抗体结构和功能.ppt

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1、关于抗体的结构与功能第一张，PPT共二十五页，创作于2022年6月 1.1.抗体（抗体（Ab）功能性概念功能性概念 定义：机体免疫细胞被抗原激活后，由分化成熟的终末定义：机体免疫细胞被抗原激活后，由分化成熟的终末B细胞细胞-浆细胞合成、分泌的一类能与相应抗原特异性结合的具浆细胞合成、分泌的一类能与相应抗原特异性结合的具有免疫功能的糖蛋白。有免疫功能的糖蛋白。抗体主要存在血清中，也存在于如呼吸道粘膜液、肠粘膜液、唾液以及乳抗体主要存在血清中，也存在于如呼吸道粘膜液、肠粘膜液、唾液以及乳汁等其它体液中。汁等其它体液中。2.2.免疫球蛋白（免疫球蛋白（Ig）结构性概念结构性概念 定义：定义：具有抗体

2、活性或化学结构与抗体分子相似的球蛋白。具有抗体活性或化学结构与抗体分子相似的球蛋白。两个基本概念两个基本概念第二张，PPT共二十五页，创作于2022年6月Ig与与Ab的关系的关系 所有的所有的Ab都是都是Ig，但，但Ig并非都有抗体活性。并非都有抗体活性。IgAb第三张，PPT共二十五页，创作于2022年6月 免疫球蛋白的结构免疫球蛋白的结构免疫球蛋白的结构免疫球蛋白的结构第四张，PPT共二十五页，创作于2022年6月一、免疫球蛋白的基本结构一、免疫球蛋白的基本结构n四四肽肽链链结结构构，链链间间二二硫硫键键连接形成连接形成IgIg分子单体。分子单体。n两两条条较较长长重重链链（H H）和和两

3、两条条较短轻链（较短轻链（L L）。n每每条条重重链链和和轻轻链链分分为为氨氨基基端（端（N N端）和羧基端（端）和羧基端（C C端）。端）。免疫球蛋白（免疫球蛋白（IgG）的结构模式图的结构模式图 第五张，PPT共二十五页，创作于2022年6月（一）重链和轻链（一）重链和轻链1.重链（重链（H链）链）约约450450550550氨基酸氨基酸 类：类：IgIg根据重链恒定区抗原性不同分为根据重链恒定区抗原性不同分为 IgMIgM、IgGIgG、IgAIgA、IgD IgEIgD IgE五类五类2.轻链（轻链（L链）链）约约214个氨基酸个氨基酸 型：根据轻链恒定区抗原性不同，分型：根据轻链恒定

4、区抗原性不同，分为为 和和 型。型。每个每个Ig分子的两条轻链完全分子的两条轻链完全相同。相同。天然天然Ig分子中，重链同类，轻链同型分子中，重链同类，轻链同型 许多脊椎动物中只存在许多脊椎动物中只存在IgG第六张，PPT共二十五页，创作于2022年6月n根据氨基酸排列顺序的不同分为：根据氨基酸排列顺序的不同分为：可变区（可变区（V V区）：区）：氨基酸组成、排列顺序变化氨基酸组成、排列顺序变化 较大。较大。恒定区（恒定区（C C区）：氨基酸数量、种类、排列顺区）：氨基酸数量、种类、排列顺 序及含糖量都比较稳定。序及含糖量都比较稳定。（二）可变区与恒定区（二）可变区与恒定区第七张，PPT共二十

5、五页，创作于2022年6月1.可变区（可变区（V区）区）N N端重链端重链1/41/4和轻链和轻链1/2 1/2 组成，组成，排列顺序与构型变化很大。决定排列顺序与构型变化很大。决定与抗原结合的特异性与抗原结合的特异性.可变区可分为超变区（可变区可分为超变区（h h HVRHVR）和骨架区（和骨架区（FRFR）。）。第八张，PPT共二十五页，创作于2022年6月 在在V V区中，某些特定位置的氨基酸残基的组区中，某些特定位置的氨基酸残基的组成和排列顺序高度可变，称为成和排列顺序高度可变，称为HVRHVR。超变超变区共同组成区共同组成Ig Ig 的抗原识别部位，形成与抗原的抗原识别部位，形成与抗

