《(人卫5版医学免疫学)第四章-免疫球蛋白ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(人卫5版医学免疫学)第四章-免疫球蛋白ppt课件.ppt（61页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第四章第四章 免疫球蛋白免疫球蛋白抗体（抗体（antibody，Ab）是介导体液免疫的重要效应分子，是是介导体液免疫的重要效应分子，是B细胞接受细胞接受抗原刺激后增殖分化为浆细胞所产生的糖蛋白，抗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，通过与相应抗原特异主要存在于血清等体液中，通过与相应抗原特异性结合，发挥体液免疫功能。性结合，发挥体液免疫功能。 具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白，具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白，称为免疫球蛋白。可分为分泌型（称为免疫球蛋白。可分为分泌型（secreted Ig，sIg）和膜型（）和膜型（membrane Ig，mIg）
2、。前者主要）。前者主要存在于血液及组织液中，具有抗体的各种功能；存在于血液及组织液中，具有抗体的各种功能；后者构成后者构成B细胞膜上的抗原受体。细胞膜上的抗原受体。免疫球蛋白免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）第一节第一节 免疫球蛋白的结构免疫球蛋白的结构一、免疫球蛋白的基本结构：一、免疫球蛋白的基本结构： Y Y型结构型结构 由两条相同的重链由两条相同的重链 及两条相同的轻链及两条相同的轻链 以以-S-S-相连的四相连的四 肽链结构。肽链结构。5075kDa，450-550个氨基个氨基酸残基组成。酸残基组成。将将Ig分为五类。分为五类。H： Ig: IgA IgG IgM IgD
3、 IgE 重链（重链（heavy chain，H链）链）同一类同一类Ig，据其铰链区氨基酸组成和重链二硫，据其铰链区氨基酸组成和重链二硫键的数目、位置不同，将其分为不同的亚类。键的数目、位置不同，将其分为不同的亚类。 轻链（轻链（light chain，L链）链） 25kDa，214个氨基酸残基组成。个氨基酸残基组成。 分分 链和链和 链两种，据此将链两种，据此将Ig分为分为 型和型和 型。型。 型有型有 1 1、 2 2、 3 3、 4 4四个亚型。四个亚型。 每个每个Ig两条两条L链的型别总是相同的。链的型别总是相同的。 两型两型L链的功能无差异。链的功能无差异。 不同种属生物体内两型不同
4、种属生物体内两型L链的比例链的比例不同（人不同（人 ： 2 2：1 1）可变区和可变区和恒定区恒定区 Ig轻链和重链中轻链和重链中靠近靠近N端端氨基酸氨基酸序列变化序列变化较较大的大的区域，称为可变区区域，称为可变区（variable region，V区区），分别占轻分别占轻链的链的1/2和和重重链链的的1/4。分。分VL和和VH。 靠近靠近C端氨基酸序列相对端氨基酸序列相对稳定的区域，称为恒定稳定的区域，称为恒定区（区（constant region，C区区），分别占轻链的），分别占轻链的1/2和重链的和重链的3/4。分。分CL和和CH。 高变区（互补决定区）高变区（互补决定区）V和和V各有
5、各有3个区域的氨基酸组成和排列顺序高个区域的氨基酸组成和排列顺序高度可变，称为高变区（度可变，称为高变区（hypervariable region， HVR）或）或互补决定区（互补决定区（complementarity determining region，CDR，分别用分别用HVR1（CDR1）、）、HVR2（CDR2）和和HVR3（CDR3）表示，表示，共同组成共同组成Ig的抗原结合部位，决定着抗体的特异的抗原结合部位，决定着抗体的特异性，负责识别及结合抗原，从而发挥免疫效应。性，负责识别及结合抗原，从而发挥免疫效应。结构域结构域L: VL CLH: VH CH1 CH2 CH3 Ig折叠
