免疫球蛋白与抗体 (2)精选课件.ppt

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1、关于免疫球蛋白与抗体(2)第一页，本课件共有50页 免疫球蛋白与抗免疫球蛋白与抗 体体 （Ig,AbIg,Ab）2第二页，本课件共有50页 掌握免疫球蛋白与抗体的概念及五类免疫掌握免疫球蛋白与抗体的概念及五类免疫球蛋白的特性。球蛋白的特性。熟悉免疫球蛋白的结构、水解片段与功能；熟悉免疫球蛋白的结构、水解片段与功能；了解人工制备抗体的类型及临床应用。了解人工制备抗体的类型及临床应用。本章学习要求本章学习要求3第三页，本课件共有50页第一节第一节 概述概述 抗体抗体：受抗原刺激后，由：受抗原刺激后，由B淋巴细胞分化成的浆细淋巴细胞分化成的浆细胞产生的能与相应抗原特异结合的免疫球蛋白。胞产生的能与相

2、应抗原特异结合的免疫球蛋白。抗体主要存在于血清中，也见于其他体液和外分泌抗体主要存在于血清中，也见于其他体液和外分泌液中，故将抗体介导的免疫称为液中，故将抗体介导的免疫称为体液免疫体液免疫。一、抗体一、抗体抗原抗原B B浆细胞浆细胞浆细胞浆细胞抗体抗体抗体抗体T TT T效应淋巴细胞效应淋巴细胞效应淋巴细胞效应淋巴细胞4第四页，本课件共有50页v1 1、Ab Ab 的发现：的发现：18901890年，年，Behring Behring 和北里在德国和北里在德国KochKoch实验室使用实验室使用白喉白喉脱毒外毒素脱毒外毒素注射马，在马血清中发现了一种能中和白喉外注射马，在马血清中发现了一种能中

3、和白喉外毒素的物质，称为毒素的物质，称为“抗毒素抗毒素”，并挽救了成千上万的白，并挽救了成千上万的白喉患儿。喉患儿。60%60%死亡率降到死亡率降到26%26%。医学史上的一个重要里程碑，人类防医学史上的一个重要里程碑，人类防治传染病的重要方法治传染病的重要方法血清疗法血清疗法诞生诞生了。了。获获19011901年的第一届诺贝尔奖年的第一届诺贝尔奖5第五页，本课件共有50页2、证明是球蛋白、证明是球蛋白证明：抗体是证明：抗体是球蛋白；球蛋白；但但球蛋白并非都具有抗体活性球蛋白并非都具有抗体活性第六页，本课件共有50页免疫球蛋白存在形式免疫球蛋白存在形式分泌型分泌型（secreted immun

4、oglobulin,sIg）抗体抗体 膜型膜型（membrane immunoglobulin,mIg）BCR(B细胞受体细胞受体)B8第八页，本课件共有50页第二节第二节 免疫球蛋白的分子结构免疫球蛋白的分子结构一、基本结构一、基本结构“Y”字型字型 四肽链四肽链2条重链条重链(heavy chain,H)2条轻链条轻链(light chain,L)二硫键连接二硫键连接抗体的基本功能单位抗体的基本功能单位9第九页，本课件共有50页轻链（轻链（L)L)：约：约210210个个AAAA残基，分子量约为残基，分子量约为25kD25kD；可分为可分为 和和 两型两型 IgG IgG（IgG IgG

5、和和 IgG IgG ）IgMIgM （IgM IgM 和和 IgM IgM ）IgAIgA （IgA IgA 和和 IgA IgA ）IgEIgE （IgE IgE 和和 IgE IgE ）IgD IgD（IgD IgD 和和 IgD IgD ）-S-S-S-SS-SNCLHHLN重链重链(H)(H)：约约450-550个氨基酸残基个氨基酸残基，分子量分子量约约50-75 kD重链分重链分、和和链链10第十页，本课件共有50页二、可变区和恒定区二、可变区和恒定区可变区可变区（variable region,V 区）：轻链和重链靠近区）：轻链和重链靠近N端的约端的约110个氨基酸变化个氨基酸变

