本科抗体学习.pptx

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1、 1.1.抗体（抗体（antibody,Abantibody,Ab）B B细胞受抗原刺激后活化、增殖、分化为浆细胞受抗原刺激后活化、增殖、分化为浆细胞，由浆细胞合成和分泌的能与相应抗原发生特细胞，由浆细胞合成和分泌的能与相应抗原发生特异性结合后异性结合后具有免疫功能的球蛋白。具有免疫功能的球蛋白。生物学功能生物学功能 2.2.免疫球蛋白（免疫球蛋白（immunoglobulin,Igimmunoglobulin,Ig）(1)(1)定义：定义：具有抗体活性或化学结构与抗体分子相似具有抗体活性或化学结构与抗体分子相似的的 球蛋白。球蛋白。化学结构化学结构 (2)(2)存在形式：存在形式：膜型（膜型

2、（membrane immunoglobulin,mIgmembrane immunoglobulin,mIg）B B细胞膜上的抗原受体细胞膜上的抗原受体；分泌型分泌型(secreted immunoglobulin,sIgsecreted immunoglobulin,sIg)分泌进入体液分泌进入体液,介导体液免疫应答。介导体液免疫应答。一一 两个基本概念两个基本概念第1页/共43页第一节第一节 免疫球蛋白的结构免疫球蛋白的结构 一、一、一、一、基本结构基本结构基本结构基本结构：两条相同的重链和两条相同的轻链：两条相同的重链和两条相同的轻链：两条相同的重链和两条相同的轻链：两条相同的重链和两

3、条相同的轻链由链间二硫键连接而成的四肽链结构。由链间二硫键连接而成的四肽链结构。由链间二硫键连接而成的四肽链结构。由链间二硫键连接而成的四肽链结构。1 1 1 1、重链、重链、重链、重链（heavy chainheavy chainheavy chainheavy chain，H H H H）2 2 2 2条同类条同类条同类条同类 轻链轻链轻链轻链（light chainlight chainlight chainlight chain，L L L L）2 2 2 2条同型条同型条同型条同型 2 2、可变区（可变区（可变区（可变区（variable region,Vvariable regio

4、n,Vvariable region,Vvariable region,V区）区）区）区）恒定区恒定区恒定区恒定区（constant region,Cconstant region,Cconstant region,Cconstant region,C区）区）区）区）3 3 3 3、超变区超变区超变区超变区（hyperhyperhyperhyper-variable region,HVRvariable region,HVRvariable region,HVRvariable region,HVR),又又又又 称称称称互补决定互补决定互补决定互补决定区区区区(complementarcomp

5、lementarcomplementarcomplementary y y y determining determining determining determining region,CDRregion,CDRregion,CDRregion,CDR）骨架区骨架区骨架区骨架区（framework region,FRframework region,FRframework region,FRframework region,FR）4 4 4 4、绞链区（、绞链区（、绞链区（、绞链区（hinge regionhinge regionhinge regionhinge region）第2页/共

6、43页重链重链(H链链)轻链轻链(L链链)第3页/共43页第4页/共43页第5页/共43页5 5、结构域（、结构域（domaindomain）轻链轻链轻链轻链:VLVLVLVL，CLCLCLCL 重链重链重链重链:VH:VH:VH:VH，CH1CH1CH1CH1，CH2CH2CH2CH2，CH3CH3CH3CH3(IgGIgGIgGIgG、IgAIgAIgAIgA 和和和和 IgDIgDIgDIgD)，CH4CH4CH4CH4（IgMIgMIgMIgM和和和和IgEIgEIgEIgE）分类分类第6页/共43页主要功能主要功能(1)VH(1)VH和和VL VL 抗原结合部位；抗原结合部位；(2)

7、CH1(2)CH1和和CL CL Ig Ig遗传标志所在；遗传标志所在；(3)CH2(IgG)(3)CH2(IgG)、CH3(IgM)CH3(IgM)C1q C1q结合部结合部位；位；(4)CH2(IgG)(4)CH2(IgG)结合并通过胎盘；结合并通过胎盘；(5)CH3(IgG)(5)CH3(IgG)Fc FcR R结合部位；结合部位；(6)CH2(6)CH2CH3(IgE)CH3(IgE)FcR FcR结合部位。结合部位。第7页/共43页第8页/共43页CH2CH2：有补体结合点：有补体结合点IgGIgG与通过胎盘有关与通过胎盘有关第9页/共43页二、免疫球蛋白的其它成分二、免疫球蛋白的其

