免疫球蛋白 (6)精选PPT.ppt

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1、关于免疫球蛋白关于免疫球蛋白(6)第1页，讲稿共76张，创作于星期一第三章 免疫球蛋白(immunoglobulin)第2页，讲稿共76张，创作于星期一目的与要求目的与要求n n掌握免疫球蛋白的概念、结构、功能掌握免疫球蛋白的概念、结构、功能区及功能区的功能、类型、酶解片段区及功能区的功能、类型、酶解片段n n掌握免疫球蛋白的生物学功能掌握免疫球蛋白的生物学功能n n了解多克隆和单克隆抗体及基因工程抗体了解多克隆和单克隆抗体及基因工程抗体第3页，讲稿共76张，创作于星期一概概 念念n n免疫球蛋白（免疫球蛋白（immunoglobulinimmunoglobulin，IgIg）即）即抗体抗体(

2、antibody(antibody，Ab)Ab)，是，是B B细胞接受抗细胞接受抗原刺激后增殖分化为浆细胞所产生的糖原刺激后增殖分化为浆细胞所产生的糖蛋白，主要存在于血清等体液中，能与蛋白，主要存在于血清等体液中，能与相应抗原特异性地结合，是体液免疫的相应抗原特异性地结合，是体液免疫的重要效应分子重要效应分子 第4页，讲稿共76张，创作于星期一抗体的发现抗体的发现Behring第5页，讲稿共76张，创作于星期一 第6页，讲稿共76张，创作于星期一19371937年年 TiseliusTiselius和和Kabat Kabat 血清电血清电泳方法泳方法血血清清蛋蛋白白白蛋白白蛋白1球蛋白球蛋白2

3、球蛋白球蛋白球蛋白球蛋白球蛋白球蛋白第7页，讲稿共76张，创作于星期一第8页，讲稿共76张，创作于星期一与抗体有关的诺贝尔奖获得者与抗体有关的诺贝尔奖获得者19011901von Beringvon Beringvon Beringvon Bering血清治疗血清治疗19081908Ehrlich&Ehrlich&Ehrlich&Ehrlich&MetchnikoffMetchnikoffMetchnikoffMetchnikoff抗体生成、吞噬抗体生成、吞噬19721972Edelman&PoterEdelman&PoterEdelman&PoterEdelman&Poter抗体分子结构抗体

4、分子结构19771977YalowYalowYalowYalow放射免疫测定放射免疫测定19841984Koler,Milstein Koler,Milstein Koler,Milstein Koler,Milstein&Jerne&Jerne&Jerne&Jerne单克隆抗体单克隆抗体19871987TonegawaTonegawaTonegawaTonegawaIgIg基因结构基因结构第9页，讲稿共76张，创作于星期一第一节第一节 免疫球蛋白的结构免疫球蛋白的结构第10页，讲稿共76张，创作于星期一Porter第11页，讲稿共76张，创作于星期一 1 1、Porter 木瓜蛋白酶木瓜蛋白

5、酶 19591959 (1)Fab(1)Fab段段2 2个抗原结合片段个抗原结合片段 fragmentwithantigenbinding (2)Fc(2)Fc段段 1 1个可结晶片段个可结晶片段 fragmentcrystallized研究简史第12页，讲稿共76张，创作于星期一2、Nisonoff 胃蛋白酶胃蛋白酶 1960 (1)F(ab)2 段段 1个个 结合颗粒性抗原出现凝集反应结合颗粒性抗原出现凝集反应 (2)Fc段段 1个个 无生物学活性无生物学活性研究简史第13页，讲稿共76张，创作于星期一Edelman第14页，讲稿共76张，创作于星期一3、Edelman:巯基乙醇尿素变性电

6、泳巯基乙醇尿素变性电泳4 4、X X线晶体衍射技术进一步证明线晶体衍射技术进一步证明研究简史兔兔FabFab 羊羊 羊抗兔羊抗兔FabFab段的段的Ab Ab 兔兔Fc Fc 羊羊 羊抗兔羊抗兔FcFc段的段的Ab Ab 与重链反应与重链反应与轻链反应与轻链反应与重链反应与重链反应不不与轻链反应与轻链反应第15页，讲稿共76张，创作于星期一一、免疫球蛋白的基本结构n n四肽链分子，即由四肽链分子，即由两条相同的重链和两条相同的重链和两条相同的轻链通两条相同的轻链通过链间二硫键连接过链间二硫键连接而成的免疫球蛋白而成的免疫球蛋白单体，呈单体，呈“Y Y”形形N端端C端端第16页，讲稿共76张，创

