免疫球蛋白医学ppt课件

资料仅供参考,不当之处，请联系改正。【教学内容】n n1.IgIg的概念与结构的概念与结构n n2.Ig2.Ig的生物学功能的生物学功能n n3.Ig3.Ig的异质性的异质性n n4.4.各类各类IgIg的特性的特性n n5.Ig5.Ig基因及其重排基因及其重排n n6.6.人工制备的抗体类型人工制备的抗体类型【教学内容】1.Ig的概念与结构1资料仅供参考,不当之处，请联系改正。n n【目的要求】【目的要求】n n一、掌握一、掌握IgIg与抗体的概念及二者的关系与抗体的概念及二者的关系n n二、掌握二、掌握IgIg的结构与功能的结构与功能n n三、掌握各类三、掌握各类IgIg的特性的特性n n四、了解四、了解IgIg多样性的机制多样性的机制n n五、熟悉单克隆抗体的概念与特点五、熟悉单克隆抗体的概念与特点【目的要求】2资料仅供参考,不当之处，请联系改正。n n一概述一概述一概述一概述n n免疫球蛋白免疫球蛋白免疫球蛋白免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)(immunoglobulin,Ig)(immunoglobulin,Ig)(immunoglobulin,Ig)概念：概念：概念：概念：具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白称为具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白称为具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白称为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。免疫球蛋白。免疫球蛋白。免疫球蛋白。抗体概念（抗体概念（抗体概念（抗体概念（antibody,Ab)antibody,Ab)antibody,Ab)antibody,Ab)B B B B细胞识别抗原后增殖分化为浆细胞所产生的可与抗细胞识别抗原后增殖分化为浆细胞所产生的可与抗细胞识别抗原后增殖分化为浆细胞所产生的可与抗细胞识别抗原后增殖分化为浆细胞所产生的可与抗原在体内外特异结合的球蛋白，称为抗体原在体内外特异结合的球蛋白，称为抗体原在体内外特异结合的球蛋白，称为抗体原在体内外特异结合的球蛋白，称为抗体免疫球蛋白医学ppt课件3资料仅供参考,不当之处，请联系改正。免疫球蛋白医学ppt课件4资料仅供参考,不当之处，请联系改正。n n3 3 3 3 抗体与免疫球蛋白的关系抗体与免疫球蛋白的关系抗体与免疫球蛋白的关系抗体与免疫球蛋白的关系n nAb=Ig IgAbAb=Ig IgAbAb=Ig IgAbAb=Ig IgAbn n从上述概念中可见，抗体均为免疫球蛋白，而从上述概念中可见，抗体均为免疫球蛋白，而从上述概念中可见，抗体均为免疫球蛋白，而从上述概念中可见，抗体均为免疫球蛋白，而免疫球蛋白不都是抗体，前者是生物学功能的免疫球蛋白不都是抗体，前者是生物学功能的免疫球蛋白不都是抗体，前者是生物学功能的免疫球蛋白不都是抗体，前者是生物学功能的概念，后者为化学结构的概念概念，后者为化学结构的概念概念，后者为化学结构的概念概念，后者为化学结构的概念n nIgIgIgIg存在形式：存在形式：存在形式：存在形式：膜型膜型膜型膜型(membrane immunoglobulin,mIg)membrane immunoglobulin,mIg)membrane immunoglobulin,mIg)membrane immunoglobulin,mIg)B B B B细胞膜上的抗原受体；细胞膜上的抗原受体；细胞膜上的抗原受体；细胞膜上的抗原受体；分泌型分泌型分泌型分泌型(secreted immunoglobulin,sIg)secreted immunoglobulin,sIg)secreted immunoglobulin,sIg)secreted immunoglobulin,sIg)分泌进入体液分泌进入体液分泌进入体液分泌进入体液,介导体液免疫介导体液免疫介导体液免疫介导体液免疫应答应答应答应答n n 3 抗体与免疫球蛋白的关系5资料仅供参考,不当之处，请联系改正。n n（一）基本结构（一）基本结构第一节 免疫球蛋白的结构n n（一）基本结构第一节 免疫球蛋白的结构6资料仅供参考,不当之处，请联系改正。L链L链H链H链N端C端端四肽链结构四肽链结构 链间二硫键连接，呈链间二硫键连接，呈“Y”“Y”形形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上部为上部为N N端，下部为端，下部为C C端端L链L链H链H链N端C端四肽链结构 链间二硫键连接，呈“7资料仅供参考,不当之处，请联系改正。免疫球蛋白医学ppt课件8资料仅供参考,不当之处，请联系改正。n n1 1 1 1 免疫球蛋白的基本结构是由两条相同的重链免疫球蛋白的基本结构是由两条相同的重链免疫球蛋白的基本结构是由两条相同的重链免疫球蛋白的基本结构是由两条相同的重链与轻链通过二硫键连接的四肽链对称结构。与轻链通过二硫键连接的四肽链对称结构。与轻链通过二硫键连接的四肽链对称结构。与轻链通过二硫键连接的四肽链对称结构。