第4章免疫球蛋白课件.ppt

1、1抗体抗体(antibody，Ab):B细胞识别细胞识别抗原后增殖分化为浆细胞所产生的抗原后增殖分化为浆细胞所产生的能与抗原特异性结合的球蛋白。能与抗原特异性结合的球蛋白。免疫球蛋白免疫球蛋白(immunoglobulins，Ig):具有抗体活性及化学结构与抗具有抗体活性及化学结构与抗体相似的球蛋白。体相似的球蛋白。分泌型存在于体液中分泌型存在于体液中,具抗体功能具抗体功能;膜型作为抗原受体存在膜型作为抗原受体存在于于B细胞膜上细胞膜上,即即BCR。23Emil von Behring,1901,antitoxinsPaul Ehrlich,1908,production of antibod

2、yGerald Edelman and Rodney Porter,1972,structure of antibodyGeoreges Kohler and Cesar Milstein,1984,monoclonal antibodySusumu Tonegama,1987,structure of Ig gene4第第1节节 Ig的结构的结构四肽链四肽链Y形对称形对称结构结构重链和轻链重链和轻链可变区与恒定区可变区与恒定区铰链区铰链区结构域结构域1.重链和轻链重链和轻链（Heavy&light chains）重链（重链（heavy chain：H链）：链）：大约大约500aa,糖基糖基(

3、+)类别类别（class）:H链：链：Ig IgA IgG IgM IgD IgE 亚类（亚类（subclass）：）：IgG1-4、IgA1-2轻链（轻链（light chain：L链）链）大约大约214aa，糖基，糖基(-)型别（型别（type）:、亚型（亚型（subtype）：）：1-452.可变区与恒定区可变区与恒定区(variable&constant regions，V区和区和C区区)V区：区：N端。端。VL：1/2L；VH：1/4H或或1/5HHVR(hypervarible region)或或CDR(complimentarity determining region)FR(f

4、ramework region)C区：区：C端。端。CL：1/2L；CH：3/4H（IgG、IgA、IgD）或）或4/5H（IgM、IgE）6789CDREpitope3.绞链区绞链区(hinge region)：位于位于CH1与与CH2之间之间,富含脯氨富含脯氨酸，易伸展弯曲。酸，易伸展弯曲。利于利于Ig V区与抗原互补性结合，利于暴区与抗原互补性结合，利于暴露补体结合位点，对蛋白酶敏感露补体结合位点，对蛋白酶敏感。10114.功能区或结构域功能区或结构域(domain)：Ig的重链和轻链均可折叠为数的重链和轻链均可折叠为数个环形结构域，每个结构域一般有其独特的功能，因此称个环形结构域，每个

5、结构域一般有其独特的功能，因此称之功能区。之功能区。免疫球蛋白超家族免疫球蛋白超家族(immunoglobulin superfamily，IgSF)12121314将单将单体体Ig分子连接分子连接为多聚体为多聚体 使使IgA分泌到黏分泌到黏膜表面；保护膜表面；保护SIgA绞链区免绞链区免遭蛋白酶降解遭蛋白酶降解 15(fragment of antigen binding)段段 (fragment crystallizable)段，同种段，同种型抗原性主要所在型抗原性主要所在 双价，与抗原结合可发双价，与抗原结合可发生凝集和沉淀反应生凝集和沉淀反应 既保存结合抗原活性，既保存结合抗原活性，又

6、避免了又避免了Fc段的抗原性段的抗原性 若干小分子片段若干小分子片段(pFc)，无生物学活性无生物学活性161718类类 根据根据H链抗原性（链抗原性（、）分）分5类：类：IgG、IgA、IgM、IgD、IgE亚类亚类 根据根据H链抗原性及二硫键数目和位置不同而分亚类：链抗原性及二硫键数目和位置不同而分亚类：IgG1IgG4，IgA1和和IgA2，IgM1和和IgM2型型根据根据L链抗原特异性分为：链抗原特异性分为：与与 亚型亚型 根据根据L链链C区氨基酸差异分亚型：区氨基酸差异分亚型：链链190氨基酸为亮氨酸称氨基酸为亮氨酸称OZ(+)，为精氨酸称，为精氨酸称OZ(-)第第2节节 抗体的异质

7、性抗体的异质性19 自然界抗原种类繁自然界抗原种类繁多，不同抗原含表位不多，不同抗原含表位不同，故其所诱生的抗体同，故其所诱生的抗体类型和特异性各异。类型和特异性各异。体内所产生抗体乃体内所产生抗体乃异质性抗体的总和，包异质性抗体的总和，包括针对各种抗原表位的括针对各种抗原表位的不同特异性抗体及针对不同特异性抗体及针对同一表位的不同类型抗同一表位的不同类型抗体。体。202122同一种属内所有个体都具有的同一种属内所有个体都具有的Ig抗原特异性，抗原特异性，存在于存在于C区。区。类类(CH)：IgG、IgA、IgM、IgD、IgE 亚类亚类(CH)：IgG1-4、IgA1-2、IgM1-2 型型

8、(CL)：、亚型亚型(CL)：OZ(+)、OZ(-)同一种属不同个体间同一种属不同个体间Ig所具所具有的不同抗原特异性，有的不同抗原特异性，如如Gm1-30、Am1-2、Km1-3。抗体抗体V区的抗原特异性，区的抗原特异性，也存在于也存在于BCR和和TCR。23Id的表位称为的表位称为，每，每Fab段有段有56个独特位。个独特位。Id在异种、同种异体及在异种、同种异体及可刺激产生抗独特型抗体可刺激产生抗独特型抗体(anti-idiotype antibody，AId或或Ab2)。Ab2分分。24第第3节节 Ig的生物学特性的生物学特性2425V区的功能区的功能结合抗原结合抗原 抗体的结合价：抗