8、它成分 1.1.连接链（连接链（joining chainjoining chain，J J链链)2.2.分泌片（分泌片（secretsecreto ory piece,SPry piece,SP）第10页/共43页三、三、水解片段水解片段 1.1.木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶 IgGIgG FabFab段段(fragment of antigen-fragment of antigen-binding,binding,抗原抗原结合结合 片段片段)FcFc段段（fragment crystalizable,fragment crystalizable,可结晶片段）可结晶片段）2 2.胃蛋白酶胃蛋白酶（

9、PepsinPepsin）IgGIgG F F(abab)2 2 pFc pFc 3.3.意义：阐明意义：阐明IgIg分子生物学作用分子生物学作用 第11页/共43页第12页/共43页 第二节第二节 免疫球蛋白的异质性免疫球蛋白的异质性 一、免疫球蛋白的类型一、免疫球蛋白的类型 1.1.类和亚类（根据类和亚类（根据H H链链C C区抗原性不同）区抗原性不同）IgG IgG(gamma)(gamma)IgA IgA (alpha)(alpha)IgM IgM (mu)(mu)IgD IgD (delta)(delta)IgE IgE (epsilon)(epsilon)(1)(1)类类 (2)(

10、2)(2)(2)亚类亚类亚类亚类IgGIgGIgGIgG：IgG1,IgG2,IgG3,IgG4 IgG1,IgG2,IgG3,IgG4 IgG1,IgG2,IgG3,IgG4 IgG1,IgG2,IgG3,IgG4 IgAIgAIgAIgA：IgA1,IgA2IgA1,IgA2IgA1,IgA2IgA1,IgA2IgM:IgM1,IgM2IgM:IgM1,IgM2IgM:IgM1,IgM2IgM:IgM1,IgM2第13页/共43页2.2.型和亚型型和亚型(根据轻链根据轻链C C区抗原特异性不同分型区抗原特异性不同分型)(1)(1)型型 (kappa)型型 (lambda)型型(2)(2)亚

11、型亚型(链链)：OZ(+)(+)(或或1)1)：第第190190位位(亮氨酸亮氨酸)OZ(-)(-)(或或2)2)：第：第190190位位(精氨酸精氨酸)Kern(+)()(或或3)3)：第第154154位位(甘氨酸甘氨酸)Kern(-)(-)(或或4)4)：第第154154位位(丝氨酸丝氨酸)第15页/共43页二二、同种异型（同种异型（allotypeallotype）同一种属不同个体之间免疫球蛋白也具有的同一种属不同个体之间免疫球蛋白也具有的差异性，主要反映在分子的差异性，主要反映在分子的CHCH和和CLCL上的一个或数上的一个或数个氨基酸的差异个氨基酸的差异 (genetic marke

12、rs(genetic markers 遗传标志遗传标志)。GmGm因子：因子：Gm1Gm13030 Am Am因子：因子：A2m1A2m1，A2m2A2m2 Km Km因子：因子：Km1Km1，Km2Km2，Km3Km3三、独特型（三、独特型（idiotypeidiotype）在同一个体内，不同在同一个体内，不同B B细胞克隆所产生的免疫细胞克隆所产生的免疫球蛋白分子球蛋白分子V V区以及区以及T T、B B细胞表面抗原受体细胞表面抗原受体V V区所区所具有的抗原特异性不同。由免疫球蛋白的超变区具有的抗原特异性不同。由免疫球蛋白的超变区特有的氨基酸序列和构型决定。特有的氨基酸序列和构型决定。第

13、16页/共43页二、外源因素所致的异质性二、外源因素所致的异质性免疫球蛋白的多样免疫球蛋白的多样性性三、内源因素所致的异质性三、内源因素所致的异质性免疫球蛋白的血清免疫球蛋白的血清型：同种型、同种异型、独特型型：同种型、同种异型、独特型第17页/共43页第18页/共43页 第三节第三节 免疫球蛋白的功能免疫球蛋白的功能 一、一、V V区的功能区的功能 识别并特异性结合抗原识别并特异性结合抗原 单体（单体（IgG,IgE)IgG,IgE)2 2价价 二聚体二聚体(分泌型分泌型IgA)IgA)4 4价价 五聚体五聚体(IgM)(IgM)10 10价（价（5 5价）价）中和效应中和效应 中和毒素和病