6、折叠Ig的二级结构是由几股多肽链折叠形成的两个的二级结构是由几股多肽链折叠形成的两个反向平行的反向平行的 片层，片层，两个两个 片层中心的两个半胱片层中心的两个半胱氨酸残基由一个链内二硫键垂直连接，可稳定氨酸残基由一个链内二硫键垂直连接，可稳定结构域，形成一个结构域，形成一个“ 桶状桶状”结构。这种折叠结构。这种折叠方方式称为免疫球蛋白折叠。具有这类独特折叠结式称为免疫球蛋白折叠。具有这类独特折叠结构的分子统称为免疫球蛋白超家族。构的分子统称为免疫球蛋白超家族。位于位于CH1与与CH2之间，含有之间，含有丰富的脯氨酸，因此易伸丰富的脯氨酸，因此易伸展弯曲，有利于结合抗原，展弯曲，有利于结合抗原
7、，而且易被木瓜蛋白酶、胃而且易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶等水解，产生不同蛋白酶等水解，产生不同的水解片段。的水解片段。铰链区铰链区lJ链链：由浆细胞合成的富含半胱氨酸的多肽链，：由浆细胞合成的富含半胱氨酸的多肽链，主要功能是将单体主要功能是将单体Ig分子连接为二聚体或多聚体。分子连接为二聚体或多聚体。l分泌片分泌片：由粘膜上皮细胞合成和分泌的一种含糖：由粘膜上皮细胞合成和分泌的一种含糖的肽链，是分泌型的肽链，是分泌型IgA（SIgA）分子上的一个辅分子上的一个辅助成分，具有保护助成分，具有保护SIgA的铰链区的铰链区免受蛋白水解酶免受蛋白水解酶降解的作用，并介导降解的作用，并介导IgA的转运。的转
8、运。二、免疫球蛋白的其他成分二、免疫球蛋白的其他成分三、免疫球蛋白的水解片段三、免疫球蛋白的水解片段木瓜蛋白酶水解片段木瓜蛋白酶水解片段 胃蛋白酶水解片段胃蛋白酶水解片段木瓜蛋白酶水解片段木瓜蛋白酶水解片段水解部位在铰链区二硫键连接的两条水解部位在铰链区二硫键连接的两条H链的近链的近N端端裂解为两个完全相同的抗原结合片段裂解为两个完全相同的抗原结合片段（fragment of antigen binding，Fab）和一个可结晶片段和一个可结晶片段（fragment crystallizable，Fc）Fab（L链链+H链的链的VH和和CH1）：可与）：可与Ag结合，为单结合，为单价，但不发生
9、凝集反应或沉淀反应。价，但不发生凝集反应或沉淀反应。Fc（两条（两条H链的链的CH2和和CH3）：无抗原结合活性，）：无抗原结合活性，是是Ig与效应分子或细胞相互作用的部位。与效应分子或细胞相互作用的部位。 胃蛋白酶水解片段胃蛋白酶水解片段水解部位在铰链区二硫键连接的两条水解部位在铰链区二硫键连接的两条H链的近链的近C端端裂解为裂解为F(ab)2和和pFcF(ab)2（两个（两个Fab和铰链区）：可与和铰链区）：可与Ag结合，为双结合，为双价，可发生凝集反应和沉淀反应。价，可发生凝集反应和沉淀反应。pFc：无生物学作用。：无生物学作用。 第二节第二节 免疫球蛋白的异质性免疫球蛋白的异质性外源因
10、素所致的异质性外源因素所致的异质性-Ig的多样性的多样性内源因素所致的异质性内源因素所致的异质性Ig的血清型的血清型Ig既可与相应的抗原发生特异性的结合，其既可与相应的抗原发生特异性的结合，其 本身又可激发机体产生特异性免疫应答。本身又可激发机体产生特异性免疫应答。Ig分分子上有三类不同的抗原表位，分别为同种型、子上有三类不同的抗原表位，分别为同种型、同种异型和独特型。同种异型和独特型。 同种型同种型存在于同种抗体分子中的抗原表位称为同种型，存在于同种抗体分子中的抗原表位称为同种型，是同一种属所有个体是同一种属所有个体Ig分子共有的抗原特异性分子共有的抗原特异性标志，为种属型标志，存在于标志，
