第十三章 免疫分子-1课件

第十三章免疫分子

1第十三章免疫分子-12第十三章免疫分子-1第一节免疫球蛋白（immunoglobulin,Ig）3第十三章免疫分子-1获奖时间获奖者贡献1901Evon

BeringSerumtherapyEhrlich&Metchnikoff1972Edelman&PorterChemical

structure

ofAb1977YalowRadioimmunoassay1984Koler,Milstein&JerneMonoclonalAb1987TonegawaIggenerearrangementNobelprizeforantibodyresearchantitoxin19084第十三章免疫分子-1一、概述

——什么是抗体？抗体（antibody，Ab）——

机体免疫系统受到抗原刺激后，B淋巴细胞被激活，增殖分化为浆细胞，由浆细胞所产生的一类能与相应抗原发生特异性结合、具有免疫功能的球蛋白。5第十三章免疫分子-1抗体——四个近义词抗血清（免疫血清）丙种球蛋白（γ

球蛋白）免疫球蛋白6第十三章免疫分子-11890年，德国学者培林和日本学者北里用白喉杆菌外毒素免疫马匹，制备抗毒素。这是在血清中发现的第一种抗体。这种含有抗体的血清称之为免疫血清。7第十三章免疫分子-1

8第十三章免疫分子-1

为了准确描述抗体蛋白的性质，在60年代初提出免疫球蛋白概念——化学结构的概念。多发性骨髓瘤是由浆细胞无限增殖形成的细胞克隆，由于所有瘤细胞的遗传特性相同，因此它们合成和分泌的蛋白质分子在化学结构上是均一的。这种蛋白分子存在于血液中的称为骨髓瘤蛋白（meylomaprotein，M）或M蛋白，亦可在尿液中发现称为本周蛋白(BenceJones，BJ)。9第十三章免疫分子-1免疫球蛋白（Ig)

具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。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（BCR）。10第十三章免疫分子-1二、免疫球蛋白结构11第十三章免疫分子-1RodneyPorterGeraldEdelmanNobelPrizein197212第十三章免疫分子-1Ig的结构13第十三章免疫分子-1（一）免疫球蛋白的基本结构1、单体的结构（重链和轻链）(1)重链(H链):450—550个Aa组成,55-75KD。据重链抗原性的差异分5类:IgM(μ链)、IgG(γ链)、IgA(α链)、IgD(δ链)、IgE(ε链)。(2)轻链（L链）约214个Aa,25KD,分为κ、λ两型。*二硫键14第十三章免疫分子-115第十三章免疫分子-12、单体的结构（可变区和恒定区）

H链：VH、CHL链：VL、CLV区（variableregion）位置、特征、组成（超变区和骨架区（FR））、作用C区（constantregion）位置、特征16第十三章免疫分子-117第十三章免疫分子-1*三个概念：超变区（HVR）

V区内氨基酸组成及序列变化最为剧烈的特定部位。VH的3个超变区位于第29-31,49-58,95-102位氨基酸,用HVR1、VR2、HVR3表示。VL的则位于第28-35,49-56,91-98位氨基酸。互补性决定区（CDR）