9、体的结合价：即每个抗体分子可结合抗原表位即每个抗体分子可结合抗原表位 的数量的数量 功能：功能：结合抗原：结合抗原：中和作用中和作用(病毒、毒素病毒、毒素)、凝集细菌、凝集细菌、阻止黏附阻止黏附 B细胞膜表面的细胞膜表面的IgM、IgD是抗原受体，即是抗原受体，即BCR V区的独特型参与免疫应答调节区的独特型参与免疫应答调节26C区的功能区的功能主要由主要由Fc介导介导 通过经典途径通过经典途径:IgM、IgG与抗原的复合物与抗原的复合物 通过旁路途径通过旁路途径:聚合的聚合的IgA 调理作用调理作用 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 depend

10、ent cell-mediated cytotoxicity，ADCC)介导介导I型超敏反应型超敏反应IgG是唯一能通过胎盘的免疫球蛋白是唯一能通过胎盘的免疫球蛋白SIgA可通过呼吸道和消化道的粘膜可通过呼吸道和消化道的粘膜2728282930占血清总占血清总Ig的的 75%23d3132*脐带血脐带血IgM增高提示胎儿有宫内感染增高提示胎儿有宫内感染 *感染过程中血清感染过程中血清IgM水平升高说明有近期感染水平升高说明有近期感染33血清型血清型 IgA分泌型分泌型IgA(secrete IgA,sIgA)sIgA通过初乳被动转移给通过初乳被动转移给新生儿新生儿3434血清血清IgD的生物学

11、功能不清楚的生物学功能不清楚膜型膜型IgD(mIgD)构成构成BCR，是是B细胞分化成熟的标志细胞分化成熟的标志 35 血清含量最低血清含量最低 与肥大细胞和嗜碱性与肥大细胞和嗜碱性粒细胞粒细胞Fc R结合结合363637第第4节节 人工制备抗体人工制备抗体单克隆抗体单克隆抗体(monoclonal antibody,McAb)：由识别由识别一种抗原决定基的细胞克隆所产生的均一性抗体一种抗原决定基的细胞克隆所产生的均一性抗体3839 DNA合成途径：合成途径：从头合从头合成和：以成和：以谷氨酰胺谷氨酰胺和尿苷为原和尿苷为原料，可被氨基喋呤料，可被氨基喋呤(A)阻断；阻断；补救合成：在次黄嘌呤补

12、救合成：在次黄嘌呤-鸟嘌鸟嘌呤呤-磷酸核糖转移酶磷酸核糖转移酶(HGPRT)作作用下利用次黄嘌呤用下利用次黄嘌呤(H)和胸苷和胸苷(T)为原料。为原料。细胞融合后，加入细胞融合后，加入HAT选选择培养基，未融合骨髓瘤细胞择培养基，未融合骨髓瘤细胞因其因其被被A阻断而又缺乏阻断而又缺乏HGPRT不能循不能循合成合成DNA，故死亡；未融合脾细胞自然死故死亡；未融合脾细胞自然死亡；仅融合细胞从脾细胞获得亡；仅融合细胞从脾细胞获得HGPRT，故可在，故可在HAT选择培选择培养基中存活并增殖。养基中存活并增殖。404142异种蛋白反应异种蛋白反应穿透力差穿透力差外源性外源性Ig的体内半衰期较短的体内半衰

13、期较短特异性差或过于单一特异性差或过于单一 生产过程较长生产过程较长 价格昂贵价格昂贵应用范围有限应用范围有限43单抗技术的改进：单抗技术的改进：兔单抗、缩短时间、提高亲和力、降低兔单抗、缩短时间、提高亲和力、降低成本等成本等人源化单抗的研制：人源化单抗的研制：人人-鼠杂交瘤、人鼠杂交瘤、人-人杂交瘤人杂交瘤 抗体人源化、降低分子量、新效能抗体人源化、降低分子量、新效能抗体等抗体等 细胞内抗体的研制细胞内抗体的研制 抗体库的建立抗体库的建立 抗体药物的研制抗体药物的研制 抗体制备的产业化抗体制备的产业化抗体应用范围的拓展抗体应用范围的拓展44454647484950515253Ig分子由分子由

14、2条条H链和链和2条条L链通过二硫键链通过二硫键连接而成连接而成;VH和和VL是抗原结合部位，是抗原结合部位，CH区可结区可结合补体、结合不同细胞表面的合补体、结合不同细胞表面的Fc受体。受体。结合抗原、激活补体、调理吞噬和介结合抗原、激活补体、调理吞噬和介导导ADCC、通过胎盘、结合、通过胎盘、结合SPA 在体内发挥不同的免疫效应在体内发挥不同的免疫效应多克隆抗体、单克隆抗体与基因工多克隆抗体、单克隆抗体与基因工程抗体程抗体 诊断、预防、治疗、科学研究诊断、预防、治疗、科学研究小小 结结54试述免疫球蛋白的基本结构。试述免疫球蛋白的基本结构。简述抗体的生物学活性。简述抗体的生物学活性。简述各类免疫球蛋白的生物学特性及功能。简述各类免疫球蛋白的生物学特性及功能。什么是单克隆抗体？其优点是什么？什么是单克隆抗体？其优点是什么？举例说明抗体的实际应用？举例说明抗体的实际应用？解释解释名词：抗体、名词：抗体、Ig、Fab段、段、Fc段、段、CDR、HVR、Fc受体、受体、Ig domain、免疫球蛋白超家族免疫球蛋白超家族(IgSF)、VH、VL、ADCC、独特型、独特型、IgM