（单体结构）（单体结构）（单体结构）（单体结构）n n2 2 2 2 重链：基本结构中两条长链。据其恒定区重链：基本结构中两条长链。据其恒定区重链：基本结构中两条长链。据其恒定区重链：基本结构中两条长链。据其恒定区抗原性不同，分为五类抗原性不同，分为五类抗原性不同，分为五类抗原性不同，分为五类 IgG IgG(gamma)(gamma)IgA IgA (alpha)(alpha)IgM IgM (mu)(mu)IgD IgD (delta)(delta)IgE IgE (epsilon)(epsilon)1 免疫球蛋白的基本结构是由两条相同的重链与轻链通过二硫键连9资料仅供参考,不当之处，请联系改正。抗体有五种类型即抗体有五种类型即IgG IgA IgM IgD IgE型抗体有五种类型即IgG IgA IgM IgD IgE型10资料仅供参考,不当之处，请联系改正。同类同类Ig又根据铰链区据氨基酸组成和二硫又根据铰链区据氨基酸组成和二硫键数目的差异，可分为不同的样亚类：键数目的差异，可分为不同的样亚类：IgG:IgG1 IgG2 IgG3 IgG4 IgA:IgA1 IgA2 IgM：IgM1 IgM2 IgD IgE目前未发现不同亚类目前未发现不同亚类同类Ig又根据铰链区据氨基酸组成和二硫11资料仅供参考,不当之处，请联系改正。n n3 轻链（轻链（light chain,L链）：链）：n n基本结构中的两条短链。基本结构中的两条短链。n n分为分为(kappa)、(lambda)两型，同一两型，同一Ig分子的分子的L链型是相同的链型是相同的.n n正常人血清中的正常人血清中的：为为2:1n n4 可变区与恒定区可变区与恒定区n n（1）可变区（）可变区（varible region,V区）区）3 轻链（light chain,L链）：12资料仅供参考,不当之处，请联系改正。n nIgIg中中中中N N端约端约端约端约1/21/2轻链与轻链与轻链与轻链与1/51/5或或或或1/41/4的重链其氨基酸的重链其氨基酸的重链其氨基酸的重链其氨基酸序列变化较大，称为可变区。序列变化较大，称为可变区。序列变化较大，称为可变区。序列变化较大，称为可变区。n n可变区中氨基酸组成与排列更易变化的区域称可变区中氨基酸组成与排列更易变化的区域称可变区中氨基酸组成与排列更易变化的区域称可变区中氨基酸组成与排列更易变化的区域称为高变区。（为高变区。（为高变区。（为高变区。（hypervariable region HVR)hypervariable region HVR)高变高变高变高变区之外的区域其氨基酸组成与排列相对不易变区之外的区域其氨基酸组成与排列相对不易变区之外的区域其氨基酸组成与排列相对不易变区之外的区域其氨基酸组成与排列相对不易变化，称为骨架区（化，称为骨架区（化，称为骨架区（化，称为骨架区（framework region FR)framework region FR)n nHVRHVR可与抗原结合，与抗原决定基结构互补，可与抗原结合，与抗原决定基结构互补，可与抗原结合，与抗原决定基结构互补，可与抗原结合，与抗原决定基结构互补，故又称互补决定区故又称互补决定区故又称互补决定区故又称互补决定区.（complementarity complementarity determining region CDR)determining region CDR)Ig中N端约1/2轻链与1/5或1/4的重链其氨基酸序列变化13资料仅供参考,不当之处，请联系改正。免疫球蛋白医学ppt课件14资料仅供参考,不当之处，请联系改正。免疫球蛋白医学ppt课件15资料仅供参考,不当之处，请联系改正。n nVL VHVL VH各有三个高变区各有三个高变区:n nHVR1 HVR1 HVR2 HVR3HVR2 HVR3n nVL VHVL VH各有三个骨架区各有三个骨架区:n nFR1 FR2 FR3FR1 FR2 FR3n n不同抗体其不同抗体其HVRHVR的序列各不相同，可的序列各不相同，可与相应的抗原特异结合，并决定抗与相应的抗原特异结合，并决定抗体的特异性。体的特异性。VL VH各有三个高变区:16资料仅供参考,不当之处，请联系改正。免疫球蛋白医学ppt课件17资料仅供参考,不当之处，请联系改正。n n2 2）恒定区恒定区（constant region Cconstant region C区）区）区）区）n nIg中中C端约端约1/2轻链与轻链与4/5的重链其氨基酸的重链其氨基酸序列相对稳定，称为序列相对稳定，称为恒定区。恒定区。恒定区。恒定区。n n轻链有一个恒定区轻链有一个恒定区：CLCLn n重链的恒定区重链的恒定区（CHCH）：）：）：）：n nIgG IgA IgDIgG IgA IgD有三个有三个有三个有三个 ：CH1 CH2 CH3 CH1 CH2 CH3n nIgE gMIgE gM有四个：有四个：有四个：有四个：CH1 CH2 CH3 CH4 CH1 CH2 CH3 CH4n n针对不同抗原的五类抗体，其可变针对不同抗原的五类抗体，其可变 区相区相同，同，但恒定区不同。但恒定区不同。2）恒定区（constant region C区）18资料仅供参考,不当之处，请联系改正。5 铰链区铰链区n位于位于Ig的的CH1与与CH2之间的区域。之间的区域。n特点与作用特点与作用：富含脯氨酸，易伸：富含脯氨酸，易伸展与弯曲而使抗体易与抗原结合。