免疫球蛋白 (7)精选PPT.ppt

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1、关于免疫球蛋白(7)第1页，讲稿共62张，创作于星期一目的要求目的要求1 1、掌握：、掌握：Ig Ig、AbAb、HVRHVR的概念；的概念；IgIg的基本的基本结构；五类结构；五类IgIg的主要特性。的主要特性。2 2、熟悉：抗体的生物学活性。、熟悉：抗体的生物学活性。3 3、了解：单克隆抗体的概念。、了解：单克隆抗体的概念。教学难点教学难点 免疫球蛋白免疫球蛋白HVRHVR（CDRCDR）的理解；）的理解；ADCCADCC与与调理作用。调理作用。教学重点教学重点 掌握中所有内容。掌握中所有内容。第2页，讲稿共62张，创作于星期一内容内容提要提要一、概述一、概述二、二、免疫球蛋白的结构免疫球

2、蛋白的结构三、三、抗体的生物学活性抗体的生物学活性四、四、五类免疫球蛋白的特性五类免疫球蛋白的特性五、人工抗体的制备五、人工抗体的制备第3页，讲稿共62张，创作于星期一一、一、概概 述述n n抗体抗体（antibody,Abantibody,Ab）：）：BCBC识别抗原后识别抗原后活活化、增殖、分化为化、增殖、分化为浆细胞浆细胞所产生的能与所产生的能与相应抗原特异性结合的相应抗原特异性结合的球蛋白球蛋白。n n免疫球蛋白免疫球蛋白（immunoglobulin,Igimmunoglobulin,Ig）：）：具有具有AbAb活性或结构与活性或结构与AbAb相似的球蛋白。相似的球蛋白。第4页，讲稿

3、共62张，创作于星期一第5页，讲稿共62张，创作于星期一二、二、免疫球蛋白的结构免疫球蛋白的结构 （一）基本结构（以（一）基本结构（以IgGIgG为例）为例）（二）功能区（二）功能区 （三）水解片段（三）水解片段第6页，讲稿共62张，创作于星期一（一）基本结构（以（一）基本结构（以IgG为例）为例）1 1、四肽链结构、四肽链结构 由两条相同的长链和两条相同的短链通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。过二硫键连接而成的四肽链。两种链：两种链：H H、L L 每种链：两端每种链：两端 每种链：每种链：两区两区（可可变区与变区与恒恒定区）定区）第7页，讲稿共62张，创作于星期

4、一第8页，讲稿共62张，创作于星期一25KD214aa50-75KD450-550aa可变区可变区（variable region，V区区）：）：IgIg分子分子N N端，在端，在轻链轻链1/21/2和重链和重链1/41/4处，处，氨基酸组成和排列有较大氨基酸组成和排列有较大差异；差异；恒定区恒定区（constant region,C区区)：Ig Ig 分子的分子的C C端，在端，在轻链轻链1/21/2和重链和重链3/43/4处，氨基酸的组成和排列比较处，氨基酸的组成和排列比较恒定。恒定。第9页，讲稿共62张，创作于星期一超变区超变区（hypervariable region,hypervar

5、iable region,HVRHVR）：在）：在VLVL和和VHVH中各中各自有自有3 3个区域氨基酸组成个区域氨基酸组成和排列和排列顺序变化更为明显，此为顺序变化更为明显，此为HVRHVR。因。因HVRHVR与抗原表位互补结合，故又称为与抗原表位互补结合，故又称为CDRCDR。骨骨架架区区互补性决定区互补性决定区(complementarity determining region,(complementarity determining region,CDRCDR):):抗体与抗原表位特异性结合的部位，该部位因在空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