7、作于星期一1.重链（重链（heavy chain，H链）链）n n450-550个氨基酸残基组成，按恒定区氨个氨基酸残基组成，按恒定区氨基酸组成和排列的差别，可分为五类，基酸组成和排列的差别，可分为五类，IgM、IgG、IgA、IgD和和IgE，相应的相应的重链分别为重链分别为：、链链（一）重链和轻链（一）重链和轻链第17页，讲稿共76张，创作于星期一第18页，讲稿共76张，创作于星期一 同一类同一类IgIg的铰链区氨基酸组的铰链区氨基酸组成和重链二硫键的数目、位置也不成和重链二硫键的数目、位置也不同，据此可将同类同，据此可将同类IgIg分为不同的亚分为不同的亚类类 IgG1、IgG2、IgG

8、3、IgG4 IgA1、IgA2第19页，讲稿共76张，创作于星期一第20页，讲稿共76张，创作于星期一n n214214个氨基酸残基组成个氨基酸残基组成n nL L链有两种：链有两种：与与 ，IgIg据此分为据此分为两型两型n n 和和的比例异常可能反映免疫系的比例异常可能反映免疫系统的异常统的异常2.2.轻链（轻链（light chainlight chain，L L链）链）第21页，讲稿共76张，创作于星期一（二）可变区和恒定区n免疫球蛋白分子中靠近免疫球蛋白分子中靠近N N端的约端的约110110个个氨基酸的序列变化较大，称为可变区氨基酸的序列变化较大，称为可变区（V V区）区）n其余

9、靠近其余靠近C C端的氨基酸序列相对稳定，端的氨基酸序列相对稳定，称为恒定区（称为恒定区（C C区）区）第22页，讲稿共76张，创作于星期一可变区与恒定区V区C区N端C端二硫键第23页，讲稿共76张，创作于星期一1.可 变 区n VHVH和和VLVLnVHVH和和VLVL各有各有3 3个区域的氨基酸组成和个区域的氨基酸组成和排列顺序高度可变，称为高变区（排列顺序高度可变，称为高变区（HVRHVR）或互补决定区（）或互补决定区（CDRCDR）第24页，讲稿共76张，创作于星期一第25页，讲稿共76张，创作于星期一nCDR1CDR1、CDR2CDR2、CDR3CDR3共同组成共同组成IgIg的的抗

10、原结合部位抗原结合部位n n在在V V区中，区中，CDRCDR之外区域的氨基酸之外区域的氨基酸组成和排列顺序相对不易变化，组成和排列顺序相对不易变化，称为骨架区（称为骨架区（FRFR）第26页，讲稿共76张，创作于星期一第27页，讲稿共76张，创作于星期一n nCHCH和和CLCLn n不同类不同类Ig CHIg CH的长度不一的长度不一n n同一种属的个体，所产生的同一类同一种属的个体，所产生的同一类IgIg，其，其C C区氨基酸组成和排列顺序较恒定，区氨基酸组成和排列顺序较恒定，即免疫原性相同，但即免疫原性相同，但V V区不同区不同2.2.恒 定 区第28页，讲稿共76张，创作于星期一（三

11、）功能区 又称为结构域，又称为结构域，IgIg的链内二硫键将每条的链内二硫键将每条肽链折叠成几个球形区域，每个区域由肽链折叠成几个球形区域，每个区域由约约110110个氨基酸残基组成，具有不同的个氨基酸残基组成，具有不同的生物学功能生物学功能第29页，讲稿共76张，创作于星期一nL L链功能区：链功能区：2 2个，（个，（VLVL、CLCL）n nH H链功能区：链功能区：IgGIgG、IgAIgA、IgD 4IgD 4个个 IgMIgM、IgE 5IgE 5个个第30页，讲稿共76张，创作于星期一 Ig的功能区第31页，讲稿共76张，创作于星期一功能区的功能1.VL和和VH是抗原结合位点是抗