展与弯曲而使抗体易与抗原结合。该区也易被蛋白酶水解。该区也易被蛋白酶水解。IgM和和IgE无铰链无铰链5 铰链区19资料仅供参考,不当之处，请联系改正。免疫球蛋白医学ppt课件20资料仅供参考,不当之处，请联系改正。n n二二 其他成分其他成分n n1 J链链n nJ(joining chain)由浆细胞合成的多肽链，由浆细胞合成的多肽链，连接连接Ig单体形成多聚体。单体形成多聚体。n nIgA为二聚体，分泌型为二聚体，分泌型IgM为五聚体，膜为五聚体，膜型型IgM为单体为单体n nIgD IgE IgG为单体，无为单体，无J链链二 其他成分21资料仅供参考,不当之处，请联系改正。l2 分泌片分泌片(secretory piece,SP)：l由黏膜上皮细胞合由黏膜上皮细胞合成与分泌的含糖的成与分泌的含糖的肽链，以非共价键肽链，以非共价键形式结合到形式结合到IgA二二聚体上。有保护及聚体上。有保护及介导其转运到黏膜介导其转运到黏膜表面的作用。表面的作用。J 链链分泌片分泌片sIgA2 分泌片(secretory piece,SP)：J22资料仅供参考,不当之处，请联系改正。J链和分泌片（链和分泌片（SP）J ChainSecretory PieceJ ChainJ链和分泌片（SP）J ChainSecretory Pi23资料仅供参考,不当之处，请联系改正。免疫球蛋白医学ppt课件24资料仅供参考,不当之处，请联系改正。三、功能区三、功能区(domain)轻链轻链轻链轻链:VLVL，CLCL 重链重链重链重链:VHVH，CH1CH1，CH2CH2，CH3(IgGCH3(IgG、IgA IgA 和和和和 IgD)IgD)，CH4(IgMCH4(IgM和和和和IgE)IgE)1.1.分类分类三、功能区(domain)1.分类25资料仅供参考,不当之处，请联系改正。免疫球蛋白医学ppt课件26资料仅供参考,不当之处，请联系改正。免疫球蛋白医学ppt课件27资料仅供参考,不当之处，请联系改正。2.2.主要功能主要功能主要功能主要功能(1)(1)(1)(1)VHVH和和和和VLVL 抗原结合部位；抗原结合部位；抗原结合部位；抗原结合部位；(2)(2)(2)(2)CH1CH13 3和和和和CLCL IgIg遗传标志所在；遗传标志所在；遗传标志所在；遗传标志所在；(3)(3)(3)(3)CH2(IgG)CH2(IgG)、CH3(IgM)C1qCH3(IgM)C1q结合部位；结合部位；结合部位；结合部位；(4)(4)(4)(4)CH2CH2CH3(IgG)CH3(IgG)结合并通过胎盘；结合并通过胎盘；结合并通过胎盘；结合并通过胎盘；(5)(5)(5)(5)CH3(IgG)FcRCH3(IgG)FcR结合部位；结合部位；结合部位；结合部位；(6)(6)(6)(6)CH4(IgE)FcRCH4(IgE)FcR结合部位。结合部位。结合部位。结合部位。2.主要功能28资料仅供参考,不当之处，请联系改正。免疫球蛋白医学ppt课件29资料仅供参考,不当之处，请联系改正。四、免疫球蛋白的水解片段（一）木瓜蛋白酶水解片段：（一）木瓜蛋白酶水解片段：水解部位：水解部位：IgG铰链区二硫键二条重链铰链区二硫键二条重链近近N端端水解产物：水解产物：2个个Fab段，可结合段，可结合1个抗原个抗原决基决基。1个个Fc段，可与具有段，可与具有FcR的细胞结合的细胞结合.四、免疫球蛋白的水解片段（一）木瓜蛋白酶水解片段：30资料仅供参考,不当之处，请联系改正。n n（二）（二）胃蛋白酶水解片段胃蛋白酶水解片段 水解部位：水解部位：IgG铰链区二硫键二条重铰链区二硫键二条重链近链近C端端n n水解产物：水解产物：F(ab)2可结合可结合2个抗原决个抗原决基。基。n npFc 无生物学活性无生物学活性（二）胃蛋白酶水解片段 31资料仅供参考,不当之处，请联系改正。免疫球蛋白医学ppt课件32资料仅供参考,不当之处，请联系改正。第二节第二节.免疫球蛋白生物学功能生物学功能(一)、特异性结合抗原（V区）第二节.免疫球蛋白生物学功能(一)、特异性结合抗原（V区）33资料仅供参考,不当之处，请联系改正。(二二)、激活补体、激活补体(CH2/CH3区区)(二)、激活补体(CH2/CH3区)34资料仅供参考,不当之处，请联系改正。(三三)、亲细胞作用、亲细胞作用1 1、调理吞噬作用、调理吞噬作用(CH3/CH4(CH3/CH4区区)(三)、亲细胞作用1、调理吞噬作用(CH3/CH4区)35资料仅供参考,不当之处，请联系改正。2 2、抗体依赖细胞介导的细胞毒作、抗体依赖细胞介导的细胞毒作用用(antibody-dependent cell-(antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC)mediated cytotoxicity,ADCC)2、抗体依赖细胞介导的细胞毒作用(antibody-dep36资料仅供参考,不当之处，请联系改正。(四)、选择性传递 （穿过胎盘和黏膜屏障）粘膜固粘膜固有层有层浆细胞浆细胞粘膜上皮细胞粘膜上皮细胞(四)、选择性传递 （穿过胎盘和黏膜屏障）YYYYYYY37资料仅供参考,不当之处，请联系改正。第三节免疫球蛋白的异质性1.Ig的类型的类型2.Ig的多样性的多样性3.Ig的血清型的血清型第三节免疫球蛋白的异质性1.Ig的类型38资料仅供参考,不当之处，请联系改正。