11、为种属型标志，存在于Ig的的C区。区。 同种异型同种异型同一种属不同个体间同一种属不同个体间Ig分子所具有的不同抗原分子所具有的不同抗原特异性标志，称为同种异型，为个体型标志，特异性标志，称为同种异型，为个体型标志，主要存在于主要存在于Ig的的C区。区。 独特型独特型 同一种属、同一个体来源的抗体分子，其免疫原同一种属、同一个体来源的抗体分子，其免疫原性也不尽相同，称为独特型，是每个性也不尽相同，称为独特型，是每个Ig分子所特分子所特有的抗原特异性标志，存在于有的抗原特异性标志，存在于Ig的的V区。区。第三节第三节 免疫球蛋白的功能免疫球蛋白的功能一、一、IgV区的功能区的功能识别并特异性结合
12、抗原识别并特异性结合抗原w分泌型分泌型Ig：与抗原结合后，在体内，具有中和毒：与抗原结合后，在体内，具有中和毒 素、阻断病原入侵、清除病原微生物素、阻断病原入侵、清除病原微生物 等免疫防御功能；在体外，有利于抗等免疫防御功能；在体外，有利于抗 原或抗体的检测和功能的判断。原或抗体的检测和功能的判断。w膜型膜型Ig：BCR，特异性识别抗原分子。，特异性识别抗原分子。（一）激活补体（一）激活补体（二）结合（二）结合Fc段受体段受体 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、介导型超敏反应型超敏反应（三）穿过胎盘和黏膜（三）穿过
13、胎盘和黏膜二、二、IgC区的功能区的功能 激活补体激活补体 wIgG1、IgG2、IgG3和和IgM与相应抗原结合后，可与相应抗原结合后，可 因构型改变而使其因构型改变而使其CH2和和CH3结构域内的补体结结构域内的补体结 合点暴露，从而通过经典途径激活补体系统，产合点暴露，从而通过经典途径激活补体系统，产 生多种效应功能。生多种效应功能。wIgG4、IgA和和IgE形成聚合物后可通过旁路途径激形成聚合物后可通过旁路途径激 活补体系统。活补体系统。指抗体如指抗体如IgG的的Fc段段与与中性粒细胞、巨噬中性粒细胞、巨噬细细胞上的胞上的IgG Fc受体结合，从而增强吞噬细胞受体结合，从而增强吞噬细
14、胞的吞噬作用。的吞噬作用。调理作用调理作用指具有杀伤活性的细胞如指具有杀伤活性的细胞如NK细胞细胞通过其表面通过其表面表达的表达的Fc受体识别包被于靶抗原（如细菌或受体识别包被于靶抗原（如细菌或肿瘤细胞）上抗体的肿瘤细胞）上抗体的Fc段，直接杀伤靶细胞。段，直接杀伤靶细胞。 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 cytotoxicity，ADCC）介导介导型超敏反应型超敏反应IgE为亲细胞抗体，可通过其为亲细胞抗体，可通过其Fc段与肥大细胞段与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的和嗜碱性粒细胞表面的高亲和力高亲和
15、力IgE Fc受体受体（FcR）结合，并使其致敏，若相同变应）结合，并使其致敏，若相同变应原再次进入机体与致敏靶细胞表面特异性原再次进入机体与致敏靶细胞表面特异性IgE结合，可促使这些细胞合成和释放生物活性物结合，可促使这些细胞合成和释放生物活性物质，引起质，引起型超敏反应。型超敏反应。 穿过胎盘和黏膜穿过胎盘和黏膜wIgG是唯一能通过胎盘的免疫球蛋白，借助胎是唯一能通过胎盘的免疫球蛋白，借助胎 盘母体一侧的滋养层细胞表达的一种盘母体一侧的滋养层细胞表达的一种IgG输送输送 蛋白（称为新生蛋白（称为新生Fc段受体）转移到滋养层细胞段受体）转移到滋养层细胞 内，并主动进入胎儿血循环中，内，并主动