6、化很大，称为可变区，用很大，称为可变区，用VH和和VL表示。表示。恒定区恒定区（constant region,C 区）：区）：免疫球蛋白轻链和重链中氨基酸序列较保守的区域。免疫球蛋白轻链和重链中氨基酸序列较保守的区域。H链有一个链有一个VH及及34个个CH区。区。（其中（其中IgM,IgE有有CH4区）区）L链具有链具有VL，CL两个功能区。两个功能区。铰链区铰链区：位于位于CH1与与CH2之间，含有丰之间，含有丰富的脯氨酸，易伸展弯曲，而且易被富的脯氨酸，易伸展弯曲，而且易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶等水解。木瓜蛋白酶、胃蛋白酶等水解。11第十一页，本课件共有50页 超变区超变区：重链和轻链：重

7、链和轻链V区各有区各有3个区域的氨基酸组成和排列顺序高度可个区域的氨基酸组成和排列顺序高度可变，称为变，称为超变区（超变区（hypervariable region,HVR）或决定簇互补决定区）或决定簇互补决定区（complementary determining region,CDR），），分别为分别为CDR1、CDR2和和CDR3。6个个CDR组成一个抗原结合部位。组成一个抗原结合部位。骨架区骨架区：V区中，区中，CDR以外区域的氨基酸组成和排列顺序相对不易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（变化，称为骨架区（framework region,FR）。）。可变区可变区可

8、变区可变区：12第十二页，本课件共有50页超变区决定与抗原决定簇结合。超变区决定与抗原决定簇结合。骨架区主要稳定超变区的空间构型。骨架区主要稳定超变区的空间构型。13第十三页，本课件共有50页三、免疫球蛋白的结构域三、免疫球蛋白的结构域功能区功能区：由重链和轻链经：由重链和轻链经链内二硫键链内二硫键连接而成的球状结构，连接而成的球状结构，连接而成的球状结构，连接而成的球状结构，不连续，每个结构域具有各自的功能。不连续，每个结构域具有各自的功能。不连续，每个结构域具有各自的功能。不连续，每个结构域具有各自的功能。Ag Binding抗原结合位点抗原结合位点Complement Binding S

9、ite补体结合位点，活化补体补体结合位点，活化补体Placental TransferIgG 胎盘转移胎盘转移Binding to Fc ReceptorsFC段受体，亲细胞活性段受体，亲细胞活性同种异型抗原决定簇同种异型抗原决定簇存在部位，遗传标志存在部位，遗传标志促进可变区与抗原表位结合；促进可变区与抗原表位结合；暴露补体结合位点，活化补体暴露补体结合位点，活化补体14第十四页，本课件共有50页四、免疫球蛋白的其它成分四、免疫球蛋白的其它成分1 1、连接链（、连接链（Join Chain,Join Chain,J J 链链)连接多聚体连接多聚体 Ig Ig 的蛋白质，存在于的蛋白质，存在于

10、SIgA SIgA 和和IgMIgM。J 链链SIgASIgA（分泌型（分泌型 IgA)IgA)J J 链链IgM15第十五页，本课件共有50页2 2、分泌片（分泌片（Secretory piece,SPSecretory piece,SP）只存在于粘膜分泌型只存在于粘膜分泌型IgAIgA中，由上皮细胞合成，中，由上皮细胞合成，防止蛋白酶对防止蛋白酶对IgAIgA的水解。的水解。SIgASP16第十六页，本课件共有50页五、免疫球蛋白的水解片段五、免疫球蛋白的水解片段17第十七页，本课件共有50页水解水解酶酶作用位点作用位点水解片段及其功能水解片段及其功能 木瓜蛋白木瓜蛋白酶酶铰链区重链间二硫

11、铰链区重链间二硫键近键近N N端端（1 1）两个相同的）两个相同的FabFab段：可与抗原结合段：可与抗原结合（2 2）一个）一个FcFc段：激活补体、结合细胞、通过段：激活补体、结合细胞、通过胎盘胎盘胃蛋白酶胃蛋白酶铰链区重链间二硫铰链区重链间二硫键近键近C C端端（1 1）一个具有双价活性的）一个具有双价活性的 F(abF(ab)2 2段：可同段：可同时结合两个抗原表位时结合两个抗原表位 （2 2）若干个小分子多肽碎片）若干个小分子多肽碎片(pFc(pFc)：无生：无生物学作用物学作用IgG 酶解后的比较酶解后的比较18第十八页，本课件共有50页第三节第三节 抗体的生物学功能抗体的生物学功