VL和VH的超变区受链内二硫键作用而折叠成特定的空间构型,供抗原决定基互补结合。CDR3变异最大,是与抗原特异结合的重要部位。

独特型（Id）同一个体内不同B细胞克隆产生的Ig超变区的抗原特异性各不相同，可在同种、同种异体及自身体内引起抗体产生。18第十三章免疫分子-1

骨架区(Fragmentregion)：

Ig分子V区中HVR之外的部位,氨基酸组成和功能排列相对保守。稳定CDR的空间构型,利于CDR与抗原决定基精细的特异结合。

19第十三章免疫分子-1FR1FR2FR3FR4HVR1HVR2HVR3VariabilityIndex257550100氨基酸残十三章免疫分子-121第十三章免疫分子-122第十三章免疫分子-123第十三章免疫分子-13、铰链区位于CH1和CH2之间，含30个氨基酸残基,富含脯氨酸，对蛋白酶敏感,不易形成螺旋,伸展自如,利于IgCDR与抗原决定基结合,为补体激活提供条件。24第十三章免疫分子-125第十三章免疫分子-1抗原结合点铰链区铰链区26第十三章免疫分子-14、其他结构J链（Joiningchain）：由浆细胞合成的酸性糖蛋白。作用：在Ig羧基端连接Ig单体成为双体（SIgA）或五聚体（IgM），起稳定多聚体结构及参与体内运转的作用。分泌片（secretorypiece，SP）：由粘膜上皮细胞合成的糖蛋白。作用：保护SIgA抵抗外分泌液蛋白酶的降解。利于SIgA分泌到粘膜表面。27第十三章免疫分子-128第十三章免疫分子-129第十三章免疫分子-1参考书目30第十三章免疫分子-1（二）免疫球蛋白的功能区概念：由约110左右氨基酸残基组成，通过链内二硫键连接而成的球形结构。功能区及其作用(主要以IgG为例)

H链——VH、CH1、CH2、CH3/CH4（IgM、IgE）/铰链区

L链——VL、CL

31第十三章免疫分子-132第十三章免疫分子-1结合抗原遗传标记结合补体通过胎盘（IgG）结合FcR33第十三章免疫分子-134第十三章免疫分子-135第十三章免疫分子-136第十三章免疫分子-1（三）免疫球蛋白的水解片断1、水解作

IgIg

木瓜蛋白酶胃蛋白酶

2Fab＋FcF(ab´)2+pFc´

2、水解意义阐明Ig的结构和生物活性，指导生物制品的生产和临床应用37第十三章免疫分子-1

三、免疫球蛋白的异质性

机体内免疫球蛋白的高度不均一性，称为免疫球蛋白的异质性。38第十三章免疫分子-1

（一）Ig分类

1、类：根据同种系所有个体的Ig重链C区的抗原性分为五类

IgM()、IgG()、IgA()、IgD()、IgE()

39第十三章免疫分子-12、亚类：同一类Ig内的aa序列及二硫键的数目和位置

IgG—IgG1、IgG2、IgG3和IgG4

；

IgA—IgA1和IgA2。

3、型：根据Ig轻链C区的抗原性分为链和链

4、亚型：

链有多种亚型。（轻链抗原决定簇在CL区，分κ和λ。1个Ig分子轻链只有一个型，不是κ型就是λ型。）40第十三章免疫分子-1

41第十三章免疫分子-1（二）免疫球蛋白的抗原性将Ig作为抗原在异种、同种异体或自身体内进行免疫，均能诱导机体发生免疫应答，产生相应的抗体，这些抗体可用血清学方法进行检测，因此称为Ig的血清型1、同种型（isotype）2、同种异型（allotype）3、独特型（idiotype）

42第十三章免疫分子-143第十三章免疫分子-1

44第十三章免疫分子-145第十三章免疫分子-1四、五类免疫球蛋白的特点和功能46第十三章免疫分子-147第十三章免疫分子-1

1、IgG是血清Ig的重要成分，约占总量的75％。全身的IgG有40~50％分布于血清中，其余存在于组织中。是唯一能通过胎盘的抗体，在新生儿抗感染过程中起重要作用。临床使用的丙球主要为IgG，作为被动免疫，一般2－3周注射一次为宜IgG具有三种免疫活性。

(1)激活补体；（2）促进吞噬；（3）ADCC。因此，IgG具有抗菌，抗毒素，中和毒素及免疫调节作用。48第十三章免疫分子-1

2、IgMIgM是分子量最大的Ig。在种族进化和个体发育过程中，最早合成IgM。杀菌作用比IgG大100倍。单个分子与抗原结合后可有效激活补体。临床诊断意义：胎儿或初生儿血液内出现IgM抗体，提示可能有子宫内感染的可能性；因IgM半衰期较短，若血清中出现IgM特异性抗体，表示有近期感染。同时也是人体天然血型抗体。mIgM是B细胞最主要的BCR成分。49第十三章免疫分子-150第十三章免疫分子-1

