免疫球蛋白ppt课件

1、免疫球蛋白,医学免疫学,1,目的要求 1、掌握： Ig 、Ab、HVR的概念；Ig的基本结构；五类Ig的主要特性。 2、熟悉：抗体的生物学活性。 3、了解：单克隆抗体的概念。 教学难点 免疫球蛋白HVR（CDR）的理解；ADCC与调理作用。 教学重点 掌握中所有内容。,2,内容提要,一、概述 二、免疫球蛋白的结构 三、抗体的生物学活性 四、五类免疫球蛋白的特性 五、人工抗体的制备,3,一、 概 述,抗体（antibody,Ab）：BC识别抗原后活化、增殖、分化为浆细胞所产生的能与相应抗原特异性结合的球蛋白。 免疫球蛋白（immunoglobulin, Ig）：具有Ab活性或结构与Ab相似的球蛋

2、白。,4,5,二、免疫球蛋白的结构,（一）基本结构（以IgG为例） （二）功能区 （三）水解片段,6,（一）基本结构（以IgG为例）,1、四肽链结构 由两条相同的长链和两条相同的短链通过二硫键连接而成的四肽链。 两种链：H、L 每种链：两端 每种链：两区（可变区与恒定区）,7,8,25KD 214aa,50-75KD 450-550aa,可变区（variable region，V区）：Ig分子N端，在轻链1/2和重链1/4处，氨基酸组成和排列有较大差异；,恒定区（constant region,C区)：Ig 分子的C端，在轻链1/2和重链3/4处，氨基酸的组成和排列比较恒定。,9,超变区（hy

3、pervariable region, HVR）：在VL和VH中各自有3个区域氨基酸组成和排列顺序变化更为明显，此为HVR。因HVR与抗原表位互补结合，故又称为CDR。,骨架区,互补性决定区(complementarity determining region, CDR):抗体与抗原表位特异性结合的部位，该部位因在空间结构上可与抗原表位形成精密的互补，故称为CDR。轻、重链各有3个。,10,11,12,可变区和恒定区： 1.可变区（variable region，V区）：Ig分子N端，在轻链1/2和重链1/4处，氨基酸组成和排列有较大差异； 1） 超变区（hypervariable regio

4、n, HVR）：在VL和VH中，各自有3个区域氨基酸组成和排列顺序变化更为明显，此为HVR。 轻、重链各有3个HVR。,13,2）互补性决定区 （complementarity-determining region, CDR）： 超变区乃抗体与抗原（表位）特异性结合的部位，该部位因在空间结构上可与抗原决定簇形成精密的互补，故HVR又称为CDR。,14,3）骨架区 VH和VL各有4个FR。 2. 恒定区（constant region,C区)： Ig 分子的C端，在轻链1/2和重链3/4处，氨基酸的组成和排列比较恒定。,15,Ig的类别 1）类：根据CH氨基酸组成排列不同分为五大类 IgG Ig

5、M IgA IgD IgE 亚类：IgG14；IgM12; IgA12 2）型：根据CL氨基酸组成排列不同分为两型 型和型,16,17,特点：位于CH1和CH2之间，富含脯氨酸，极富弹性。 功能： 1.有利于Ab与Ag的结合； 2.有利于Ig补体功能区的暴露。,2、铰链区（Hinge region）,18,19,3、连接链（J链）和分泌片段,J链：由浆细胞合成的富含半胱氨酸的多肽链。起连接及稳定多聚体结构的作用。 分泌片（SP）：由黏膜上皮细胞合成和分泌的含糖肽链。起保护sIgA及介导其主动运输的作用。,20,21,二、免疫球蛋白的结构,（一）基本结构（以IgG为例） （二）功能区 （三）水解

6、片段,22,（二）免疫球蛋白的功能区 1、定义：Ig的多肽链分子可折叠成若干个链内由二硫键连接的球形结构。每个球形结构约由110个氨基酸组成，具有一定的功能，故称功能区。 2、Ig的功能区 L链：VL、CL H链：VH、CH1、 CH2、CH3 CH4(IgM、IgE),23,24,3、功能区功能（以IgG为例）,1) VH和VL：与抗原特异性结合的部位； 2) CL和CH1：（allotype）遗传标记； 3) IgG的CH2、IgM的CH3：补体结合点 (激活补体经典途径）； 4) IgG的CH3：结合单核/巨噬细胞表面FcR (不同生物学效应）；,25,与抗原特异性结合的部位,某些同种异

