医学免疫学教学课件：Chapter 4 Immunoglobulin

Chapter4Immunoglobulin1901vonBering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基因结构与抗体有关的诺贝尔奖获得者RodneyPorter1917-1985NobelPrizein1972GeraldEdelman1929--NobelPrizein1972SusumuTonegamaNobelPrize1987Thefirstevidencetoshowantibodyisoneofserumproteinfractions1939,A.TiseliusandE.A.KabatToimmunizerabbitswithovalbuminBelongto-globulinfractionimmunoglobulinUntreatedantiserumTreatedantiserum抗体（Antibody,Ab)

是由B细胞识别抗原后增殖分化为浆细胞所产生的一类能与相应抗原特异性结合，具有免疫功能的球蛋白。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，亦称球蛋白。分泌型：存在于体液中，具有抗体的各种功能膜型：B细胞膜上的抗原受体Ab=Ig,Ig≠Ab；Ab是功能描述，Ig是化学结构描述；BasicImmunoglobulinStructureHeavy&LightChainsDisulfidebondsInter-chainIntra-chainImmunoglobulinStructure1.重链和轻链

Ig的两条长链称为重链（heavyChain，H链）分为μ、γ、α、δ、ε两条轻链（lightChain，L链）分为κ、λ型。每个分子的两条轻链完全相同。ImmunoglobulinStructureDomainsVL&CLVH&CH1-CH3 (orCH4)CH1VLCLVHCH2CH3HingeRegionCarbohydrateDisulfidebondImmunoglobulinStructureVariable&ConstantRegionsVL&CLVH&CHHingeRegionCH1VLCLVHCH2CH3HingeRegionCarbohydrateDisulfidebondStructureoftheVariableRegionHypervariableregion(HVR)orcomplementaritydeterminingregions(CDR)Frameworkregions

0102030405060708090100110120130140150160170180190200210220

5040302010

0CDR1CDR2CDR3

抗体分子的多样性酸残基的变异率相应位置上氨基抗原B细胞表位抗体CDR表位AbAgIg的水解片段ImmunoglobulinFragments:Structure/FunctionRelationshipsFabAgbindingValence=1SpecifictydeterminedbyVHandVLPapainFcFabFcEffectorfunctionsImmunoglobulinFragments:Structure/FunctionRelationshipsF(ab’)2pFc'PepsinFcPeptidesF(ab’)2Ig的J链和分泌片（一）连接链（J链）由浆细胞合成的一种糖蛋白。

IgA和IgM含有J链（二）分泌片secretorycomponents是分泌型IgA(sIgA）的一个辅助成分，由粘膜上皮细胞合成和分泌。保护sIgA的铰链区免受蛋白酶的水解破坏介导IgA二聚体的转运Ig的其它成分Ig的其它成分a、同种型（isotype)是指同一种属所有正常个体Ig分子共同具有的抗原特异性标志。同种型决定簇主要存在于Ig恒定区内。IgM(kappa)IgG1(kappa)Ig的抗原性b、同种异型（Allotype)同一种属不同个体所产生的同一类型Ig的遗传标记不同，而表现的抗原性差异。IgG1(kappa)Person2IgG1(kappa)Person1c、独特型（idiotype)免疫球蛋白V区所具有的抗原特异性标志独特型、Ig的超变区和抗原结合部位——同一物质结构。抗独特型抗体（抗抗体）IgG1(kappa)Person2anti-BIgG1(kappa)Person1anti-A独特型抗原idiotypicantigen

BCR、TCR、IgV区特异性的氨基酸序列ImmunoglobulinFragments:Structure/FunctionRelationshipsAgBindingComplementBindingSitePlacentalTransferBindingtoFcReceptors抗体抗原结合所致的分子和细胞效应抗体结合抗原借助其他分子和细胞清除抗原由C区决定必须在结合抗原以后：暴露分子细胞的结合位点Fc受体聚集

Ab的生物学活性PreventingBacterial

AdherenceToxinNeutralizationVirus-blockingAntibodies通过胎盘和黏膜：IgG所独有，是婴儿获得天然被动免疫的主要原因，主要借助胎盘滋养层细胞表面的FcR进行的。抗体并非都对机体有利

C.HumanImmunoglobulinClassesIgG-Gamma(γ)heavychainsIgM-Muheavy(μ)chainsIgA-Alphaheavy(α)chainsIgD-Deltaheavy(δ)chainsIgE-Epsilonheavy(ε)chains五类Ig的结构IgGPropertiesⅠ4subclassesⅡ

MajorserumIg:IgGaccountsforabout75-80%ofthetotalserumimmunoglobulininnormaladultⅢ

Theabundantantibodyproducedduringsecondary

humoralimmuneresponsesinthebloodⅣ

Placental

transfer–DoesnotrequireAgbinding(except

IgG2)ⅤFixes

complement

(exceptIgG4)ⅥBindstoFcreceptors(exceptIgG2,IgG4)Phagocytes-opsonizationNKcells-ADCC

IgMStructurePentamer(19S)Extradomain(CH4)JchainCH4JChainBCellAntigenReceptor(BcR)Ig-αIg-αIg-βIg-βIgMPropertiesThe

largest，

nohingregionExpressedonthesurfacesofBcells（BCR）First

IgmadebyfetusandBcells（脐带血IgM升高的意义）ThekeyimmunoglobulinoftheprimaryresponseFixescomplement:anefficientactivatoroftheclassicalcomplementpathway天然的血型抗体、类风湿因子是IgMIgAStructureSerum-monomerSecretions(sIgA)Dimer(11S)JchainSecretorycomponentJChainSecretoryPieceIgAPropertiesMajorsecretoryIg(MucosalorLocalImmunity)Tears,saliva,gastricandpulmonarysecretionsneutralizepathogensDoesnotfixcomplement(unlessaggregated)IgDStructureMonomerTailpieceTailPieceIgDPropertiesBcellsurfaceIg(Bcellmaturation)DoesnotbindcomplementIgEStructureMonomerExtradomain(CH4)CH4IgEPropertiesLeastcommonserumIgBindstobasophilsandmastcells(DoesnotrequireAgbinding)Allergic

reactionsParasitic

infectionsBindstoFcreceptoroneosinophilsDoesnotfixcomplement人工制备抗体a.多克隆抗体用抗原免疫动物后获得的免疫血清（抗血清）由不同克隆的B细胞针对不同抗原决定簇所产生

针对不同抗原表位的抗体组成的复合物b.单克隆抗体一个B细胞针对一个抗原决定簇所产生杂交瘤技术制备，1975年骨髓瘤细胞—无限增殖，脾细胞－产生抗体，杂交瘤细胞－大量无限增殖且合成抗体McAb概念：识别一种抗原表位的B细胞克隆所产生的均一性抗体