04第四章抗体.ppt





《04第四章抗体.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《04第四章抗体.ppt(48页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第四章 抗体(Antibody,Ab)邬向东江西农业大学预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 概述抗体抗体(antibody,Ab)是在抗原和免疫系统相互作用下由B细胞产生的能与相应抗原发生特异性结合的免疫球蛋白免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)。1964年WHO决定将具有活性及化学结构与抗体相似的球蛋白统称为免疫球蛋白免疫球蛋白。因而免疫球蛋白是化学结构上的概念,而抗体是生物学功能上的概念。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 Ig
2、江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 一、免疫球蛋白的结构一、免疫球蛋白的结构所有抗体分子具有相似的基本结构,称为单体。所有抗体分子具有相似的基本结构,称为单体。(一)(一)Ig的基本结构的基本结构Ig的基本结构是由二硫键连接起来的四条多肽链组成的一个Ig的单体分子。长的一对为重链(H链),短的一对为轻链(L链)。在重链中还有少量糖类。Ig单体中四条肽链两端游离的氨基或羧基的方向是一致的,分别命名为氨基端(N端)和羧基端(C端)。C端端N端端H链链L链链糖基糖基二硫键二硫键江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学
3、动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 (一)(一)Ig的基本结构的基本结构1、重链和轻链、重链和轻链重链约有450570个氨基酸残基。每条H链含有45个链内二硫键所组成的环肽。不同的H链由于氨基酸组成的排列顺序、二硫键的数目和他们的位置、所含的种类和数量不同,其抗原性也不相同。根据H链抗原性的差异可将其分为五类,不同的重链分别以希腊字母(gamma)、(alpha)、(mu)、(delta)和(epsilon)表示,不同H链与L链组成完整Ig的分子分别称之为IgG、IgA、IgM、IgD、IgE五类。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教
4、研组 邬向东邬向东 (一)(一)Ig的基本结构的基本结构1、重链和轻链、重链和轻链轻链约有212个氨基酸残基,有(Kappa)和 (Lambda)2型。每个Ig分子的两条轻链总是同型的。人血清中的:约为2:1。每条轻链含有两个链内二硫键内二硫所组成的环肽。2、可变区与恒定区、可变区与恒定区Ig的氨基端(N-末端)轻链的1/2(约含108111个氨基酸残基)与重链的1/5或1/4区段(约含118个氨基酸残基)的氨基酸组成及排列顺序多变称为可变区可变区(variable region,V区)。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 (
5、一)(一)Ig的基本结构的基本结构而羧基端(C端)轻链的1/2与重链的3/4(或IgE的4/5)区域(约从119位氨基酸至C末端),氨基酸的组成和排列比较恒定,为恒定区恒定区(C区区)。H链每个功能区约含110多个氨基酸残基,含有一个由二锍键连接的5060个氨基酸残基组成的肽环。这个区域氨基酸的组成和排列在同一种属动物Ig同型L链和同一类H链中都比较恒定。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 (一)(一)Ig的基本结构的基本结构V区氨基酸的组成和排列随抗体结合抗原的特异性不同有区氨基酸的组成和排列随抗体结合抗原的特异性不同有较大
6、的变异较大的变异。由于V区中氨基酸的种类为排列顺序千变万化,故可形成许多种具有不同结合抗原特异性的抗体。L链和H链的V区分别称为VL和和VH。在VL和VH中某些局部区域的氨基酸组成和排列顺序具有更高的变异程度,这些区域称为高变区高变区(HVR)。VL和VH中的高变区有三个,通常分别位于第2434、5065、95102位氨基酸。VL和VH的这三个HVR分别称为HVR1、HVR2和和HVR3。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 (一)(一)Ig的基本结构的基本结构经X线结晶衍射的研究分析证明,高变区确实为抗体与抗原结合的位置,因而
7、称为决定簇互补区决定簇互补区(CDR)。HVR1、HVR2和HVR3又可分别称为CDR1、CDR2和CDR3,一般的CDR3具有更高的高变程度。高变区也是Ig分子独特型决定簇主要存在的部位。在大多数情况下H链在与抗原结合中起更重要的作用。在V区中非HVR部位的氨基酸组成和排列相对比较保守,称为骨架区(骨架区(fuamework rugion,FR)。)。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 轻链的轻链的基本折叠基本折叠轻链的免疫球蛋白的功能区共有一种基本的折叠模式,几个多肽链的直形片段和结构域(功能区)的长轴平行。轻链有二个功能
8、区:VL和CL。在每个功能区中多肽链排列为两层,彼此方向相反,在两层之间有许多疏水氨基酸。两层中的一层具有四个片段(白色箭头),另一层有三个片段(黑色箭头),两者由一个二硫键(红色)相连。VL功能区的折叠使高变区成为三个分离但又紧密位于一起的环。每个高变区都有一个残基编号示出。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 (一)(一)Ig的基本结构的基本结构3、J链和分泌成分链和分泌成分(1)连接链(连接链(joining chain,J链)链)存在于二聚体分泌型IgA和五聚体IgM中。J链分子量约为15kD,由124个氨基酸组成的酸性