16、进入胎儿血循环中，是一种重要的是一种重要的 自然被动免疫机制，对于新生儿抗感染具有重自然被动免疫机制，对于新生儿抗感染具有重 要意义。要意义。wSIgA可通过呼吸道和消化道的粘膜，是粘膜可通过呼吸道和消化道的粘膜，是粘膜 局部免疫的最主要因素。局部免疫的最主要因素。第四节第四节 各类免疫球蛋白的特性与功能各类免疫球蛋白的特性与功能 是血清和胞外液中含量最高的是血清和胞外液中含量最高的Ig，约占血清，约占血清 总总Ig的的75%-80%； 是再次免疫应答产生的主要抗体，其亲和力是再次免疫应答产生的主要抗体，其亲和力 高，分布广泛，是机体抗感染的高，分布广泛，是机体抗感染的“主力军主力军”； 是唯
17、一能通过胎盘的是唯一能通过胎盘的Ig，在新生儿抗感染免，在新生儿抗感染免 疫中起重要作用；疫中起重要作用； 可发挥可发挥激活补体、激活补体、调理作用、调理作用、ADCC作用等；作用等； 可与葡萄球菌蛋白可与葡萄球菌蛋白A结合，用于免疫诊断；结合，用于免疫诊断； 某些自身抗体以及引起某些自身抗体以及引起、型超敏反应的型超敏反应的 抗体也属于抗体也属于IgG。IgG膜型：单体，是膜型：单体，是BCR的主要成分，只表达的主要成分，只表达mIgM 是未成熟是未成熟B细胞的标志；细胞的标志；分泌型：主要存在于血液中，五聚体，是分子分泌型：主要存在于血液中，五聚体，是分子 量最大的量最大的Ig，称为巨球蛋
18、白；具有很，称为巨球蛋白；具有很 强的抗原结合能力，抗原结合价为强的抗原结合能力，抗原结合价为5 价；激活补体的能力强于价；激活补体的能力强于IgG；天然的血型抗体为天然的血型抗体为IgM；是个体发育过程中最早合成和分泌的抗体，脐是个体发育过程中最早合成和分泌的抗体，脐 带血带血IgM升高提示胎儿有宫内感染；升高提示胎儿有宫内感染；是初次免疫应答中最早出现的抗体，是机体抗感是初次免疫应答中最早出现的抗体，是机体抗感 染的染的“先头部队先头部队”，可用于感染的早期诊断。，可用于感染的早期诊断。IgM血清型：单体；血清型：单体；分泌型：二聚体，是外分泌液中的主要抗体分泌型：二聚体，是外分泌液中的主
19、要抗体 类别，参与黏膜局部免疫，在局部类别，参与黏膜局部免疫，在局部 抗感染中发挥重要作用，是机体抗抗感染中发挥重要作用，是机体抗 感染的感染的“边防军边防军”；婴儿可从母亲初乳中获得婴儿可从母亲初乳中获得SIgA, ,为一重要的为一重要的 自然被动免疫。自然被动免疫。IgAIgD分为血清型和膜结合型；分为血清型和膜结合型；mIgD构成构成BCR，是是B细胞分化发育成熟的标志，细胞分化发育成熟的标志，未未成熟成熟B细胞仅表达细胞仅表达mIgM，成熟成熟B细胞同时表达细胞同时表达mIgM和和mIgD，活化的活化的B细胞或记忆细胞或记忆B细胞细胞mIgD逐渐消失。逐渐消失。血清中含量最少的血清中含
20、量最少的Ig；亲细胞抗体，可引起亲细胞抗体，可引起型超敏反应；型超敏反应；与机体抗寄生虫免疫有关。与机体抗寄生虫免疫有关。IgE第五节第五节 人工制备抗体人工制备抗体一、多克隆抗体一、多克隆抗体针对多种不同抗原表位，作用全面、针对多种不同抗原表位，作用全面、来源广泛、制备容易，但特异性不高、来源广泛、制备容易，但特异性不高、易发生交叉反应，也不易大量制备。易发生交叉反应，也不易大量制备。概念概念：由一个识别一种抗原表位的：由一个识别一种抗原表位的B细胞克隆合细胞克隆合 成及分泌的抗单一抗原表位的特异性抗体，称成及分泌的抗单一抗原表位的特异性抗体，称 为单克隆抗体。为单克隆抗体。特点：结构均一、纯度高、特异性强、效价高、特点：结构均一、纯度高、特异性强、效价高、 少或无血清交叉反应、制备成本低，但具有鼠少或无血清交叉反应、制备成本低，但具有鼠 源性。源性。二、单克隆抗体二、单克隆抗体（monoclonal antibody，mAb）三、基因工程抗体三、基因工程抗体既保持既保持mAb均一性、特异性强的优点，均一性、特异性强的优点，又克服其为鼠源性的弊端，如人鼠又克服其为鼠源性的弊端，如人鼠嵌合抗体、人源化抗体等。嵌合抗体、人源化抗体等。