3、IgE

正常人血清中含量极低，具亲细胞性。参与Ⅰ型变态反应4、IgA

IgA占血清总含量的13%。血清型IgA以单体存在。分泌型IgA以二聚体形式存在。

SIgA存在于唾液、泪液和乳、胃肠液、尿液、汗液、鼻、支气管分泌液。

SIgA在黏膜局部抗感染、新生儿抗感染中发挥作用。同时可参与补体激活和Ⅲ型超敏反应。51第十三章免疫分子-15、IgDIgD含量最低，为单体，半衰期短。IgD功能尚不清楚，与防止免疫耐受的发生有一定关系。52第十三章免疫分子-1五、免疫球蛋白的生物学活性53第十三章免疫分子-1

（一）特异性结合抗原54第十三章免疫分子-1（二）激活补体55第十三章免疫分子-1（三）通过与细胞的FcR结合发挥生物效应1、抗体的调理作用

2、ADCC

3、介导I型超敏反应4、选择性传递56第十三章免疫分子-1调理作用（opsonization)：抗体和补体促进吞噬细胞吞噬细菌等颗粒性抗原的作用。抗体的调理作用：

IgG、IgM的Fc与吞噬细胞表面的FcγR、FcμR结合，促巨噬细胞活化，增强其吞噬能力。

57第十三章免疫分子-158第十三章免疫分子-1抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用（AntibodyDependentCell-mediatedCytotoxicity,ADCC）

是指当Ig与带有相应抗原的靶细胞结合后，其Fc段可与NK细胞、Mφ细胞、单核细胞的FcR结合,促使细胞毒颗粒的释放导致靶细胞的溶解。59第十三章免疫分子-160第十三章免疫分子-161第十三章免疫分子-1六、人工制备的抗体多克隆抗体(polyclonalantibody,PcAb)单克隆抗体(monoclonalantibody,McAb)基因工程抗体（geneengineeringantibody,GeAb）

62第十三章免疫分子-163第十三章免疫分子-1

（一）多克隆抗体(PcAb)

来源：免疫动物、恢复期患者血清或免疫接种人群血清。特点：来源广泛、制备容易、特异性差，易出现交叉反应（由不同克隆的B细胞针对不同抗原决定簇所产生）。

应用：免疫学检测、被动免疫治疗和紧急预防64第十三章免疫分子-1（二）单克隆抗体(McAb)

一个B细胞针对一个抗原决定簇所产生的一种特异性抗体，称为单克隆抗体。

特点：结构均一、纯度高、特异性强、少或无交叉反应、效价高、易大量制备。缺点：异源性65第十三章免疫分子-1单克隆抗体的应用：1.诊断(检测)试剂：病原体、肿瘤标志物、细胞表面标志等2.治疗：A移植物受者使用T细胞的McAb，可预防急性排斥反应。B供体骨髓在体外经T细胞的McAb处理，可减轻或消除移植物抗宿主反应。CAIDS治疗D肿瘤介入治疗：细胞毒剂(药物)与抗肿瘤抗原的McAb结合后，利用McAb的导向作用，将细胞毒剂(药物)定位于肿瘤细胞，达到直接杀死肿瘤细胞的目的。3.研究：纯化抗原、分析和探查抗原结构、分析抗原决定簇分子的功能。66第十三章免疫分子-1（三）基因工程抗体

(GeAb)

根据研究者的意图，采用基因工程方法，在基因水平，对免疫球蛋白基因进行切割、拼接或修饰后导入受体细胞进行表达，产生新型抗体。主要包括:嵌合抗体、人源化抗体、双特异性抗体、免疫毒素、小分子抗体等。67第十三章免疫分子-