9、糖蛋白,含有8个半胱氨酸残基,通过二硫键连接到链或链的羧基端的半胱氨酸。J链可能在Ig二聚体、五聚体或多聚体的组成以及在体内转运中的具有一定的作用。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 (一)(一)Ig的基本结构的基本结构(2)分泌成分(分泌成分(secretory component,SC)又称分泌片(secretory piece),是分泌型IgA上的一个辅助成分,分子量约为75kD,糖蛋白,由上皮细胞合成,以共价形式结合到Ig分子,并一起被分泌到粘膜表面。SC的存在对于抵抗外分泌液中蛋白水解酶的降解具有重要作用。一般IgG
10、、IgD、IgE为单体分子。IgM为五聚体。IgA有二个类型,血清型IgA为单体分子,分泌型IgA为双体分子。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 (二二)功能区功能区用X射线衍射分析法发现,Ig多肽链是由若干折叠成球形结构组成的一种立体构型。每一球形结构是肽链的一个亚单位,约110个氨基酸组成,具有一定的生理功能,故称功能区(或结构域)。在功能区中氨基酸序列有高度同源性。L链有VL、CL两个功能区;IgG、IgA、IgD的重链有VH、CH1、CH2、CH3共四个功能区;IgM、IgE重链则有VH、CH1、CH2、CH3、CH4
11、五个功能区。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 五种五种Ig分子的单体结构模式图分子的单体结构模式图江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 (二二)功能区功能区VH、VL共同构成抗原结合部位共同构成抗原结合部位;IgG的的CH1能结合补体C4b,CH2能结合补体C1q,CH2加加CH3有结合吞噬细胞的作用,与免疫调理作用有关,还与IgG通过胎盘的特性有关;IgE的的CH4可同肥大细胞结合,参与I型超敏反应。CH1与与CH2之间的区域为绞链区绞链区,含大量脯氨酸,对
12、木瓜酶及胃蛋白酶敏感。有弹性,可自由展开至180度,可使Fab段合拢或分开,有利与抗原结合或易使补体结合点暴露。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 (三三)水解片段水解片段木瓜酶水解IgG分子,可裂解产生两个相同的Fab片段片段和一个Fc片段片段。前者即抗原结合片段抗原结合片段,含一条完整的L链和重链近N端的1/2,能与抗原特异性结合。后者为可结晶片段可结晶片段,含两条H链C端1/2多肽链,有活化补体等生物学效应。FabFab木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶Fc江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动
13、物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 (三三)水解片段水解片段用胃蛋白酶水解IgG分子,可裂解为大小二个片段。即Fab双体称为F(ab)2,功能与Fab段相似。小段类似Fc,可被继续水解成小分子多肽,称为pFc,不再具备任何活性。F(ab)2pFc胃蛋白酶胃蛋白酶胃蛋白酶胃蛋白酶江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 二、Ig的抗原特异性 Ig的特征是具有与相应抗原结合的抗体活性,但它也有免疫原性。首先它作为异种蛋白异种蛋白可引起不同种属动物产生相应的抗体。其次,在同一种属不同个体间,由于遗传因素不同遗传因素不同就决定了抗
14、体产生细胞遗传性的差异,产生的Ig分子必然具有其遗传标志,即同种异型标志。第三,同一个体内,不同抗体产生细胞克隆不同抗体产生细胞克隆所产生的Ig分子也具有不同的抗原特异性,实质上反映抗体产生细胞克隆之间具有遗传上的差异。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 二、Ig的抗原特异性1、同种型(、同种型(isotype):):在同一种属每个个体都具有的免疫球蛋白的抗原特异性,称为同种型。同种型Ig抗原特异性因种而异,主要存在于Ig的C区。(1)类和亚类)类和亚类:据Ig分子的H链CH抗原特异的差异,可将人、鸡、猪的Ig分为IgA、Ig
15、D、IgM、IgG、IgE五类。同一类Ig分子的H链C区抗原特异性仍有差异,借此可将IgG分亚类。如人IgG可分为IgG1、IgG2、IgG3、IgG4亚类。(2)型和亚型)型和亚型:Ig根据L链C区抗特异性不同可分两个型,即和。型轻链C区氨基酸也有差异,又可分亚型。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 二、Ig的抗原特异性2、同种异型(、同种异型(allotype):):同一种属不同个体之间,Ig也有特异性不同的决定簇,因而出现同种异型。主要反映在Ig分子上的CH和CL上的一个或数个氨基酸的差异,它是由于不同个体的遗传基因决定
16、的,故又称为遗传标志。IgG1、IgG2、IgG3重链的遗传标志称Gm因子,有Gm130等30个遗传标志。IgA的2链的遗传标志为Am因子,可将其分为IgA2m1、IgA2m2。型L链的遗传标志为m因子,有m1、m2、m3、等三种。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 二、Ig的抗原特异性3、独特型(、独特型(idiotype,Id):):在同一个体内,不同B细胞克隆所产生的Ig分子V区有不同的抗原特异性,由此而区分的型别称为独特型独特型。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组
17、邬向东邬向东 三、Ig的理化特性及各类动物的Ig(一)动物(一)动物Ig的理化特性的理化特性 1、IgG 为血清中Ig的主要成分,含量最高。它在抗体介导的防卫机理中占主要地位,也是唯一可通过人和兔胎盘的Ig。IgG有抗菌、抗病毒和抗毒素等多种活性,调理、凝集和沉淀抗原。IgG1IgG3江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 2、IgM在大多数家畜血清中含量仅次于IgG。由5个单体组成五聚体,抗原结合价为5价。(故又称巨球蛋白)IgM是抗刺激机体最早产生的是抗刺激机体最早产生的Ig分子。分子。IgM的凝集作的凝集作用及结合补体的能力
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 04 第四 抗体

限制150内