14、毒中和毒素和病毒 与与AgAg结合结合 促吞噬细胞吞噬促吞噬细胞吞噬1.1.1.1.抗体的结合价抗体的结合价抗体的结合价抗体的结合价2.2.2.2.实际意义实际意义实际意义实际意义第19页/共43页 二二、C C区的功能区的功能 1.1.激活补体系统激活补体系统 Ab(Ab(IgMIgM、IgG)+Ag IgG)+Ag C1q C1q 补体经典途径补体经典途径 IgG4IgG4、IgAIgA和和 IgEIgE的凝聚物的凝聚物 补体旁路途径补体旁路途径 2.2.与细胞膜上与细胞膜上FcFc受体结合受体结合 (1)(1)调理作用（调理作用（opsonizationopsonization）：IgG

15、+IgG+抗原抗原(颗粒性颗粒性)Fc FcR R（单核、巨噬细胞及中性（单核、巨噬细胞及中性粒细胞）粒细胞）促吞噬细胞吞噬；促吞噬细胞吞噬；(2)ADCC(2)ADCC：IgG+IgG+抗原抗原(靶细胞靶细胞)Fc Fc R R（NK NK 细胞）细胞）杀伤杀伤靶细胞；靶细胞；(3)(3)介导超敏反应介导超敏反应：型型、型型和和型超敏反应。型超敏反应。3.3.穿越胎盘和粘膜穿越胎盘和粘膜 第20页/共43页第23页/共43页 第四节第四节 各类免疫球蛋白的特性和功能各类免疫球蛋白的特性和功能 一一、IgGIgG 1.1.一般特性一般特性 (1)(1)单体分子；单体分子；(2)(2)四个亚类；

16、四个亚类；(3)(3)血清中含量最高血清中含量最高(75%Ig)(75%Ig)；(4)(4)半衰期最长半衰期最长(21(212323天天)；(5)3(5)35 5岁达成人水平岁达成人水平(8.0(8.017 mg/ml)17 mg/ml)；第24页/共43页2.2.生物学活性生物学活性(1)1)唯一能通过胎盘（新生儿抗感染）；唯一能通过胎盘（新生儿抗感染）；(2)(2)激活补体（裂解细胞）；激活补体（裂解细胞）；(3)(3)调理作用调理作用（促进吞噬促进吞噬）；）；(4)(4)介导介导ADCCADCC（细胞毒作用）。（细胞毒作用）。3.3.实际意义实际意义(1)(1)抗感染的主要抗体；抗感染的

17、主要抗体；大多数抗菌、抗毒素、抗病毒的抗体属大多数抗菌、抗毒素、抗病毒的抗体属于于IgGIgG。(2)2)自身抗体自身抗体 自身免疫病；自身免疫病；(3)(3)介导变态反应介导变态反应(、型型)；第25页/共43页二二、IgMIgM 1.1.五聚体，分子量最大五聚体，分子量最大(900 kd)(900 kd)，又称巨球蛋白；，又称巨球蛋白；2.2.人类发育过程中最早合成的人类发育过程中最早合成的IgIg；3.3.体液免疫应答最先产生的体液免疫应答最先产生的 Ig Ig 感染早期免疫；感染早期免疫；4.4.占血清占血清IgIg含量的含量的5 510%10%；5.5.半衰期半衰期 5 5天天 血清

18、中特异性血清中特异性IgM IgM 水平增高提水平增高提示示 有近期感染；有近期感染；6.6.激活补体；激活补体；7.IgM 7.IgM 不能通过胎盘不能通过胎盘 脐带血或新生儿血清中脐带血或新生儿血清中IgMIgM 水平升高表明胎儿有宫内感染；水平升高表明胎儿有宫内感染；8.B8.B细胞膜细胞膜IgM(mIgM)IgM(mIgM)第26页/共43页 三三、IgAIgA 1.1.两种类型两种类型 2.2.半衰期半衰期 6 6天；天；3.3.占血清占血清IgIg含量的含量的5 515%15%；4.4.粘膜局部抗感染免疫；粘膜局部抗感染免疫；5.5.聚合聚合IgAIgA激活补体替代途径激活补体替代

19、途径。血清型：血清型：血清型：血清型：IgA1IgA1IgA1IgA1，单体；，单体；，单体；，单体；分泌型：分泌型：分泌型：分泌型：IgA2IgA2IgA2IgA2，二聚体，二聚体，二聚体，二聚体,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；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；第27页/共43页 四四、IgDIgD 1.1.单体分子单体分子 2.2.存在形式存在形式 分泌性分泌性 血清中，功能不清；血清中，功能不清；膜结合性膜结合性 B B细胞表面细胞表面,3.3.意义意义 （1 1）是）是B