6、互补，故称为间结构上可与抗原表位形成精密的互补，故称为CDRCDR。轻、。轻、重链各有重链各有3 3个。个。第10页，讲稿共62张，创作于星期一第11页，讲稿共62张，创作于星期一第12页，讲稿共62张，创作于星期一 可变区和恒定区：可变区和恒定区：1.1.可变区可变区（variable regionvariable region，V V区区）：）：IgIg分子分子N N端，在轻链端，在轻链1/21/2和重链和重链1/41/4处，处，氨基酸氨基酸组成和排列有较大差异；组成和排列有较大差异；1 1）超变区超变区（hypervariable region,hypervariable region,

7、HVRHVR）：在）：在VLVL和和VHVH中，各自有中，各自有3 3个区域氨基酸个区域氨基酸组成组成和排列和排列顺序变化更为明显，此为顺序变化更为明显，此为HVRHVR。轻、重链各有轻、重链各有3 3个个HVRHVR。第13页，讲稿共62张，创作于星期一 2 2）互补性决定区互补性决定区 （complementarity-determining complementarity-determining region,region,CDRCDR）：）：超变区乃抗体与抗原（表位）特异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性结合的部位，该部位因在空间结构上可与抗原决定簇形

8、成精密的互补，故与抗原决定簇形成精密的互补，故HVRHVR又又称为称为CDRCDR。第14页，讲稿共62张，创作于星期一 3 3）骨架区骨架区 VH VH和和VLVL各有各有4 4个个FRFR。2.2.恒定区恒定区（constant region,Cconstant region,C区区)：Ig Ig 分子的分子的C C端，在轻链端，在轻链1/21/2和重链和重链3/43/4处，氨基酸的组成和排列比较恒定。处，氨基酸的组成和排列比较恒定。第15页，讲稿共62张，创作于星期一Ig的类别的类别1）类）类：根据根据CHCH氨基酸组成排列氨基酸组成排列不同分为五大类不同分为五大类 IgG IgM Ig

9、A IgD IgE 亚类亚类：IgG14；IgM12;IgA122 2）型：根据）型：根据CLCL氨基酸组成排列氨基酸组成排列不同分为两型不同分为两型 型和型和型型第16页，讲稿共62张，创作于星期一第17页，讲稿共62张，创作于星期一 特特点点：位位于于CH1CH1和和CH2CH2之之间间，富富含含脯脯氨酸，极富弹性。氨酸，极富弹性。功能：功能：1.1.有利于有利于AbAb与与AgAg的结合；的结合；2.2.有利于有利于Ig补体功能区的暴露。补体功能区的暴露。2 2、铰链区（、铰链区（Hinge region）第18页，讲稿共62张，创作于星期一第19页，讲稿共62张，创作于星期一3 3、连

10、接链（、连接链（J J链）和分泌片段链）和分泌片段n nJ J链：由链：由浆细胞浆细胞合成的富含半胱氨酸的多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。肽链。起连接及稳定多聚体结构的作用。n n分泌片（分泌片（SPSP）：由黏膜）：由黏膜上皮细胞上皮细胞合成和合成和分泌的含糖肽链。起分泌的含糖肽链。起保护保护sIgAsIgA及介导其及介导其主动运输的作用。主动运输的作用。第20页，讲稿共62张，创作于星期一第21页，讲稿共62张，创作于星期一二、免疫球蛋白的结构（一）基本结构（以（一）基本结构（以IgGIgG为例）为例）（二）功能区（二）功能区（三）水解片段（三）水解片段第22页

11、，讲稿共62张，创作于星期一（二）免疫球蛋白的功能区（二）免疫球蛋白的功能区 1、定义、定义：Ig的多肽链分子可折叠成若干个链内由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。每个球形结构约由二硫键连接的球形结构。每个球形结构约由110个氨基个氨基酸组成，具有一定的功能，故称酸组成，具有一定的功能，故称功能区功能区。2、Ig的功能区的功能区 L链：链：VL、CL H链链：VH、CH1、CH2、CH3 CH4(IgM、IgE)第23页，讲稿共62张，创作于星期一第24页，讲稿共62张，创作于星期一 3 3、功能区功能、功能区功能（以（以IgG为例）为例）1)VH1)VH和和VLVL：与抗

