免疫球蛋白课件.ppt

1、免疫球蛋白 Immunoglobulin,抗体的发现,1890年德国学者Behring和日本学者北里用白喉杆菌外毒素免疫动物，在其血清中发现一种能中和这种外毒素的组分称为抗毒素。这是在血清中发现的第一种抗体。,概念,免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）即抗体（antibody，Ab）是血液和组织液中一类糖蛋白，由B细胞接受抗原刺激后增殖分化为浆细胞所产生，使体液免疫的重要效应分子,浆细胞与抗体分子的分泌,免疫球蛋白的存在形式,分泌型Ig（secreted Ig ，s Ig） 主要存在于血液和组织液中，发挥各种免疫功能 膜型Ig （membrane Ig，m Ig ） 位于B细胞膜上

2、，构成B细胞表面的抗原受体,重链，轻链 可变区，恒定区 铰链区 功能区 水解片段,免疫球蛋白的结构,Ig分子基本结构是由四条肽链组成的，包括二条较小的轻链和二条较大的重链组成的四肽链分子 轻链与重链之间是由二硫键连接形成Ig分子单体，分为氨基端（N端），羧基端（C端）。,免疫球蛋白的结构,N端,C端,重链（heavy chain，H链） 450-550个氨基酸残基组成，分子量50-75KD，含糖数量不同，4-5个链内二硫键，可分为5类，、链，相应的免疫球蛋白分别称为：IgM，IgG，IgA，IgD和IgE。 轻链（light chain，L链） 214个氨基酸残基组成，通常不含碳水化合物，分子

3、量为25KD，有两个由链内二硫键组成的环肽，L链可分为：Kappa（）与lambda（）2个亚型。 和的比例异常可能反映免疫系统的异常。,重链和轻链,可变区和恒定区,可变区 可变区（Variable region，V区）：免疫球蛋白轻链和重链中靠近N端氨基酸序列变化较大的区域称为可变区。VH和VL 可变区可分为高变区（hypervariable region, HVR）和骨架区（framework region, FR）。,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（ HVR）或互补决定区（complementarity-determining region, CDR）

4、高变区为抗体与抗原的结合位置，VL和VH的HVR1，HVR2，HVR3又分别称为CDR1，CDR2，CDR3，其中CDR3具有更高的高变程度，H链在与抗原结合中起重要的作用。 在V区中，CDR之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（framework region, FR）。,铰链区（hinge region）: 位于CH1和CH2之间，含有丰富的脯氨酸。具有柔曲性，可以伸展、弯曲和转动。有利于与不同距离的抗原表位结合，又有利于暴露抗体分子的补体结合点。 易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶等酶水解 IM和IE无铰链区,Flexibility of immunoglobulins,免疫球蛋

5、白的基本结构,J链与分泌片,J链（joining chain）：是一富含半胱氨酸的多肽链，由浆细胞合成，存在于IgA，IgM中，在其组成和体内转运中具有一定作用。 分泌成分（secretory component，SC）：分泌成分是IgA上的一个辅助成分，对抵抗外分泌液中的蛋白水解酶的降解具有重要作用。,免疫球蛋白的水解片段,铰链区有蛋白水解酶的酶切位点。 木瓜蛋白酶在重链间二硫键的N端将其裂解成分子量基本相等的三个片段：2个Fab和1个Fc片段。Fab能够与抗原结合，称为抗原结合片段（Fab），Fc能够与细胞表面的Fc受体结合。Fc具有免疫原性和抗原性。因它容易形成结晶，故称为可结晶片段（F

6、c）。,Ig的酶解片断,1 木瓜蛋白酶 2个Fab 段 结合抗原 1个Fc段 结合细胞 2 胃蛋白酶 F(ab)2段 双价抗体活性 pFc段 无生物学活性,免疫球蛋白的生物学活性,V区的功能 抗体与抗原的特异性结合： 刺激抗体产生的物质为抗原，抗体分子只与其相应的抗原发生结合称为特异性结合。例如，白喉抗毒素只能中和白喉杆菌外毒素，而不能中和破伤风外毒素，反之亦然。,C区的功能,激活补体 细胞亲嗜性（IG和IE） 调理作用 ADCC 介导I 型超敏反应 通过胎盘,中和毒素 中和病毒 抑制细菌粘附 到宿主细胞,Antibody + complement- mediated damage to E.

7、 coli,ADCC作用,五类免疫球蛋白的特性与功能,五类免疫球蛋白的特性与功能,IgG 血清中含量最高，约占血清Ig总量的80% 4个亚类（IgG1，IgG2，IgG3和IgG4） 出生后3个月开始合成，3-5岁接近成人水平 半衰期最长，是再次免疫应答的效应分子，是最重要的抗感染性抗体 通过胎盘（是唯一能够通过胎盘的抗体）,IgM 分子量最大（五聚体结构），又称巨球蛋白，有10个抗原结合点。 膜性IgM（serface IgM，sIgM）是单体结构，它是B细胞抗原受体（BCR） 是在个体发育过程和免疫应答过程中出现最早的抗体，脐带血或新生儿血清中IgM水平升高表明胎儿有宫内感染 是天然血型抗

8、体 初次免疫应答的主要效应分子。,五类免疫球蛋白的特性与功能,IgA 有两型：血清IgA（单体）和分泌型IgA（二聚体） 分泌型IgA是人体外分泌液中的主要抗体。由黏膜相关淋巴组织（MALT）产生，对防御病原微生物入侵起重要作用，是局部反应性抗体。 新生儿sIgA合成不足 婴儿可从母乳中获得,五类免疫球蛋白的特性与功能,IgD 血清IgD含量极低。膜性 IgD存在于成熟B细胞表面，因此，它是成熟B细胞的主要标志。它也是B细胞抗原受体（BCR） IgE 血清中含量最低的抗体。 能与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的IgE- Fc受体结合，介导型超敏反应。 与抗寄生虫感染有关。,五类免疫球蛋白的特性与功能,人工制备抗体,多克隆抗体（polyclonal antibodies,pAb）：第一代抗体，是指由多克隆B细胞群产生的、针对多种抗原决定簇的混合抗体。 单克隆抗体（monoclonal antibodies,mAb）：第二代抗体，是指由一个B杂交瘤细胞活化、增殖、分化产生的子代细胞克隆分泌的、针对