n n(一一)类别类别1.1.类和亚类类和亚类(根据根据H H链的抗原性不同链的抗原性不同)IgG(gamma)IgA (alpha)IgM (mu)IgD (delta)IgE (epsilon)(一)类别39资料仅供参考,不当之处，请联系改正。(2)(2)(2)(2)亚类亚类亚类亚类 IgG：IgG1,IgG2,IgG3,IgG4 IgA：IgA1,IgA2(2)亚类 IgG：IgG1,IgG2,IgG3,41资料仅供参考,不当之处，请联系改正。2.2.2.2.型和亚型型和亚型型和亚型型和亚型(根据轻链根据轻链根据轻链根据轻链C C区抗原特异性不同分型区抗原特异性不同分型区抗原特异性不同分型区抗原特异性不同分型)(1)(1)(1)(1)型型型型 (kappa)(kappa)型型型型 (lambda)lambda)型型型型(2)(2)(2)(2)亚型亚型亚型亚型(链链链链)：OZ(OZ(+)(或或或或1)1)1)1)：第：第：第：第190190190190位位位位(亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸)OZ(OZ(-)(或或或或2)2)2)2)：第：第：第：第190190190190位位位位(精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸)Kern(Kern(+)(或或或或3)3)3)3)：第第第第154154154154位位位位(甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸)Kern(Kern(-)(或或或或4)4)4)4)：第第第第154154154154位位位位(丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸)免疫球蛋白医学ppt课件42资料仅供参考,不当之处，请联系改正。免疫球蛋白医学ppt课件43资料仅供参考,不当之处，请联系改正。n n（二）（二）Ig的多样性的多样性n n(三三)免疫球蛋白的抗原性免疫球蛋白的抗原性/血清型血清型n n1.同种型同种型:(isotype)isotype)n n同一种属每个个体都具有的免疫球蛋白的抗原同一种属每个个体都具有的免疫球蛋白的抗原同一种属每个个体都具有的免疫球蛋白的抗原同一种属每个个体都具有的免疫球蛋白的抗原特异性，其抗原决定簇主要存在于特异性，其抗原决定簇主要存在于特异性，其抗原决定簇主要存在于特异性，其抗原决定簇主要存在于IgIg的的的的C C区。区。区。区。n n2.同种异型同种异型(allotype)allotype):同一种属不同个体之同一种属不同个体之同一种属不同个体之同一种属不同个体之间免疫球蛋白也具有的差异性，主要反映在分间免疫球蛋白也具有的差异性，主要反映在分间免疫球蛋白也具有的差异性，主要反映在分间免疫球蛋白也具有的差异性，主要反映在分子的子的子的子的CHCH和和和和CLCL上的一个或数个氨基酸的差异上的一个或数个氨基酸的差异上的一个或数个氨基酸的差异上的一个或数个氨基酸的差异 (genetic markersgenetic markers 遗传标志遗传标志遗传标志遗传标志)。GmGm因子：因子：因子：因子：Gm1Gm13030 Am Am因子：因子：因子：因子：A2m1A2m1，A2m2A2m2 Km Km因子：因子：因子：因子：Km1Km1，Km2Km2，Km3Km3免疫球蛋白医学ppt课件44资料仅供参考,不当之处，请联系改正。3.独特型(idiotype.ID)在同一个体内，不同在同一个体内，不同B细胞克隆所产生的免细胞克隆所产生的免疫球蛋白分子疫球蛋白分子V区以及区以及T、B细胞表面抗细胞表面抗原受体原受体V区所具有的抗原特异性不同。由区所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免疫球蛋白的超变区特有的氨基酸序列和构型决定。和构型决定。3.独特型(idiotype.ID)在同一个体内，不同B45资料仅供参考,不当之处，请联系改正。免疫球蛋白医学ppt课件46资料仅供参考,不当之处，请联系改正。免疫球蛋白医学ppt课件47资料仅供参考,不当之处，请联系改正。第四节 各类免疫球蛋白的特性与功能n n(一一一一)IgGIgGn n1 1 1 1血清中含量最高，占血清血清中含量最高，占血清血清中含量最高，占血清血清中含量最高，占血清IgIgIgIg总量的总量的总量的总量的75%75%75%75%到到到到80%80%80%80%，半衰期最长，约，半衰期最长，约，半衰期最长，约，半衰期最长，约20202020到到到到23232323天。天。天。天。n n2 2 2 2唯一穿过胎盘唯一穿过胎盘唯一穿过胎盘唯一穿过胎盘 介导新生儿抗感染免疫。介导新生儿抗感染免疫。介导新生儿抗感染免疫。介导新生儿抗感染免疫。n n3 3 3 3可结合巨噬细胞、中性粒细胞、可结合巨噬细胞、中性粒细胞、可结合巨噬细胞、中性粒细胞、可结合巨噬细胞、中性粒细胞、NKNKNKNK细胞表面细胞表面细胞表面细胞表面的的的的FcRFcRFcRFcR，参与调理吞噬和，参与调理吞噬和，参与调理吞噬和，参与调理吞噬和ADCCADCCADCCADCC效应效应效应效应.n n4 4 4 4抗感染的主要抗体类型。