12、原特异性结合的部位；：与抗原特异性结合的部位；2)CL2)CL和和CH1CH1：（：（allotypeallotype）遗传标记；）遗传标记；3)3)IgGIgG的的CH2CH2、IgMIgM的的CH3CH3：补补体体结结合合点点 (激活补体经典途径）；激活补体经典途径）；4)4)IgGIgG的的CH3CH3：结结合合单单核核/巨巨噬噬细细胞胞表表面面FcR FcR(不同生物学效应）；不同生物学效应）；第25页，讲稿共62张，创作于星期一与抗原特异性结合的部位与抗原特异性结合的部位某些同种异某些同种异型遗传标记型遗传标记结合补体结合补体结合结合FcR第26页，讲稿共62张，创作于星期一二、免疫

13、球蛋白的结构（一）基本结构（以（一）基本结构（以IgGIgG为例）为例）（二）功能区（二）功能区（三）水解片段（三）水解片段第27页，讲稿共62张，创作于星期一第28页，讲稿共62张，创作于星期一三三、抗体的生物学活性抗体的生物学活性 (一一)识别并特异性结合抗原识别并特异性结合抗原 体体内内结结合合相相应应抗抗原原分分子子发发挥挥免免疫疫效效应应。如：中和毒素。如：中和毒素。第29页，讲稿共62张，创作于星期一第30页，讲稿共62张，创作于星期一（二）激活补体（二）激活补体 IgMIgM、IgG1IgG1 3 3 激活补体经典途径；激活补体经典途径；（三）通过（三）通过FcFc段结合具有段结

14、合具有FcRFcR的细胞的细胞 1 1）调理作用（）调理作用（opsonization)opsonization)；IgFc IgFc段与吞噬细胞表面段与吞噬细胞表面FcRFcR结合结合促进促进吞吞噬细胞噬细胞的的吞噬；吞噬；第31页，讲稿共62张，创作于星期一调理作用调理作用 抗体抗体单独单独或与或与补体联补体联合合可发挥调可发挥调理作用，即理作用，即促进吞噬细促进吞噬细胞对某些病胞对某些病原体的原体的吞噬吞噬。第32页，讲稿共62张，创作于星期一第33页，讲稿共62张，创作于星期一第34页，讲稿共62张，创作于星期一动画演示调理吞噬作用动画演示调理吞噬作用第35页，讲稿共62张，创作于星期

15、一 2 2）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 （Ab-dependent cell-mediated Ab-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCCcytotoxicity,ADCC)3)3)介导介导I I型超敏反应型超敏反应 （四）通过胎盘和粘膜（四）通过胎盘和粘膜 IgGIgG通过胎盘；通过胎盘；sIgAsIgA穿过粘膜穿过粘膜C C区的区的功能。功能。第36页，讲稿共62张，创作于星期一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 an

16、tibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCCcytotoxicity,ADCC）IgGIgG与有相应抗原的靶细胞特异性结合后，与有相应抗原的靶细胞特异性结合后，其其FcFc段可与段可与NKNK细胞表面相应的细胞表面相应的IgG FcRIgG FcR结合，从而激活结合，从而激活NKNK细细胞对靶细胞的杀伤作用。此称为胞对靶细胞的杀伤作用。此称为ADCCADCC。第37页，讲稿共62张，创作于星期一 IgG与有相应抗原的靶细胞特异性结合后，与有相应抗原的靶细胞特异性结合后，其其Fc段可段可与与NK细胞表面相应的细胞表面相应的IgG FcR结合，从