12、原结合位点2.CH1和和CL具具有有Ig同同种种异异型型遗遗传传标记标记3.CH2/CH3为补体结合位点为补体结合位点第32页，讲稿共76张，创作于星期一4.IgG的的CH2介导通过胎盘介导通过胎盘5.CH3、CH4可可与与多多种种细细胞胞的的相相应应Fc受受体体结结合合，介介导导免免疫疫细细胞胞的的生生物学活性物学活性第33页，讲稿共76张，创作于星期一n n位于CH1和CH2之间，含有丰富的脯氨酸。易伸展、弯曲，有利于同时结合两个不同的抗原表位n易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶水解n nIgM和IgE无铰链区（四）（四）铰 链 区第34页，讲稿共76张，创作于星期一第35页，讲稿共76张，创作于星

13、期一第36页，讲稿共76张，创作于星期一1 J链（链（joining chain）：是一富含半）：是一富含半胱氨酸的多肽链，能将单体胱氨酸的多肽链，能将单体Ig分子连分子连接为多聚体。接为多聚体。IgA，IgM二、二、IgIg的其他成分的其他成分 第37页，讲稿共76张，创作于星期一2分泌片（分泌片（SP）：是分泌型）：是分泌型IgA上的上的一个辅助成分，能保护分泌型一个辅助成分，能保护分泌型IgA的的铰链区免遭蛋白水解酶降解铰链区免遭蛋白水解酶降解第38页，讲稿共76张，创作于星期一第39页，讲稿共76张，创作于星期一（一）木瓜蛋白酶水解片段（一）木瓜蛋白酶水解片段 在铰链区的近N端将其裂解

14、成2个Fab和1个Fc片段，Fab能够与抗原结合；Fc能够与细胞表面的Fc受体结合，因它容易形成结晶，故称为可结晶片段（fragment crystallizable）三、水解片段第40页，讲稿共76张，创作于星期一（二）胃蛋白酶水解片段胃蛋白酶水解片段n n在铰链区的近C端将其裂解成两个片段：一个大片段F（ab）2和一些小碎片pFc。pFc分子量小，丧失免疫原性。n nF（ab）2片段功能与Fab段相同，具有双价，可同时结合两个抗原表位第41页，讲稿共76张，创作于星期一第42页，讲稿共76张，创作于星期一第二节第二节 免疫球蛋白的血清型免疫球蛋白的血清型n n同种型同种型n n同种异型同种

15、异型n n独特型独特型第43页，讲稿共76张，创作于星期一n n同种型（同种型（isotypeisotype）存在于同种抗体分子中的抗原表位，为种属型标志，存在于IgC区第44页，讲稿共76张，创作于星期一n n同种异型（同种异型（allotypeallotype）同一种属不同个体之间免疫球蛋白具有的免疫原性，为个体型标志，存在于Ig C区第45页，讲稿共76张，创作于星期一n n独特型（独特型（idiotype,Id)：同一种属、同一个体来源的抗体分子，由于其CDR区的氨基酸序列的不同，可显示不同的免疫原性，称为独特型，是每个免疫球蛋白分子所特有的抗原特异性标志第46页，讲稿共76张，创作于

16、星期一第47页，讲稿共76张，创作于星期一第三节第三节 免疫球蛋白的生物学活性免疫球蛋白的生物学活性第48页，讲稿共76张，创作于星期一n n识别并特异性结合抗原 是抗体基本功能，其中CDR区起决定性作用 Ig结合抗原表位的个数称为抗原结合价一、IgV区的功能第49页，讲稿共76张，创作于星期一1.中和毒素2.中和病毒 3.阻止细菌黏附第50页，讲稿共76张，创作于星期一二、IgC区的功能（一）激活补体（一）激活补体 抗体与相应抗原结合后，暴露出抗体与相应抗原结合后，暴露出CH2/CH3结构域上的补体结合位点，结构域上的补体结合位点，激活补体。激活补体。IgG、IgM第51页，讲稿共76张，创