6、原决定基互补的表位，也称互补决定区。决定基互补的表位，也称互补决定区。又是又是IgIg分子独特型决定簇主要存在的部位。分子独特型决定簇主要存在的部位。nVLVL区和区和VHVH区各存在区各存在3 3个超变区（个超变区（HVR1-3)HVR1-3)骨架区骨架区（FR）FR1FR14 4 V V区区HVRHVR以外的部位，以外的部位，AAAA替换频率较低的部分，替换频率较低的部分，稳定稳定HVRHVR的结构。的结构。超变区超变区超变区超变区（HVR）/互补决定区互补决定区（CDR）第九张，PPT共二十五页，创作于2022年6月第十张，PPT共二十五页，创作于2022年6月 位于位于C C端，占轻链

7、端，占轻链1/21/2和重链和重链3/43/4或或4/54/5。在同一种属中，同一类重链在同一种属中，同一类重链和同一类轻链和同一类轻链C C区区 AAAA的种类、排的种类、排列顺序及构型相对稳定。列顺序及构型相对稳定。L:CL L:CL H:CH1-CH4H:CH1-CH42.恒定区恒定区（C区）区）第十一张，PPT共二十五页，创作于2022年6月第十二张，PPT共二十五页，创作于2022年6月铰链区：铰链区：位于位于CH1CH1和和CH2CH2之间，含丰富的脯之间，含丰富的脯氨酸，易伸展弯曲，有氨酸，易伸展弯曲，有利于利于Ig VIg V区与抗原互补性区与抗原互补性结合；有利于暴露补体结结

8、合；有利于暴露补体结合位点；对蛋白酶敏感。合位点；对蛋白酶敏感。（三）铰链区（三）铰链区第十三张，PPT共二十五页，创作于2022年6月FabFab段段FcFc段段暴露暴露的的C1qC1q结合结合位点位点IgGIgG分子结合抗原前后的构象变化分子结合抗原前后的构象变化C1q C1q 结结合位点合位点被屏障被屏障结合抗原之前结合抗原之前结合抗原之后结合抗原之后 C CH1H1 C CH2H2“T“T”“Y“Y”第十四张，PPT共二十五页，创作于2022年6月n nIgIg分子的分子的分子的分子的H H链和链和链和链和L L链可通过链可通过链可通过链可通过链内二硫键折叠成若干个球链内二硫键折叠成若

9、干个球链内二硫键折叠成若干个球链内二硫键折叠成若干个球形结构，每一个球形结构由形结构，每一个球形结构由形结构，每一个球形结构由形结构，每一个球形结构由110110个氨基酸组成，具有一个氨基酸组成，具有一个氨基酸组成，具有一个氨基酸组成，具有一定的生理功能，称为功能区。定的生理功能，称为功能区。定的生理功能，称为功能区。定的生理功能，称为功能区。1.分类分类n n轻链轻链轻链轻链:VLVL，CL CL（2 2个）个）个）个）n n重链重链重链重链:VH:VH，CH1CH1，CH2CH2，CH3CH3(IgGIgG、IgAIgA 和和和和IgDIgD)，多一个多一个多一个多一个CH4CH4（IgM

10、IgM和和和和IgEIgE）（四）功能区（四）功能区 第十五张，PPT共二十五页，创作于2022年6月 2 2功能区的作用功能区的作用(1)VH(1)VH(1)VH(1)VH和和和和VL VL VL VL（超变区，互补决定区）抗原结（超变区，互补决定区）抗原结（超变区，互补决定区）抗原结（超变区，互补决定区）抗原结合部位。合部位。合部位。合部位。(2)CH1(2)CH1(2)CH1(2)CH13 3 3 3和和和和CL CL CL CL 具有同种异型的遗传标记。具有同种异型的遗传标记。具有同种异型的遗传标记。具有同种异型的遗传标记。(3)CH2(IgG)(3)CH2(IgG)(3)CH2(Ig

