第四章 免疫球蛋白课件

第四章免疫球蛋白第一节免疫球蛋白的结构第二节免疫球蛋白的异质性第三节免疫球蛋白的功能第四节各类免疫球蛋白的特性和功能第五节人工制备抗体第四章免疫球蛋白前言

第四章免疫球蛋白概述（掌握）一、抗体的概念抗体(antibody，Ab)是介导体液免疫的重要效应分子，是B细胞接受抗原刺激后增殖分化为浆细胞所产生的糖蛋白。二、免疫球蛋白的概念及分类1968年和1972年世界卫生组织和国际免疫学会联合会的专门委员会先后决定，将具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白统称为免疫球蛋白（immunoglobulin,Ig）。第四章免疫球蛋白概述免疫球蛋白的分类：（1）分泌型(secretedIg,SIg)：主要存在于血液及组织液中，发挥各种免疫功能（2）膜型(membraneIg,mIg)：构成B细胞表面的抗原受体

第四章免疫球蛋白第一节免疫球蛋白的结构（掌握）第四章免疫球蛋白一、免疫球蛋白的基本结构免疫球蛋白分子的基本结构是一”Y”字型的四肽链结构（图4-2），由两条完全相同的重链(heavychain,H)和两条完全相同的轻链(lightchain,L)以二硫键连接而成。

第四章免疫球蛋白（一）重链和轻链：重链可分为m、d、g、a和e链，据此可将免疫球蛋白分为5类（class）或5个同种型（isotype），即IgM、IgD、IgG、IgA和IgE。免疫球蛋白轻链含约210个氨基酸残基，分子量约25kD。轻链分为k和l链两种，据此可将Ig分为k和l两型(type)。根据l链恒定区个别氨基酸残基的差异，又可将l分为l1、l2、l3和l4四个亚型。第四章免疫球蛋白（一）重链和轻链第四章免疫球蛋白（二）可变区和恒定区：免疫球蛋白轻链和重链中氨基酸序列变化较大的区域称为可变区（variableregion,V），免疫球蛋白轻链和重链中氨基酸序列较保守的区域称为恒定区（constantregion,C）第四章免疫球蛋白重链和轻链V区（分别称为VH和VL）各有3个区域的氨基酸组成和排列顺序高度可变，称为高变区（hypervariableregion,HVR）或互补决定区（complementaritydeterminingregion,CDR），分别为CDR1、CDR2和CDR3。CDR以外区域的氨基酸组成和排列顺序相对不易变化，称为骨架区（frameworkregion,FR）。第四章免疫球蛋白（二）可变区和恒定区：第四章免疫球蛋白（三）绞链区绞链区位于CH1与CH2之间，含有丰富的脯氨酸，因此易伸展弯曲，而且易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶等水解。绞链区能改变两个Y形臂之间的距离，有利于两臂同时结合两个不同的抗原表位。IgD、IgG、IgA有绞链区，IgM和IgE则无。第四章免疫球蛋白（四）结构域（domain)第四章免疫球蛋白免疫球蛋白功能区的作用有：1.VH和VL是结合抗原的部位；2.CH1和CL遗传标志所在；3.IgG的CH2和IgM的CH3具有补体C1q结合位点，可启动补体活化经典途径；4.IgGCH2可通过胎盘；5.IgG的CH2/CH3和IgE的CH4有亲细胞活性。第四章免疫球蛋白

二、免疫球蛋白的其他成分（一）J链

J链是一富含半胱氨酸的多肽链，由浆细胞合成，主要功能是将单体Ig分子连接为多聚体。IgA二聚体和IgM五聚体均含J链；IgG、IgD和IgE常为单体，无J链。第四章免疫球蛋白

（二）分泌片(SP)由黏膜上皮细胞合成和分泌，以非共价形式结合到二聚体上，并一起被分泌到黏膜表面。

1.使IgA分泌到黏膜表面，发挥黏膜免疫作用；

2.保护SIgA绞链区，使其免遭蛋白水解酶降解。

第四章免疫球蛋白J链和分泌片第四章免疫球蛋白三、免疫球蛋白的水解片段第四章免疫球蛋白三、免疫球蛋白的水解片段★木瓜蛋白酶水解IgG得到两个相同的Fab段和一个Fc段。Fab:抗原结合片段特异性结合抗原表位Fc：可结晶片段激活补体通过胎盘结合细胞胃蛋白酶裂解IgG得到一个具有双价活性的F（ab’）2段和若干个小分子多肽碎片（pFc’）。F（ab’）2：特异性结合抗原表位pFc’：无生物学作用意义:1、阐明Ig分子结构和生物学特征

2、指导制备免疫血清制品第四章免疫球蛋白二、外源因素所致抗体异质性――免疫球蛋白的多样性

第二节免疫球蛋白的异质性第四章免疫球蛋白三、内源因素所致抗体异质性――免疫球蛋白的血清型免疫球蛋白的血清型示意图

第四章免疫球蛋白（一）同种型：同种型（isotype）是指同一种属所有个体的Ig分子共有的抗原特异性标志，为种属型标志。同种型抗原决定基存在于IgC区，表现在全部Ig的类、亚类、型、亚型分子上。第四章免疫球蛋白一、免疫球蛋白的类型（一）类：在同一种属所有个体内，根据Ig重链C区所含抗原表位的不同