17、作于星期一1.调理作用调理作用 抗体通过抗体通过FcFc段与段与FcFc受体结合从而受体结合从而增强吞噬细胞的吞噬作用，这种现象增强吞噬细胞的吞噬作用，这种现象称为调理作用称为调理作用（二）结合（二）结合FcFc受体受体第52页，讲稿共76张，创作于星期一第53页，讲稿共76张，创作于星期一第54页，讲稿共76张，创作于星期一2.2.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（ADCC）:具有杀伤活性的细胞通过其具有杀伤活性的细胞通过其表面表达的表面表达的F受体识别结合于靶受体识别结合于靶抗原上的抗体抗原上的抗体Fc段，直接杀伤靶抗段，直接杀伤靶抗原原第55页，讲稿共76张，

18、创作于星期一第56页，讲稿共76张，创作于星期一3.介导介导I型超敏反应型超敏反应 IgE与肥大细胞和嗜碱性粒细与肥大细胞和嗜碱性粒细胞结合，使其致敏，当相同变应原胞结合，使其致敏，当相同变应原再次进入机体即可刺激致敏靶细胞再次进入机体即可刺激致敏靶细胞脱颗粒，释放生物活性介质，引起脱颗粒，释放生物活性介质，引起I型超敏反应型超敏反应第57页，讲稿共76张，创作于星期一（三）（三）穿过胎盘和黏膜穿过胎盘和黏膜 IgG是唯一可通过胎盘的是唯一可通过胎盘的Ig ，是是重要的自然被动免疫，对于新生儿的重要的自然被动免疫，对于新生儿的抗感染有重要意义抗感染有重要意义 sIgA可通过呼吸道和消化道黏膜，

19、可通过呼吸道和消化道黏膜，是黏膜局部免疫的主要因素是黏膜局部免疫的主要因素第58页，讲稿共76张，创作于星期一第59页，讲稿共76张，创作于星期一第四节 各类免疫球蛋白的特性 第60页，讲稿共76张，创作于星期一第61页，讲稿共76张，创作于星期一Ig G 血清中含量最高，占血血清中含量最高，占血 Ig Ig 总量的总量的 7575 主要由脾脏及淋巴结中的浆细胞合成，主要由脾脏及淋巴结中的浆细胞合成，出生后出生后3 3 个月开始个月开始,3,35 5 岁达成人水平岁达成人水平 半衰期最长，为半衰期最长，为 20202323 天天 是再次免疫应答的主要抗体是再次免疫应答的主要抗体 是唯一可以穿过

20、胎盘的抗体是唯一可以穿过胎盘的抗体 参与参与 ADCC ADCC 及及 SPA SPA 协同凝集作用协同凝集作用 参与某些自身免疫病及超敏反应参与某些自身免疫病及超敏反应第62页，讲稿共76张，创作于星期一Ig M 占占IgIg总量的总量的5 5-1010 在个体发生及免疫应答中产生最早在个体发生及免疫应答中产生最早 分子量最大，为五聚体分子量最大，为五聚体 天然抗体为天然抗体为 Ig M Ig M 类抗体类抗体 调理作用最强，在体内有重要的免疫保护作用调理作用最强，在体内有重要的免疫保护作用 不能通过胎盘，如不能通过胎盘，如脐带血脐带血IgMIgM升高则可能发生胎升高则可能发生胎儿宫内感染儿

21、宫内感染 膜表面膜表面IgMIgM为为B B细胞表面主要的抗原识别受体细胞表面主要的抗原识别受体第63页，讲稿共76张，创作于星期一Ig A 主要由黏膜相关淋巴样组织产生，主要由黏膜相关淋巴样组织产生，4-6 4-6 个月个月开始合成，开始合成，4-12 4-12 岁达成人水平岁达成人水平 IgIg分为分为 Ig A1 Ig A1 和和 Ig A2 Ig A2 两个亚类两个亚类 Ig A1Ig A1主要存在于血清中，占血清主要存在于血清中，占血清 Ig Ig 总量总量的的 10%10%左右，占左右，占 Ig A Ig A 的的 85%85%Ig A2 Ig A2 主要存在于外分泌液中（主要存在