17、而激活结合，从而激活NK细细胞对靶细胞的杀伤作用。胞对靶细胞的杀伤作用。第38页，讲稿共62张，创作于星期一ADCC作用第39页，讲稿共62张，创作于星期一抗体的生物学活性抗体的生物学活性 (一一)识别并特异性结合抗原识别并特异性结合抗原（二）激活补体（二）激活补体（三）通过（三）通过FcFc段结合具有段结合具有FcRFcR的细胞的细胞 1 1）调理作用）调理作用 2 2）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 3)3)介导介导I I型超敏反应型超敏反应（四）穿过胎盘和粘膜屏障（四）穿过胎盘和粘膜屏障第40页，讲稿共62张，创作于星期一第41页，讲稿共62张，创作于星期

18、一四四 、五类、五类Ig的特性的特性n IgGn IgMn n IgAn n IgDn IgE第42页，讲稿共62张，创作于星期一Immunoglobulin Isotypes Are Distributed To Different Parts Of The BodyIgM BloodIgG TissuesIgA MucosaIgE-Surfaces第43页，讲稿共62张，创作于星期一IgG的特征和功能的特征和功能1 1、特征、特征 产生产生部位：脾、淋巴结中浆细胞；部位：脾、淋巴结中浆细胞；时时间间：出出生生后后3 3月月始始合合成成，3 35 5岁岁接接近近成成人水平；人水平；存在存在形

19、式：单体形式：单体 部位：部位：SeraSera和胞外液（各和胞外液（各50%50%）时间：即时间：即半衰期，半衰期，20-2320-23天天 浓度：血清中浓度：血清中IgIg含量最高（含量最高（75%-80%75%-80%）；）；第44页，讲稿共62张，创作于星期一 2 2、功能、功能 多数具有多数具有抗菌、抗病毒、抗毒素抗菌、抗病毒、抗毒素 作用（通过中和作用、调理作用、作用（通过中和作用、调理作用、ADCC ADCC作用、激活补体）。作用、激活补体）。第45页，讲稿共62张，创作于星期一 3 3、意义、意义 1 1）唯一通过胎盘唯一通过胎盘IgIg，发挥自然被动，发挥自然被动免疫功能；免

20、疫功能；2 2）临床注射丙球预防相应传染（甲肝）临床注射丙球预防相应传染（甲肝）病；病；3 3）参与）参与型型/型超敏反应，某些自型超敏反应，某些自身免疫病；身免疫病；第46页，讲稿共62张，创作于星期一IgMIgM的特征和功能的特征和功能 1 1、特征、特征 产生产生部位：脾、淋巴结中浆细胞；部位：脾、淋巴结中浆细胞；时间：胚胎晚期时间：胚胎晚期 存在存在形式：五聚体形式：五聚体MWMW最大最大，称为巨球，称为巨球 蛋白；蛋白；部位：主要在血液中部位：主要在血液中 ；时间：半衰期较短，时间：半衰期较短，5 5天左右；天左右；浓度：浓度：Sera IgSera Ig中含量中含量 5%-10%5

21、%-10%第47页，讲稿共62张，创作于星期一第48页，讲稿共62张，创作于星期一2 2、功能、功能 溶菌溶菌/溶病毒溶病毒/溶血溶血（激活补体）（激活补体）3 3、意义、意义 1 1）生物进化与个体发育中最早生物进化与个体发育中最早出现的出现的Ig，胚胎期，胚胎期2020周即能产生，脐带血周即能产生，脐带血IgMIgM增增高提示胎内感染（如风疹病毒、巨细胞病高提示胎内感染（如风疹病毒、巨细胞病毒感染等）；毒感染等）；第49页，讲稿共62张，创作于星期一 2 2）抗原初次刺激机体时，是体内最抗原初次刺激机体时，是体内最先的先的Ig；又因半寿期较短，故血清；又因半寿期较短，故血清IgM升高说明有