12、能19第十九页，本课件共有50页（一）（一）V区区-识别并特异性结合抗原识别并特异性结合抗原 病毒病毒毒素毒素二聚体（二聚体（SIgASIgA）-4-4 价价单体分子（单体分子（IgGIgG，IgEIgE）-2-2 价价五聚体（五聚体（IgMIgM）-5-5 价价意义：意义：（1 1）中和效应）中和效应 -中和毒素和病毒中和毒素和病毒20第二十页，本课件共有50页FabFc固定补体固定补体与与Fc受体结合受体结合BFc受体受体Ig（2 2）与抗原结合）与抗原结合 -C-C区变构，激活补体，与区变构，激活补体，与FcFc受体受体结合，起多种效应。结合，起多种效应。21第二十一页，本课件共有50页

13、(二）二）激活补体激活补体-发挥发挥溶解细胞溶解细胞等多种活性等多种活性Ab（IgM、IgG）+Ag C1q 补体补体经典经典经典经典途径途径 IgG4、IgAIgA和和和和 IgE的的凝聚物凝聚物凝聚物凝聚物 补体补体旁路旁路旁路旁路途径途径 22第二十二页，本课件共有50页发挥杀伤作用发挥杀伤作用 称称 ADCC 激活激活NK细胞细胞促进吞噬促进吞噬 称称调理作用调理作用 结合吞噬细胞结合吞噬细胞3.超敏反应超敏反应：结合肥大细胞及嗜碱性粒细胞。：结合肥大细胞及嗜碱性粒细胞。（三）与（三）与Fc受体（受体（FcR)结合结合-介导免疫细胞活性介导免疫细胞活性 体内多种细胞具有体内多种细胞具有

14、Fc受体，如吞噬细胞、受体，如吞噬细胞、NK细胞、细胞、单核细胞、肥大细胞、粒细胞。单核细胞、肥大细胞、粒细胞。1.ADCC(抗体依赖细胞介导的细胞毒抗体依赖细胞介导的细胞毒)作用作用2.调理作用调理作用：促进吞噬细胞吞噬细菌等：促进吞噬细胞吞噬细菌等颗粒性颗粒性抗原。抗原。23第二十三页，本课件共有50页24第二十四页，本课件共有50页25第二十五页，本课件共有50页4、通过胎盘、通过胎盘(IgG)和粘膜和粘膜(IgA)IgG是唯一是唯一可通过胎盘可通过胎盘的抗体，在新生儿抗感的抗体，在新生儿抗感染中有重要作用。染中有重要作用。SIgASIgA可通过分泌片介导可通过分泌片介导穿越粘膜穿越粘膜

15、上皮细胞，上皮细胞，在粘膜表面抗感染中起作用重要。在粘膜表面抗感染中起作用重要。26第二十六页，本课件共有50页27第二十七页，本课件共有50页与抗原作特异性结合与抗原作特异性结合激活补体激活补体结合细胞结合细胞 激活吞噬细胞：调理作用激活吞噬细胞：调理作用 激活激活NKNK细胞：细胞：ADCCADCC作用作用 激活肥大细胞：超敏反应激活肥大细胞：超敏反应穿过胎盘和粘膜穿过胎盘和粘膜V V区区活性活性 C C区区活性活性 抗体生物学活性总结抗体生物学活性总结与具有与具有FcFc受体的细胞结合受体的细胞结合28第二十八页，本课件共有50页第四节第四节 五类免疫球蛋白的特性与功能五类免疫球蛋白的特

16、性与功能29第二十九页，本课件共有50页30第三十页，本课件共有50页1、IgG 1、单体分子；2、四个亚类；3、血清中含量最高(75%Ig75%Ig)；4、半衰期最长(2123天)；31第三十一页，本课件共有50页5 5、抗感染的主要抗体抗感染的主要抗体，具有抗菌、抗病毒、中和毒，具有抗菌、抗病毒、中和毒素急免疫调节作用，能激活补体。素急免疫调节作用，能激活补体。6 6、再次应答的主要抗体再次应答的主要抗体。7 7、唯一能通过胎盘的抗体唯一能通过胎盘的抗体（在新生儿抗感染中起重（在新生儿抗感染中起重要作用）；要作用）；32第三十二页，本课件共有50页2、IgM3 3、在、在免疫应答中产生最早