22、于外分泌液中（SIgASIgA），少），少数存在于血清中数存在于血清中 SIg ASIg A为双体结构，是黏膜局部重要的保护为双体结构，是黏膜局部重要的保护性抗体性抗体 第64页，讲稿共76张，创作于星期一Ig D 主要由脾脏及扁桃体中浆细胞产生，占主要由脾脏及扁桃体中浆细胞产生，占IgIg的的1 1左右左右 SmIg D SmIg D 是是 B B 细胞表面主要受体，细胞表面主要受体，B B 细胞表细胞表达达SmIg D SmIg D 时是时是 B B 细胞成熟的标志细胞成熟的标志 Ig DIg D的的功能不清功能不清第65页，讲稿共76张，创作于星期一mIg的结构Ig-Ig-Ig-Ig-第

23、66页，讲稿共76张，创作于星期一Ig E 由扁桃体、支气管、胃肠道黏膜固有层浆细由扁桃体、支气管、胃肠道黏膜固有层浆细胞产生胞产生 IgEIgE在体内含量最少，仅在体内含量最少，仅占占IgIg的的0 0.002%.002%左右左右 IgEIgE为亲细胞抗体，为亲细胞抗体，主要参与机体的主要参与机体的I I型超敏型超敏反应反应 IgEIgE可能与机体抗寄生虫免疫有关可能与机体抗寄生虫免疫有关第67页，讲稿共76张，创作于星期一n n G 量最高可入胎量最高可入胎n n A含两条泌在外含两条泌在外n n M是最大早且快是最大早且快n n D的功能不明白的功能不明白n n E结肥大诱变态结肥大诱变

24、态n n 五类浓度高低排五类浓度高低排第68页，讲稿共76张，创作于星期一第五节第五节 人工制备的抗体类型人工制备的抗体类型第69页，讲稿共76张，创作于星期一1.1.定义定义 指由不同指由不同B B细胞克隆产生的针对抗原物细胞克隆产生的针对抗原物质中多种抗原决定簇的多种抗体混合物。如质中多种抗原决定簇的多种抗体混合物。如:免疫血清（含多种特异性抗体）。免疫血清（含多种特异性抗体）。2.2.优点优点 作用全面、来源广泛、制备容易作用全面、来源广泛、制备容易 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3.3.实际意义实际意义 （1 1）预防、治疗感染性疾病）预防、治疗感染性疾

25、病 （2 2）临床诊断）临床诊断一、多克隆抗体第一代抗体（pdyclonalantibody,pAb）第70页，讲稿共76张，创作于星期一 二、单克隆抗体第二代抗体第二代抗体（monoclonalantibody,mAb）1.1.定义定义 由单一克隆由单一克隆B B细胞杂交瘤产生的，细胞杂交瘤产生的，只识别抗原分子某一特定抗原决定簇的特只识别抗原分子某一特定抗原决定簇的特异性抗体异性抗体2.2.优点优点 结构均一、纯度高、特异性强、效结构均一、纯度高、特异性强、效价高、交叉反应少、成本低价高、交叉反应少、成本低 缺点缺点 仍有鼠源性仍有鼠源性第71页，讲稿共76张，创作于星期一第72页，讲稿共

26、76张，创作于星期一3.单克隆抗体的应用单克隆抗体的应用(1)(1)、诊断试剂、诊断试剂(2)(2)、研究用探针、研究用探针(3)(3)、制备、制备“生物导弹生物导弹”(4)(4)、放射免疫测定法、放射免疫测定法第73页，讲稿共76张，创作于星期一三、基因工程抗体第三代抗体(geneticengineeringantibody)1.1.定义定义 在在DNADNA水平对水平对IgIg基因进行切割、拼接或基因进行切割、拼接或修饰，导入受体细胞表达的抗体。修饰，导入受体细胞表达的抗体。2.2.举例举例 人人-鼠嵌合抗体鼠嵌合抗体(chimeric chimeric a antibodyntibody)小分子抗体小分子抗体 双特异性抗体双特异性抗体(bispecific antibodybispecific antibody)第74页，讲稿共76张，创作于星期一第75页，讲稿共76张，创作于星期一感感谢谢大大家家观观看看4/8/2023第76页，讲稿共76张，创作于星期一