22、近期感染；升高说明有近期感染；3 3）天然血型抗体是天然血型抗体是IgM；4 4）参与）参与型、型、型超敏反应。型超敏反应。第50页，讲稿共62张，创作于星期一IgA的特征和功能的特征和功能1 1、特征、特征 产生产生部位：部位：MALTMALT；时间：出生后时间：出生后3-63-6月始合成；月始合成；存在存在形式：单体血清型和二聚体形式：单体血清型和二聚体分泌型分泌型；部部位位：唾唾液液、泪泪液液、乳乳汁汁及及呼呼吸吸道道、消化道、泌尿道的分泌液中和粘膜表面；消化道、泌尿道的分泌液中和粘膜表面；时间：半衰期，时间：半衰期，6 6天左右；天左右；浓度：血清中浓度：血清中IgIg含量含量 10%

23、-20%10%-20%第51页，讲稿共62张，创作于星期一2 2、功能、功能 1 1）血清型：同）血清型：同IgGIgG，但不重要，但不重要 2 2）分泌型：）分泌型：粘膜局部抗感染免疫粘膜局部抗感染免疫的重要因素（又称的重要因素（又称局部免疫抗体局部免疫抗体）。）。第52页，讲稿共62张，创作于星期一3 3、意义、意义 1 1）机体初乳中的）机体初乳中的sIgAsIgA可对婴幼可对婴幼儿发挥自然被动免疫作用；儿发挥自然被动免疫作用；2 2）缺乏或合成障碍，易患呼吸道、）缺乏或合成障碍，易患呼吸道、胃肠道感染。胃肠道感染。第53页，讲稿共62张，创作于星期一IgD的特征和功能的特征和功能n n

24、血清中含量低，其生物学作用尚不血清中含量低，其生物学作用尚不清楚。清楚。半衰期，半衰期，2.52.5天左右天左右 第54页，讲稿共62张，创作于星期一IgE E的特征和功能的特征和功能n n血清中含量血清中含量最低最低的的IgIg；n n最不稳定最不稳定（T T1/21/2为为2 2天）；天）；n n属属亲亲细细胞胞抗抗体体，可可与与肥肥大大细细胞胞、嗜嗜碱碱性性粒粒细细胞胞表表面面FcRFcR结结合合，介介导导I I型型超超敏敏反反应应。n n抗寄生虫感染抗寄生虫感染。第55页，讲稿共62张，创作于星期一五五、人工抗体的制备人工抗体的制备 多克隆抗体多克隆抗体 单克隆抗体单克隆抗体 基因工程

25、抗体基因工程抗体第56页，讲稿共62张，创作于星期一多克隆抗体多克隆抗体n npolyclonal antibody 用含多种抗原决定基的抗原物质免用含多种抗原决定基的抗原物质免疫动物，刺激多个疫动物，刺激多个B B细胞克隆所获得的细胞克隆所获得的免疫血清（含多种抗体的混合物），免疫血清（含多种抗体的混合物），此为此为多克隆抗体。多克隆抗体。第57页，讲稿共62张，创作于星期一带有多个表位带有多个表位抗原抗原针对不同表针对不同表位的位的B细胞细胞克隆增殖克隆增殖多种抗体的混合物多种抗体的混合物（多克隆抗体）（多克隆抗体）刺激小鼠刺激小鼠第58页，讲稿共62张，创作于星期一单克隆抗体单克隆抗体（

26、monoclonal antibody,mAb）由单个杂交瘤细胞增殖而成的细由单个杂交瘤细胞增殖而成的细胞克隆产生的、针对某一种胞克隆产生的、针对某一种Ag决定决定基的基的、均一的、单一特异性抗体、均一的、单一特异性抗体。第59页，讲稿共62张，创作于星期一 mAb b的优点：的优点：高特异高特异（仅针对特定抗原表位）、（仅针对特定抗原表位）、高高纯度纯度（属同一类、亚类、型别）（属同一类、亚类、型别）高效价高效价、可大量生产可大量生产。mAb的应用：的应用：1 1）检测各种）检测各种Ag；2 2）用于疾病治疗。）用于疾病治疗。第60页，讲稿共62张，创作于星期一第61页，讲稿共62张，创作于星期一感感谢谢大大家家观观看看17.10.202217.10.2022第62页，讲稿共62张，创作于星期一