抗感染的主要抗体类型。抗感染的主要抗体类型。抗感染的主要抗体类型。n n5 5 5 5结合补体，激活补体活化的经典途径结合补体，激活补体活化的经典途径结合补体，激活补体活化的经典途径结合补体，激活补体活化的经典途径n n某些自身抗体及参与超敏反应的抗体也属某些自身抗体及参与超敏反应的抗体也属某些自身抗体及参与超敏反应的抗体也属某些自身抗体及参与超敏反应的抗体也属IgGIgG。第四节 各类免疫球蛋白的特性与功能(一)IgG48资料仅供参考,不当之处，请联系改正。n n(二二二二)IgMIgMn n1 1分子量最大，分子量最大，分子量最大，分子量最大，五聚体形式存在于血液中。五聚体形式存在于血液中。五聚体形式存在于血液中。五聚体形式存在于血液中。n n2 2机体感染后最早出现的机体感染后最早出现的机体感染后最早出现的机体感染后最早出现的IgIg是是是是 IgM IgM，可做为近，可做为近，可做为近，可做为近期感染的指标。期感染的指标。期感染的指标。期感染的指标。n n3 3个体发育中合成最早的个体发育中合成最早的个体发育中合成最早的个体发育中合成最早的IgIg，脐带血中脐带血中脐带血中脐带血中IgMIgM增增增增多，提示宫内感染可能。多，提示宫内感染可能。多，提示宫内感染可能。多，提示宫内感染可能。n n4 4天然的血型抗体、类风湿因子是天然的血型抗体、类风湿因子是天然的血型抗体、类风湿因子是天然的血型抗体、类风湿因子是IgMIgMn n5 5结合和激活补体的能力比结合和激活补体的能力比结合和激活补体的能力比结合和激活补体的能力比IgGIgG强强强强n n6 6不能穿过血管壁和胎盘，主要存在于血液中。不能穿过血管壁和胎盘，主要存在于血液中。不能穿过血管壁和胎盘，主要存在于血液中。不能穿过血管壁和胎盘，主要存在于血液中。n n7B7B细胞表面的抗原受体为细胞表面的抗原受体为细胞表面的抗原受体为细胞表面的抗原受体为IgMIgM单体单体单体单体。(二)IgM49资料仅供参考,不当之处，请联系改正。n n(三三)IgAn n分为两种类型：分为两种类型：血清型血清型IgA：单体存在于血清中：单体存在于血清中n n 分泌型分泌型IgA（SIgA):含含J链和分泌片的链和分泌片的二聚体组成，存在于胃肠道和支气管分二聚体组成，存在于胃肠道和支气管分泌液、初乳、唾液和泪液中泌液、初乳、唾液和泪液中n nSIgA是参与粘膜局部免疫的主要抗体是参与粘膜局部免疫的主要抗体 (三)IgA50资料仅供参考,不当之处，请联系改正。n n(四四四四)IgDn n表达在表达在B B细胞膜上的细胞膜上的smIgDsmIgD是成熟是成熟B B细胞的细胞的重要标志。重要标志。n n存在血清中的存在血清中的IgDIgD为单体形式，含量低，为单体形式，含量低，功能不清。功能不清。n n(五五)IgE)IgEn n血清中含量最低的血清中含量最低的IgIgn n结合肥大细胞和嗜碱性性粒细胞，参与结合肥大细胞和嗜碱性性粒细胞，参与I I型超敏反应的发生型超敏反应的发生(四)IgD51资料仅供参考,不当之处，请联系改正。n n第五节第五节 免疫球蛋白基因及其重排免疫球蛋白基因及其重排n自然界中具有成千上万种的抗原！自然界中具有成千上万种的抗原！n机体具有产生机体具有产生109-1011种不同抗原种不同抗原特异性抗体的能力特异性抗体的能力!n为什么会存在这么多种抗体为什么会存在这么多种抗体?免疫球蛋白医学ppt课件52资料仅供参考,不当之处，请联系改正。19651965年年年年DreyerDreyer和和和和BennetBennet首先提出假说，认为抗体的首先提出假说，认为抗体的首先提出假说，认为抗体的首先提出假说，认为抗体的V V区和区和区和区和C C区是由分隔存在的基因所编码；在淋巴细区是由分隔存在的基因所编码；在淋巴细区是由分隔存在的基因所编码；在淋巴细区是由分隔存在的基因所编码；在淋巴细胞发育过程中，胞发育过程中，胞发育过程中，胞发育过程中，V V区和区和区和区和C C区基因发生重排。区基因发生重排。区基因发生重排。区基因发生重排。n n19761976年日本学者利根川进应用年日本学者利根川进应用年日本学者利根川进应用年日本学者利根川进应用DNADNA重组技术重组技术重组技术重组技术证实了这一假说，并由此获得证实了这一假说，并由此获得证实了这一假说，并由此获得证实了这一假说，并由此获得19871987年医学和生理年医学和生理年医学和生理年医学和生理学诺贝尔奖。学诺贝尔奖。学诺贝尔奖。学诺贝尔奖。1965年Dreyer和Bennet首先提出假说，认为抗体的53资料仅供参考,不当之处，请联系改正。一、抗体的基因的定位和结构一、抗体的基因的定位和结构（一）、免疫球蛋白的基因库（一）、免疫球蛋白的基因库 1.1.H基因库（重链基因连锁群）第基因库（重链基因连锁群）第1414号号染色体染色体 2.2.基因库（基因库（链基因连锁群）第链基因连锁群）第2 2号号染色体染色体 3.3.基因库（基因库（链基因连锁群）第链基因连锁群）第2222号号染色体染色体一、抗体的基因的定位和结构（一）、免疫球蛋白的基因库54资料仅供参考,不当之处，请联系改正。免疫球蛋白医学ppt课件55资料仅供参考,不当之处，请联系改正。（二）、（二）、Ig的基因结构的基因结构 1.1.