20、B细胞成熟的重要标志；细胞成熟的重要标志；（2 2）抗原受体；）抗原受体；4.4.占血清占血清IgIg含量的含量的1%1%；5.5.半衰期半衰期 3 3天。天。第28页/共43页 五五、IgEIgE 1.1.单体分子；单体分子；2.2.血清中含量最低血清中含量最低(占占IgIg的的0.002%)0.002%)；3.3.半衰期半衰期 3 3天；天；4.4.呼吸道和胃肠道浆细胞产生；呼吸道和胃肠道浆细胞产生；5.5.介导介导型超敏反应；型超敏反应；6.6.过敏性疾病和某些寄生虫感染患者血清中特过敏性疾病和某些寄生虫感染患者血清中特异异 性性IgEIgE水平增高。水平增高。第29页/共43页第五节第

21、五节 人工制备的抗体人工制备的抗体一、多克隆抗体（一、多克隆抗体（polyclonal antibodypolyclonal antibody）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质中多种抗原决定簇的多种抗体混合物。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.实际意义实际意义 （1 1）预防、治疗感染性疾病）预防、治疗感染性疾病 （2 2）实验诊断）实验诊断第30页/共43页 二、单克隆抗体（二、单克隆抗体（monoclonal antibody,McAbmonoclonal

22、antibody,McAb）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，只识细胞杂交瘤产生的，只识别抗原分子某一特定抗原决定簇的特异性抗体。别抗原分子某一特定抗原决定簇的特异性抗体。2.2.特点特点 具有高度均一性。具有高度均一性。3.3.杂交瘤细胞杂交瘤细胞 骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞 无限增殖；无限增殖；免疫免疫B B细胞细胞 合成、分泌特异性抗体。合成、分泌特异性抗体。4.4.杂交瘤技术杂交瘤技术 HATHAT培养基：次黄嘌培养基：次黄嘌(H),(H),氨基蝶呤氨基蝶呤(A)(A)和胸腺嘧和胸腺嘧 啶核苷啶核苷(T)(T)。第31页/共43页第32页/共43页 三、基因工程抗

23、体（三、基因工程抗体（genetic engineering antibody,genetic engineering antibody,）第33页/共43页 第六节第六节 编码免疫球蛋白的基因及抗体多样性编码免疫球蛋白的基因及抗体多样性 一、免疫球蛋白的基因库一、免疫球蛋白的基因库 1.H1.H基因库（重链基因连锁群）第基因库（重链基因连锁群）第1414号染色体号染色体 2.2.基因库（基因库（链基因连锁群）第链基因连锁群）第2 2号染色体号染色体 3.3.基因库（基因库（链基因连锁群）第链基因连锁群）第2222号染色体号染色体第34页/共43页 二、二、IgIg的基因结构及其重排和表达的基

24、因结构及其重排和表达 1.1.链链 V(V(约约100100个个)、J(5J(5个个)、C(1C(1个个)2.2.链链 V(V(约约3030个个)、J-C(4J-C(4个个)3.H 3.H链链 V V基因基因(约约9595个个)D D基因基因(27(27个个)J J基因基因(6(6个个)C C基因基因(9(9个个)V V区区第35页/共43页VHDJ/200134CHJ/Vk k754JVl l2Cl lVl lJCl l2Ck kCl lMouse antibody genes第36页/共43页Human antibody genes第37页/共43页第38页/共43页第39页/共43页 三

25、、三、IgIg的类别转换的类别转换 1.1.定义定义 一个一个B B细胞克隆在分化过程中细胞克隆在分化过程中V-D-JV-D-J功功能性基因片段保持不变，而发生能性基因片段保持不变，而发生C C基因重排，使基因重排，使其表达的抗体分子发生其表达的抗体分子发生H H链类的改变，称为类别链类的改变，称为类别转换（转换（class switchingclass switching）。2.2.举例举例 B B细胞克隆细胞克隆 IgM IgM IgGIgGIFN-IFN-IL-4IL-4IgEIgEIL-5IgA第40页/共43页第41页/共43页要点要点1.1.免疫球蛋白的基本结构及各个功能区的意义免疫球蛋白的基本结构及各个功能区的意义2.2.免疫球蛋白的水解片断免疫球蛋白的水解片断3.3.五大类免疫球蛋白的主要特性五大类免疫球蛋白的主要特性4.4.单克隆抗体的概念单克隆抗体的概念第42页/共43页感谢您的观看。第43页/共43页