17、免疫应答中产生最早。功能：功能：理论上十价，但由于空间位阻，结合价为五价，但仍具理论上十价，但由于空间位阻，结合价为五价，但仍具最强的最强的溶菌、激活补体、免疫调理溶菌、激活补体、免疫调理作用。作用。2 2、在、在个体发育中最早合成个体发育中最早合成。4 4、占血清、占血清、占血清、占血清IgIg含量的含量的含量的含量的5 510%10%；1 1、五聚体五聚体五聚体五聚体，分子量最大分子量最大分子量最大分子量最大(900kd)(900kd)，又称巨球蛋白），又称巨球蛋白），又称巨球蛋白），又称巨球蛋白）5 5、半衰期、半衰期、半衰期、半衰期5 5天天天天33第三十三页，本课件共有50页3、Ig

18、A分两型分两型血清型血清型：IgA1,IgA1,单体。占血清单体。占血清Ig10-20%Ig10-20%分泌型（分泌型（SIgASIgA）：）：IgA2IgA2，二聚体；，二聚体；，二聚体；，二聚体；功能功能粘膜局部抗感染免疫，起中和作用，阻止病原微生物黏附；粘膜局部抗感染免疫，起中和作用，阻止病原微生物黏附；粘膜局部抗感染免疫，起中和作用，阻止病原微生物黏附；粘膜局部抗感染免疫，起中和作用，阻止病原微生物黏附；聚合聚合聚合聚合 IgA IgA 激活补体替代途径。激活补体替代途径。激活补体替代途径。激活补体替代途径。粘膜局部浆细胞合成；粘膜局部浆细胞合成；粘膜局部浆细胞合成；粘膜局部浆细胞合成

19、；分泌片由粘膜上皮细胞合成；分泌片由粘膜上皮细胞合成；分泌片由粘膜上皮细胞合成；分泌片由粘膜上皮细胞合成；34第三十四页，本课件共有50页sIgAsIgA的合成的合成和主要作用和主要作用部位在黏膜部位在黏膜35第三十五页，本课件共有50页4、IgD2 2、血清中含量极少、血清中含量极少,约占血清约占血清IgIg的的1%1%。4 4、B B细胞成熟的表面标志。细胞成熟的表面标志。3.3.3.3.存在形式：分泌型存在形式：分泌型存在形式：分泌型存在形式：分泌型 血清中，功能不清血清中，功能不清血清中，功能不清血清中，功能不清 1 1 1 1、单体分子、单体分子、单体分子、单体分子 膜结合型膜结合型

20、膜结合型膜结合型 B B B B细胞表面。细胞表面。细胞表面。细胞表面。意义：意义：B细胞成熟的标志。细胞成熟的标志。抗原受体，对抗原受体，对抗原受体，对抗原受体，对B B细胞活化、增殖和分化起调节细胞活化、增殖和分化起调节细胞活化、增殖和分化起调节细胞活化、增殖和分化起调节 作用；作用；作用；作用；成熟成熟B细胞可同时表达细胞可同时表达SmIgD和和SmIgM。不成熟不成熟B细胞只表达细胞只表达SmIgM。36第三十六页，本课件共有50页未成熟未成熟B细胞细胞 成熟成熟B细胞细胞 活化或记忆活化或记忆B细胞细胞mIgM mIgD 37第三十七页，本课件共有50页5、IgE1 1、单体分子、单

21、体分子4 4、具亲细胞性（亲细胞抗体）、具亲细胞性（亲细胞抗体）功能：功能：介导介导I I型超敏反应型超敏反应 2 2、血清中含量极微；、血清中含量极微；3 3、呼吸道和消化道粘膜浆细胞产生。、呼吸道和消化道粘膜浆细胞产生。38第三十八页，本课件共有50页IgGIgGIgMIgMIgA/SIgAIgA/SIgAIgDIgDIgEIgE存在形式存在形式存在形式存在形式单体单体单体单体五聚体五聚体五聚体五聚体单体单体单体单体/二聚体二聚体二聚体二聚体单体单体单体单体单体单体单体单体相对分子质量相对分子质量相对分子质量相对分子质量(1000)(1000)146146970970160/385160/