链链 V(约约100100个个)、J(5(5个个)、C(1(1个个)2.2.链链 V(约约3030个个)、J-C(4(4个个)3.3.H链链 V基因基因(约约9595个个)D基因基因(27(27个个)J基因基因(6(6个个)C基因基因(9(9个个)（二）、Ig的基因结构 56资料仅供参考,不当之处，请联系改正。抗体重链基因的结构抗体重链基因的结构 抗体重链基因的结构 57资料仅供参考,不当之处，请联系改正。抗体轻链基因的结构抗体轻链基因的结构 抗体轻链基因的结构 58资料仅供参考,不当之处，请联系改正。二 Ig的基因重排n n1 1、重链基因重排、重链基因重排、重链基因重排、重链基因重排n n（1 1）可变区基因的重排可变区基因的重排可变区基因的重排可变区基因的重排n n在重链基因重排开始时，二条染色体上都发在重链基因重排开始时，二条染色体上都发在重链基因重排开始时，二条染色体上都发在重链基因重排开始时，二条染色体上都发生生生生D D基因片段移位到基因片段移位到基因片段移位到基因片段移位到J J基因片段而发生基因片段而发生基因片段而发生基因片段而发生D-JD-J基因连基因连基因连基因连接。在此以后，只有其中一条染色体上的接。在此以后，只有其中一条染色体上的接。在此以后，只有其中一条染色体上的接。在此以后，只有其中一条染色体上的V V基因基因基因基因片段与片段与片段与片段与D-JD-J基因片段连接。基因片段连接。基因片段连接。基因片段连接。n n如果一条染色体如果一条染色体如果一条染色体如果一条染色体VHVH基因与基因与基因与基因与D-JD-J基因重排无效基因重排无效基因重排无效基因重排无效（non-productivenon-productive），另一条染色体的），另一条染色体的），另一条染色体的），另一条染色体的VHVH基因片基因片基因片基因片段开始发生移位，与段开始发生移位，与段开始发生移位，与段开始发生移位，与D-JD-J基因片段连接基因片段连接基因片段连接基因片段连接。二 Ig的基因重排1、重链基因重排59资料仅供参考,不当之处，请联系改正。免疫球蛋白医学ppt课件60资料仅供参考,不当之处，请联系改正。n n2、抗体轻链基因的结构和重排、抗体轻链基因的结构和重排n n在抗体重链基因重排后，轻链的可变在抗体重链基因重排后，轻链的可变区基因片段随之发生重排，区基因片段随之发生重排，V与与J基因片段基因片段并列在一起。并列在一起。轻链基因先发生重排，如果轻链基因先发生重排，如果基因重排无效，随即发生基因重排无效，随即发生基因的重排。基因的重排。2、抗体轻链基因的结构和重排61资料仅供参考,不当之处，请联系改正。免疫球蛋白医学ppt课件62资料仅供参考,不当之处，请联系改正。三三 抗体多样性的遗传学基础抗体多样性的遗传学基础 n n1 1抗体多样性的胚系基因抗体多样性的胚系基因抗体多样性的胚系基因抗体多样性的胚系基因n n在胚系中，尚未重排的抗体基因片段数量相在胚系中，尚未重排的抗体基因片段数量相在胚系中，尚未重排的抗体基因片段数量相在胚系中，尚未重排的抗体基因片段数量相当多，这是生物在长期进化过程中形成的。抗体当多，这是生物在长期进化过程中形成的。抗体当多，这是生物在长期进化过程中形成的。抗体当多，这是生物在长期进化过程中形成的。抗体的的的的HH链和链和链和链和L L链都可由多种胚系链都可由多种胚系链都可由多种胚系链都可由多种胚系V V基因所编码，产生基因所编码，产生基因所编码，产生基因所编码，产生具有不同序列、不同特异性的抗体。具有不同序列、不同特异性的抗体。具有不同序列、不同特异性的抗体。具有不同序列、不同特异性的抗体。D D和和和和J J基因也基因也基因也基因也参与编码抗原结合部位的部分序列，参与编码抗原结合部位的部分序列，参与编码抗原结合部位的部分序列，参与编码抗原结合部位的部分序列，D D、J J基因片基因片基因片基因片段的多样性增加了抗体的多样性。机体存在一个段的多样性增加了抗体的多样性。机体存在一个段的多样性增加了抗体的多样性。机体存在一个段的多样性增加了抗体的多样性。机体存在一个规律，即免疫球蛋白某一部分引起的多样性与这规律，即免疫球蛋白某一部分引起的多样性与这规律，即免疫球蛋白某一部分引起的多样性与这规律，即免疫球蛋白某一部分引起的多样性与这个部位胚系基因的片段数目成正比。个部位胚系基因的片段数目成正比。个部位胚系基因的片段数目成正比。个部位胚系基因的片段数目成正比。胚系中众多胚系中众多胚系中众多胚系中众多的的的的V V、D D、J J基因片段；基因片段；基因片段；基因片段；三 抗体多样性的遗传学基础 1抗体多样性的胚系基因63资料仅供参考,不当之处，请联系改正。n n2.V 2.V 区基因重排产生的多样性区基因重排产生的多样性区基因重排产生的多样性区基因重排产生的多样性n n抗体抗体抗体抗体 DNA DNA重组使不同的重组使不同的重组使不同的重组使不同的V V、D D、J J基因片段相基因片段相基因片段相基因片段相n n连，因而产生大量不同特异性抗体。重组子最大连，因而产生大量不同特异性抗体。重组子最大连，因而产生大量不同特异性抗体。重组子最大连，因而产生大量不同特异性抗体。