7、型遗传标记,结合补体,结合FcR,26,二、免疫球蛋白的结构,（一）基本结构（以IgG为例） （二）功能区 （三）水解片段,27,28,三 、抗体的生物学活性,(一) 识别并特异性结合抗原 体内结合相应抗原分子发挥免疫效应。如：中和毒素。,29,30,（二）激活补体 IgM、IgG13 激活补体经典途径； （三）通过Fc段结合具有FcR的细胞 1）调理作用（opsonization)； IgFc段与吞噬细胞表面FcR结合促进吞噬细胞的吞噬；,31,调理作用,抗体单独或与补体联合可发挥调理作用，即促进吞噬细胞对某些病原体的吞噬。,32,33,34,动画演示调理吞噬作用,35,2）抗体依赖的细胞介

8、导的细胞毒作用 （Ab-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC) 3) 介导I型超敏反应 （四）通过胎盘和粘膜 IgG通过胎盘；sIgA穿过粘膜C区的功能。,36,抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC）,IgG与有相应抗原的靶细胞特异性结合后， 其Fc段可与NK细胞表面相应的IgG FcR结合，从而激活NK细胞对靶细胞的杀伤作用。此称为ADCC。,37,IgG与有相应抗原的靶细胞特异性结合后， 其Fc段可与NK细胞表面相应的IgG FcR结合，从而激活NK

9、细胞对靶细胞的杀伤作用。,38,ADCC作用,39,抗体的生物学活性,(一) 识别并特异性结合抗原 （二）激活补体 （三）通过Fc段结合具有FcR的细胞 1）调理作用 2）抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用 3)介导I型超敏反应 （四）穿过胎盘和粘膜屏障,40,41,四 、五类Ig的特性,IgG IgM IgA IgD IgE,42,Immunoglobulin Isotypes Are Distributed To Different Parts Of The BodyIgM BloodIgG TissuesIgA MucosaIgE - Surfaces,43,IgG的特征和功能,1、特征 产

10、生部位：脾、淋巴结中浆细胞； 时间：出生后3月始合成，35岁接近成人水平； 存在形式：单体 部位：Sera和胞外液（各50%） 时间：即半衰期，20-23天 浓度：血清中Ig含量最高（75%-80%）；,44,2、功能 多数具有抗菌、抗病毒、抗毒素 作用（通过中和作用、调理作用、 ADCC作用、激活补体）。,45,3、意义 1）唯一通过胎盘Ig，发挥自然被动免疫功能； 2）临床注射丙球预防相应传染（甲肝）病； 3）参与型/型超敏反应，某些自身免疫病；,46,IgM的特征和功能,1、特征 产生部位：脾、淋巴结中浆细胞； 时间：胚胎晚期 存在形式：五聚体MW最大，称为巨球 蛋白； 部位：主要在血液

11、中 ； 时间：半衰期较短，5天左右； 浓度：Sera Ig中含量 5%-10%,47,48,2、功能 溶菌/溶病毒/溶血（激活补体） 3、意义 1）生物进化与个体发育中最早出现的Ig ，胚胎期20周即能产生，脐带血IgM增高提示胎内感染（如风疹病毒、巨细胞病毒感染等）；,49,2）抗原初次刺激机体时，是体内最 先的Ig；又因半寿期较短，故血清IgM 升高说明有近期感染； 3）天然血型抗体是IgM； 4）参与型、型超敏反应。,50,IgA的特征和功能,1、特征 产生部位：MALT； 时间：出生后3-6月始合成； 存在形式：单体血清型和二聚体分泌型； 部位：唾液、泪液、乳汁及呼吸道、 消化道、泌尿

12、道的分泌液中和粘膜表面； 时间：半衰期，6天左右； 浓度：血清中Ig含量 10%-20%,51,2、功能 1）血清型：同IgG，但不重要 2）分泌型：粘膜局部抗感染免疫的重要因素（又称局部免疫抗体）。,52,3、意义 1）机体初乳中的sIgA可对婴幼儿发挥自然被动免疫作用； 2）缺乏或合成障碍，易患呼吸道、胃肠道感染。,53,IgD的特征和功能,血清中含量低，其生物学作用尚不清楚。 半衰期，2.5天左右,54,IgE的特征和功能,血清中含量最低的Ig； 最不稳定（T1/2为2天）； 属亲细胞抗体，可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞表面FcR结合，介导I型超敏反应。 抗寄生虫感染。,55,五 、人工抗体的制备,多克隆抗体 单克隆抗体 基因工程抗体,56,多克隆抗体,polyclonal antibody 用含多种抗原决定基的抗原物质免疫动物，刺激多个B细胞克隆所获得的免疫血清（含多种抗体的混合物），此为多克隆抗体。,57,带有多个表位,针对不同表 位的B细胞,克隆增殖,