11、G)(3)CH2(IgG)、CH3(IgM)CH3(IgM)CH3(IgM)CH3(IgM)补体补体补体补体C1qC1qC1qC1q结合部位结合部位结合部位结合部位，参与活化补体。参与活化补体。参与活化补体。参与活化补体。(4)CH2(4)CH2(4)CH2(4)CH2CH3 CH3 CH3 CH3 具有介导具有介导具有介导具有介导IgGIgGIgGIgG通过胎盘的特通过胎盘的特通过胎盘的特通过胎盘的特性。性。性。性。(5)CH35)CH3（IgGIgG）和）和CH4CH4（IgEIgE）具有结合包具有结合包括单核细胞、巨噬细胞、粒细胞、括单核细胞、巨噬细胞、粒细胞、B B细胞、细胞、NKNK

12、细胞等细胞的细胞等细胞的FcFc段受体的功能。段受体的功能。第十六张，PPT共二十五页，创作于2022年6月第十七张，PPT共二十五页，创作于2022年6月二、免疫球蛋白的生物学活性二、免疫球蛋白的生物学活性 （一）识别并特异性结合抗原（一）识别并特异性结合抗原V区的功能区的功能1.抗体分子：抗体分子：单体（单体（IgG,IgE)-2价价 二聚体二聚体(分泌型分泌型IgA)-4价价 五聚体五聚体(IgM)-10价（价（5价）价）Ig与与Ag的结合具有高度特异性，必需是超变区与抗原的空间的结合具有高度特异性，必需是超变区与抗原的空间构象完全吻合。构象完全吻合。2.意义意义 抗毒素中和外毒素抗毒素

13、中和外毒素 毒性作用；抗病毒抗体对病毒的中和作用。毒性作用；抗病毒抗体对病毒的中和作用。发生各种体外抗原抗体反应（凝集、沉淀现象），是免疫学诊断的基础。发生各种体外抗原抗体反应（凝集、沉淀现象），是免疫学诊断的基础。mIg识别并结合抗原，诱导免疫应答。识别并结合抗原，诱导免疫应答。第十八张，PPT共二十五页，创作于2022年6月（二二）激活补体系统激活补体系统C C区的功能区的功能 1.IgG1IgG3和和IgM分别通过分别通过CH2和和CH3激活补体经激活补体经 典途径；典途径；2.IgA、IgG4、IgE形成聚合物后活化补体替代途径。形成聚合物后活化补体替代途径。第十九张，PPT共二十五页

14、，创作于2022年6月（三）结合（三）结合FcFc受体受体c c区的功能区的功能 主要通过主要通过IgG/IgEIgG/IgE的的CH3/CH4CH3/CH4功能域与位于不同细胞上的功能域与位于不同细胞上的FcFc R/FcR/Fc R R结合，介导不同的生物学效应结合，介导不同的生物学效应.第二十张，PPT共二十五页，创作于2022年6月1.调理作用调理作用概念：概念：指抗体、补体等调指抗体、补体等调理素促进吞噬细胞吞噬细理素促进吞噬细胞吞噬细菌等颗粒性抗原的作用，菌等颗粒性抗原的作用，包括包括抗体的调理作用抗体的调理作用和补和补体的联合调理作用。体的联合调理作用。IgG+抗原抗原(颗粒性颗

15、粒性)FcR（巨噬细胞）（巨噬细胞）促吞噬细胞吞噬；促吞噬细胞吞噬；第二十一张，PPT共二十五页，创作于2022年6月2.ADCC（抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（antibody dependent cell-mediated cytotoxicity）IgG+抗原抗原(靶细胞靶细胞)Fc R（NK 细胞）细胞）杀伤杀伤靶细胞靶细胞第二十二张，PPT共二十五页，创作于2022年6月(四四)穿过胎盘和粘膜穿过胎盘和粘膜穿过胎盘：穿过胎盘：IgG、自然被动免疫、新生儿抗感染。、自然被动免疫、新生儿抗感染。（IgG是唯一可通过胎盘从母体转移给胎儿的是唯一可通过胎盘从母体转移给胎儿的Ig。是一种重要的自然被动免疫，对于新生儿的抗感。是一种重要的自然被动免疫，对于新生儿的抗感染有重要作用。染有重要作用。）通过粘膜：分泌型通过粘膜：分泌型sIgA，是局部粘膜免疫抗感染的重要，是局部粘膜免疫抗感染的重要免疫分子。免疫分子。第二十三张，PPT共二十五页，创作于2022年6月第二十四张，PPT共二十五页，创作于2022年6月感感谢谢大大家家观观看看第二十五张，PPT共二十五页，创作于2022年6月