重组子最大n n可能数目是可能数目是可能数目是可能数目是V V、D D（HH链）和链）和链）和链）和J J外显子数目的乘积外显子数目的乘积外显子数目的乘积外显子数目的乘积 n n3 3连接产生的多样性连接产生的多样性连接产生的多样性连接产生的多样性 n n同一套同一套同一套同一套V V、D D、J J基因，在它们的连接处也会基因，在它们的连接处也会基因，在它们的连接处也会基因，在它们的连接处也会n n产生不同的氨基酸序列。这种方式产生的抗体多产生不同的氨基酸序列。这种方式产生的抗体多产生不同的氨基酸序列。这种方式产生的抗体多产生不同的氨基酸序列。这种方式产生的抗体多n n样性通常有两个途径：样性通常有两个途径：样性通常有两个途径：样性通常有两个途径：第一个途径是不精确的第一个途径是不精确的第一个途径是不精确的第一个途径是不精确的n nDNADNA重排重排重排重排（多样性增加（多样性增加（多样性增加（多样性增加100100倍）倍）倍）倍）第二个途径是在重组第二个途径是在重组第二个途径是在重组第二个途径是在重组子的接合点处插入或缺失一个短的核苷酸子的接合点处插入或缺失一个短的核苷酸子的接合点处插入或缺失一个短的核苷酸子的接合点处插入或缺失一个短的核苷酸。（。（。（。（多样多样多样多样性增加性增加性增加性增加20002000倍）倍）倍）倍）nn 2.V 区基因重排产生的多样性64资料仅供参考,不当之处，请联系改正。n n4体细胞突变体细胞突变 n n很早就有人提出，体细胞的基因突变可导致抗体的多样性，突变主要发生在V基因中，在C区中很少发生突变。n n5H链和链和L链的组合链的组合n n不同H和L链的组合也有助于产生多样性，因为轻链的V区都参与识别抗原。95276（500+120）=9541800？4体细胞突变 95276（500+120）=954165资料仅供参考,不当之处，请联系改正。四 免疫球蛋白基因表达的特点n n1.1.等位排斥与同种型排斥等位排斥与同种型排斥n n2.2.免疫球蛋白免疫球蛋白类别转换类别转换一个一个一个一个B B细胞克隆在分化细胞克隆在分化细胞克隆在分化细胞克隆在分化过程中过程中过程中过程中V-D-JV-D-J功能性基因片段保持不变，而发生功能性基因片段保持不变，而发生功能性基因片段保持不变，而发生功能性基因片段保持不变，而发生C C基因重排，使其表达的抗体分子发生基因重排，使其表达的抗体分子发生基因重排，使其表达的抗体分子发生基因重排，使其表达的抗体分子发生HH链类的改链类的改链类的改链类的改变，称为类别转换变，称为类别转换变，称为类别转换变，称为类别转换(class switching)(class switching)。n n机制机制机制机制：B B细胞细胞细胞细胞 活化活化活化活化 基因重排形成基因重排形成基因重排形成基因重排形成V-D-JV-D-JC C 合成合成合成合成IgM CD40/CD40LIgM CD40/CD40L信号及细胞因子信号及细胞因子信号及细胞因子信号及细胞因子作用作用作用作用 C C基因被替换基因被替换基因被替换基因被替换 合成具有相同抗原特异合成具有相同抗原特异合成具有相同抗原特异合成具有相同抗原特异性的不同的性的不同的性的不同的性的不同的IgIg类和亚类。类和亚类。类和亚类。类和亚类。n n3.3.膜型与分泌型膜型与分泌型免疫球蛋白免疫球蛋白四 免疫球蛋白基因表达的特点1.等位排斥与同种型排斥66资料仅供参考,不当之处，请联系改正。Ig的类别转换的类别转换 .定义定义定义定义 一个一个一个一个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功能性功能性功能性功能性基因片段保持不变，而发生基因片段保持不变，而发生基因片段保持不变，而发生基因片段保持不变，而发生C C基因重排，使其表基因重排，使其表基因重排，使其表基因重排，使其表达的抗体分子发生达的抗体分子发生达的抗体分子发生达的抗体分子发生HH链类的改变，称为类别转换链类的改变，称为类别转换链类的改变，称为类别转换链类的改变，称为类别转换（class switchingclass switching）。.举例举例举例举例 B B细胞克隆细胞克隆细胞克隆细胞克隆 IgMIgM IgGIgGIFN-IFN-IL-4IL-4IgEIgEIL-5IgAIg的类别转换IgGIFN-IL-4IgEIL-5IgA67资料仅供参考,不当之处，请联系改正。免疫球蛋白医学ppt课件68资料仅供参考,不当之处，请联系改正。免疫球蛋白医学ppt课件69资料仅供参考,不当之处，请联系改正。五 人工制备抗体n n一多克隆抗体一多克隆抗体n n二单克隆抗体（二单克隆抗体（McAb)n n三基因工程抗体三基因工程抗体五 人工制备抗体一多克隆抗体70资料仅供参考,不当之处，请联系改正。一、多克隆抗体一、多克隆抗体一、多克隆抗体一、多克隆抗体(polyclonal antibodypolyclonal antibody)1.1.1.1.定义定义定义定义 指由不同指由不同指由不同指由不同B B细胞克隆产生的针对抗细胞克隆产生的针对抗细胞克隆产生的针对抗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原物质中多种抗原决定簇的多种抗体混合原物质中多种抗原决定簇的多种抗体混合原物质中多种抗原决定簇的多种抗体混合物。如物。如物。如物。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）。免疫血清（含多种特异性抗体）。