，可将重链分为5种，即g、a、m、d、e链；与此对应的Ig分为5类（class），即IgG、IgA、IgM、IgD、IgE。（二）亚类：同一类免疫球蛋白中，根据其重链抗原表位以及二硫键数目和位置的不同，又可分为亚类（subclass）。IgG有IgG1～IgG4四个亚类；IgA有IgA1和IgA2两个亚类；IgM有IgM1和IgM2两个亚类；IgD和IgE尚未发现亚类。第四章免疫球蛋白免疫球蛋白的类型人类Ig根据其重链稳定区的分子结构和抗原特异性的不同，分为五类：IgG、IgA、IgM、IgD、IgE，其重链分别为：γ、α、μ、δ、ε轻链可分为两型：κ、λ型第四章免疫球蛋白（三）型：种属所有个体内，根据Ig轻链C区所含抗原表位的不同，可将Ig轻链分为2种：l和k，与此对应的免疫球蛋白分为l和k

两型（type）。（四）亚型：同一型免疫球蛋白中，根据其轻链C区氨基酸排列的差异，又可分为亚型（subtype）。例如：l链190氨基酸为亮氨酸时，称OZ(+)；为精氨酸时，称OZ(-)。

第四章免疫球蛋白（二）同种异型：同种异型（allotype）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标志，为个体型标志。同种异型抗原决定基广泛存在于IgC区和V区。（三）独特型：独特型（idiotype，Id）是指每个免疫球蛋白分子所特有的抗原特异性标志，其决定基又称为独特位(idiotope)第四章免疫球蛋白免疫球蛋白的独特型示意图

第四章免疫球蛋白第三节免疫球蛋白的功能

一、免疫球蛋白V区的功能：免疫球蛋白V区的功能主要是特异性识别、结合抗原。第四章免疫球蛋白二、IgC区的功能（一）

激活补体

IgG1-3和IgM与相应抗原结合后，可因构型改变而使其CH2/CH3功能区内的补体结合点暴露，从而激活补体经典途径。IgG4、IgA和IgE的凝聚物可激活补体旁路途径。（二）

结合Fc受体1.调理作用

IgG与细菌等颗粒性抗原结合后，可通过其Fc段与巨噬细胞和中性粒细胞表面相应IgGFc受体结合，促进吞噬细胞对细菌等颗粒抗原的吞噬，此即抗体的调理吞噬作用。图：调理作用第四章免疫球蛋白2.抗体依赖细胞介导的细胞毒作用（antibodydependentcell-mediatedcytotoxicity，ADCC）

IgG与肿瘤或病毒感染的靶细胞结合后，可通过其Fc段与NK细胞、巨噬细胞和中性粒细胞表面相应IgGFc受体结合，增强NK细胞和触发吞噬细胞对靶细胞的杀伤作用，此即ADCC效应。3.介导I型超敏反应

IgE引起I型超敏反应（三）

通过黏膜和胎盘图：ADCC作用幻灯片30图：介导I型超敏反应幻灯片30第四章免疫球蛋白免疫球蛋白的主要功能35第四章免疫球蛋白图：调理作用幻灯片30第四章免疫球蛋白图：ADCC作用幻灯片30第四章免疫球蛋白BACK图：介导I型超敏反应幻灯片30第四章免疫球蛋白第四节各类免疫球蛋白的特性与功能一、IgG于出生后3个月开始合成IgG多为单体，半衰期约为23天，占血清免疫球蛋白总量的75%～80%IgG1、IgG2和IgG3的CH2能通过经典途径激活补体第四章免疫球蛋白二、IgM为五聚体，是分子量最大的Ig，称巨球蛋白。IgM激活补体能力比IgG强天然血型抗体是IgMIgM是个体发育过程最早能产生的抗体，胚胎晚期已能合成，新生儿脐带血中若IgM水平升高，表示该儿曾有宫内感染第四章免疫球蛋白第四章免疫球蛋白三、IgA分为血清型和分泌型两种：血清型IgA主要由肠系膜淋巴组织中的浆细胞产生。分泌型IgA（SIgA）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。主要作用部位在黏膜。主要存在于初乳、唾液、泪液，以及呼吸道消化道和泌尿生殖道黏膜表面的分泌液中。第四章免疫球蛋白四、IgDIgD是B细胞的重要表面标志B细胞的分化过程中首先出现SmIgM，后来出现SmIgD，他的出现标志着B细胞成熟了。第四章免疫球蛋白五、IgE又称亲细胞抗体CH2和CH3功能区可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞上的高亲和力Fcε受体结合，引起I型超敏反应第四章免疫球蛋白一、多克隆抗体在含多种抗原表位的抗原物质刺激下，体内多个B细胞克隆被激活并产生针对多种不同抗原表位的抗体，其混合物即为多克隆抗体。多克隆抗体

多个抗原决定基——机体——多种抗体的混合物

二、单克隆抗体（monoclonalantibody）只针对某一特定的抗原决定簇，纯度高的抗体。第五节人工制备抗体第四章免疫球蛋白

多克隆抗体产生示意图

带有多个表位的抗原针对不同表位的特异性B细胞第四章免疫球蛋白图：单克隆抗体的制备第四章免疫球蛋白图：杂交瘤技术及

单克隆抗体的制备第四章免疫球蛋白单克隆抗体应用单克隆抗体应用：

1、作为诊断用试剂：广泛应用传染病、肿瘤、淋巴鉴定分群等。

2、疾病的防治：抑制器官移植排斥治疗自身免疫疾病生物导弹等。第四章免疫球蛋白（一）人-鼠嵌合抗体（二）改型抗体或称CDR移植抗体（三）双特异性抗体（四）Fab抗体（五）