体稳定多聚体结构及参与体内运转分泌片（SP/SC）

粘膜上皮细胞合成和分泌，即pIgR胞外区分泌型IgA（SIgA）的辅助结构成分

作用：保护SIgA抵抗外分泌液中蛋白酶的降解介导多聚IgA向粘膜上皮外主动输送返回三、免疫球蛋白的水解片段木瓜蛋白酶的水解作用二个相同的单价抗原结合片段

2Fab一个可结晶片段

Fc

水解IgGFab段保留了特异性结合抗原的功能Fc段保留了重链的抗原性和相应功能区的活性意义阐明Ig的结构及生物活性有利于生物制品的生产和纯化避免超敏反应的发生胃蛋白酶的水解作用水解IgG一个与抗原双价结合段

F（ab’）2小分子多肽碎片pFc’

第二节免疫球蛋白的异质性异质性（heterogeneity）即：免疫球蛋白分子的不均一性表现为：

不同类型的Ig,其轻/重链类型不同同一类型Ig，识别抗原的特异性不同V区有差异免疫球蛋白的类型

类（class）:重链C区抗原的差异

γ---IgG

α---IgA

μ---IgM

δ---IgD

ε---IgE亚类（subclass）同类中重链C区的差异同一类免疫球蛋白其重链的抗原性及二硫键数目和位置不同

如：IgG有IgG1~IgG4四个亚类

IgA有IgA1~IgA2两个亚类型（type）:轻链C区抗原的差异

λ、κ两型轻链

λ、κ两型Ig亚型（subtype）:

同一型免疫球蛋白中,按其轻链C区N端氨基酸排列的差异，又可分为亚型SusumuTonegamaIg的基因结构NobelPrize1987外源因素所致——Ig的多样性

多样性抗原多样性抗体内源因素所致——Ig的血清型

Ig分子上有三类不同的抗原表位

同种型同种异型独特型同种型（isotype）种属型标志，IgC区同种异型（allotype）个体标志，IgC区独特型（idiotype）每个Ig分子所特有独特位（Id)

HVR/CDR/Id第三节

免疫球蛋白的功能IgV区的功能——特异性结合抗原

CDR识别和结合特异性抗原

IgC区的功能

激活补体

IgM、IgG1-3与抗原结合活化补体的经典途径IgA、IgE和IgG4的聚合物可活化补体的旁路途径结合Fc受体调理作用★

Ag-IgG-Fc段-Fc受体-吞噬细胞抗体依赖的细胞介导的的细胞毒作用（ADCC）★

靶细胞Ag-IgG-Fc段-Fc受体-Ｋ细胞介导Ⅰ型超敏反应★

穿过胎盘和黏膜第四节各类免疫球蛋白的特性与功能IgG

单体，血清和细胞外液中含量最高四个亚类:IgG1

IgG2

IgG3

IgG4

半衰期长，约20～23天

临床应用以2～3W重复为宜是治疗用丙球的主要成分（人工被动免疫）主要的抗感染抗体唯一通过胎盘的抗体（自然自动免疫）IgM五聚体，分子量最大，又称巨球蛋白激活补体和免疫调理作用最强个体发育中合成最早的Ig初次体液免疫应答中最早出现的Ab

有助于感染性疾病的早期诊断天然的血型抗体单体IgM是细胞膜表面免疫球蛋白(mIgM)

只表达mIgM是未成熟B细胞的标志

IgM

J链IgM抗体结构分泌型IgM膜型IgMsIgM

IgaIgbIgaIgb

IgA血清型有两个亚类：IgA1IgA2分泌型IgA（SIgA）存在于外分泌液：

黏膜分泌液、初乳、唾液、泪液等

初乳中含量较高（婴儿自然被动免疫）SIgA的分子结构中有J链和SPSIgA是粘膜局部抗感染的重要因素IgE

血清中含量最少呼吸道和消化道粘膜固有层浆细胞产生对肥大细胞及嗜碱性粒细胞有高亲和力介导Ⅰ型超敏反应

与机体抗寄生虫免疫有关IgD

血清含量极低对蛋白酶敏感，极易降解

膜型IgD（mIgD）构成BCR是B细胞分化发育成熟的标志第五节人工制备抗体多克隆抗体（pollyclonalantibody，pAb）

第一代人工抗体由多克隆细胞产生的多种抗体的混合物单克隆抗体（monoclonalantibody，McAb)

第二代人工抗体由一个B细胞克隆产生的、只作用于单一抗原表位的高度特异性抗体，称为单克隆抗体GeoregesKoehler

NobelPrizein1984CesarMilsteinNobelPrizein1984用杂交瘤技术制备单克隆抗体

优点：结构均一，纯度高特异性强，交叉反应少或无效价高