免疫血清（含多种特异性抗体）。2.2.2.2.实际意义实际意义实际意义实际意义 （1 1 1 1）预防、治疗感染性疾病）预防、治疗感染性疾病）预防、治疗感染性疾病）预防、治疗感染性疾病 （2 2 2 2）临床诊断）临床诊断）临床诊断）临床诊断特点：交叉反应多，特异性低，应用受限特点：交叉反应多，特异性低，应用受限特点：交叉反应多，特异性低，应用受限特点：交叉反应多，特异性低，应用受限一、多克隆抗体(polyclonal antibody)71资料仅供参考,不当之处，请联系改正。一、多克隆抗体一、多克隆抗体一、多克隆抗体一、多克隆抗体(polyclonal antibodypolyclonal antibody)指由不同指由不同指由不同指由不同B B B B细胞克隆产生的针对抗原物质中多种细胞克隆产生的针对抗原物质中多种细胞克隆产生的针对抗原物质中多种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。抗原决定簇的多种抗体混合物。抗原决定簇的多种抗体混合物。抗原决定簇的多种抗体混合物。如如如如:免疫血清（含多种特异性抗体）。免疫血清（含多种特异性抗体）。免疫血清（含多种特异性抗体）。免疫血清（含多种特异性抗体）。实际意义：实际意义：实际意义：实际意义：（1 1 1 1）预防、治疗感染性疾病，）预防、治疗感染性疾病，）预防、治疗感染性疾病，）预防、治疗感染性疾病，如：破伤风抗毒素血清如：破伤风抗毒素血清如：破伤风抗毒素血清如：破伤风抗毒素血清 抗抗抗抗破伤风，胎盘球蛋破伤风，胎盘球蛋破伤风，胎盘球蛋破伤风，胎盘球蛋 白白白白 抗病毒感染抗病毒感染抗病毒感染抗病毒感染等，副作用：等，副作用：等，副作用：等，副作用：超敏反应超敏反应超敏反应超敏反应 （2 2 2 2）临床诊断，如：肥达氏反应）临床诊断，如：肥达氏反应）临床诊断，如：肥达氏反应）临床诊断，如：肥达氏反应-伤寒、副伤伤寒、副伤伤寒、副伤伤寒、副伤 寒，缺点：特异性差。寒，缺点：特异性差。寒，缺点：特异性差。寒，缺点：特异性差。特点：交叉反应多，特异性低，应用受限特点：交叉反应多，特异性低，应用受限特点：交叉反应多，特异性低，应用受限特点：交叉反应多，特异性低，应用受限一、多克隆抗体(polyclonal antibody)72资料仅供参考,不当之处，请联系改正。多价抗原多价抗原多克隆多克隆（致敏的（致敏的B B细胞）细胞）多克隆抗体多克隆抗体多价抗原多克隆多克隆抗体73资料仅供参考,不当之处，请联系改正。二、单克隆抗体(monoclonal antibody,McAb)(monoclonal antibody,McAb)单克隆抗体单克隆抗体单克隆抗体单克隆抗体由由由由单单单单一一一一B B B B淋淋淋淋巴巴巴巴细细细细胞胞胞胞克克克克隆隆隆隆或或或或杂杂杂杂交交交交瘤瘤瘤瘤细细细细胞胞胞胞产产产产生生生生的的的的、只只只只识识识识别别别别一一一一种种种种抗抗抗抗原原原原表表表表位位位位的的的的高高高高度度度度特特特特异异异异性性性性抗体，称为单克隆抗体。抗体，称为单克隆抗体。抗体，称为单克隆抗体。抗体，称为单克隆抗体。应用应用应用应用临临临临床床床床检检检检测测测测、抑抑抑抑制制制制器器器器官官官官移移移移植植植植排排排排斥斥斥斥、治治治治疗疗疗疗自自自自身免疫疾病、生物导弹等。身免疫疾病、生物导弹等。身免疫疾病、生物导弹等。身免疫疾病、生物导弹等。二、单克隆抗体(monoclonal antibody,M74资料仅供参考,不当之处，请联系改正。单克隆抗体的优点与缺点优点优点优点优点高度特异性，无交叉反应高度特异性，无交叉反应高度特异性，无交叉反应高度特异性，无交叉反应高度均一性，纯度高高度均一性，纯度高高度均一性，纯度高高度均一性，纯度高可大量制备和规模化生产可大量制备和规模化生产可大量制备和规模化生产可大量制备和规模化生产缺点缺点缺点缺点对对对对人人人人是是是是鼠鼠鼠鼠源源源源性性性性异异异异种种种种蛋蛋蛋蛋白白白白，可可可可诱诱诱诱导导导导机机机机体产生超敏反应。体产生超敏反应。体产生超敏反应。体产生超敏反应。单克隆抗体的优点与缺点优点75资料仅供参考,不当之处，请联系改正。免疫球蛋白医学ppt课件76资料仅供参考,不当之处，请联系改正。三、基因工程抗体三、基因工程抗体(genetic engineering antibody)1.1.1.1.定义定义定义定义 在在在在DNADNA水平对水平对水平对水平对IgIg基因进行切割、拼接基因进行切割、拼接基因进行切割、拼接基因进行切割、拼接或修饰，导入受体细胞表达的抗体。或修饰，导入受体细胞表达的抗体。或修饰，导入受体细胞表达的抗体。或修饰，导入受体细胞表达的抗体。2.2.2.2.举例举例举例举例 人人人人-鼠嵌合抗体鼠嵌合抗体鼠嵌合抗体鼠嵌合抗体(chimeric antibody)chimeric antibody)改型抗体改型抗体改型抗体改型抗体 (reshaped humanized reshaped humanized antibody)antibody)小分子抗体小分子抗体小分子抗体小分子抗体 双特异性抗体双特异性抗体双特异性抗体双特异性抗体(bispecific antibody)bispecific antibody)三、基因工程抗体(genetic engineering 77