22、385184184188188血清中总血清中总血清中总血清中总IgIg百分含百分含百分含百分含量量量量70757075510510152015201 10.0020.002半衰期半衰期半衰期半衰期23235 56 63 33 3出现时间出现时间出现时间出现时间 出生后三出生后三出生后三出生后三个月个月个月个月出生前出生前出生前出生前出生后四个出生后四个出生后四个出生后四个月月月月晚晚晚晚晚晚晚晚五大类免疫球蛋白特性比较（五大类免疫球蛋白特性比较（1）39第三十九页，本课件共有50页IgGIgGIgMIgMIgAIgAIgDIgDIgEIgE与补体结合能力与补体结合能力与补体结合能力与补体结合能

23、力 中和作用中和作用中和作用中和作用 调理作用调理作用调理作用调理作用 ADCCADCCADCCADCC 参与粘膜防御参与粘膜防御参与粘膜防御参与粘膜防御 能穿透胎盘能穿透胎盘能穿透胎盘能穿透胎盘 与细胞结合与细胞结合与细胞结合与细胞结合 参与超敏反应参与超敏反应参与超敏反应参与超敏反应 五大类免疫球蛋白特性比较（五大类免疫球蛋白特性比较（2 2）40第四十页，本课件共有50页第五节第五节 人工制备抗体人工制备抗体 多克隆抗体多克隆抗体（polyclonal antibody，PcAb）单克隆抗体单克隆抗体（monoclonal antibody，McAb）基因工程抗体基因工程抗体 （engi

24、neering antibody）41第四十一页，本课件共有50页 利用抗原免疫动物后从血清中获得的抗体，含利用抗原免疫动物后从血清中获得的抗体，含有有由不同由不同B细胞克隆产生的针对不同抗原决定簇细胞克隆产生的针对不同抗原决定簇的多种类型抗体。的多种类型抗体。（1）预防、治疗感染性疾病（特异性差，可发生超敏反应）预防、治疗感染性疾病（特异性差，可发生超敏反应）一、多克隆抗体（一、多克隆抗体（polyclonal antibody）（2）临床诊断）临床诊断Ag42第四十二页，本课件共有50页抗血清（多克隆抗体）的制备抗血清（多克隆抗体）的制备43第四十三页，本课件共有50页 1975年建立的技

25、术，通过杂交瘤技术获得的针对单一抗原决定簇的高特异性抗体。二、单克隆抗体（二、单克隆抗体（monoclonal antibody）概念：由单一克隆概念：由单一克隆B B细胞产生的细胞产生的,只针对只针对某一特定抗原决某一特定抗原决定簇定簇的抗体。的抗体。44第四十四页，本课件共有50页45第四十五页，本课件共有50页多克隆抗体多克隆抗体单克隆抗体单克隆抗体来源来源动物免疫血清、恢复期病人血清动物免疫血清、恢复期病人血清或免疫接种人群或免疫接种人群多为鼠源性多为鼠源性特点特点来源广泛、制备容易来源广泛、制备容易纯度高、特异性强、效价高、少纯度高、特异性强、效价高、少或无血清交叉反应、制备成本低或

26、无血清交叉反应、制备成本低组成组成针对不同抗原表位的抗体的混合针对不同抗原表位的抗体的混合物物针对单一表位，结构和组成高度针对单一表位，结构和组成高度均一，抗原特异性及同种型一致均一，抗原特异性及同种型一致应用应用疾病的被动免疫治疗疾病的被动免疫治疗广泛用于疾病诊断、特异性抗原广泛用于疾病诊断、特异性抗原或蛋白的检测和鉴定、疾病的被或蛋白的检测和鉴定、疾病的被动免疫治疗和生物导向药物制备动免疫治疗和生物导向药物制备缺点缺点特异性不高、易发生交叉反应，特异性不高、易发生交叉反应，不易大量制备不易大量制备人体应用后可导致人鼠抗体反应人体应用后可导致人鼠抗体反应多克隆抗体与单克隆抗体的比较多克隆抗体与单克隆抗体的比较46第四十六页，本课件共有50页47第四十七页，本课件共有50页三、基因工程抗体（三、基因工程抗体（Genetically engneering antibody）利用基因重组技术在工程细胞（如大肠杆菌、酵母菌、哺乳动物细胞等）生产的高特异性抗体。48第四十八页，本课件共有50页49第四十九页，本课件共有50页感感谢谢大大家家观观看看2/28/2023第五十页，本课件共有50页