第三节抗体微生物免疫学课件

单击此处编辑母版标题样式,编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,大家好,1,大家好1,第三节 抗体,2,第三节 抗体2,抗体是与抗原相对应的,！,首先什么是抗体？,3,抗体是与抗原相对应的！首先什么是抗体？3,什么是抗体,（,antibody,，,Ab),一、抗体的概念,在抗原和免疫系统的相互作用下，,B,细胞增殖分化为浆细胞后所产生的一种糖蛋白，主要存在于血清等体液中，能与相应抗原特异性地结合，具有免疫功能,.,4,什么是抗体（antibody，Ab)一、抗体的概念,二个概念,：,抗体与免疫球蛋白,现代免疫学中：,抗体,与,免疫球蛋白,是等同的概念。,抗体是着重于特异性生物活性；,免疫球蛋白着重于化学结构。,5,二个概念：抗体与免疫球蛋白现代免疫学中：抗体与免疫球蛋白是等,血清蛋白根据电泳可分为：,白蛋白，,球蛋白；,抗体分布在,球蛋白的区域，,但主要分布在,球蛋白区域,。,6,血清蛋白根据电泳可分为：6,二、抗体的结构,Ig,分子的基本结构是由,四肽链,组成的单体,.,即：由,二条,相同的分子量较小的肽链,(,轻链,),和,二条,相同的分子量较大的肽链,(,重链,),组成。,单体,是构成所有抗体分子的基本结构,.,7,二、抗体的结构Ig分子的基本结构是由四肽链组成的单体.单体是,8,8,1,、重链（,heavy chain, H,链）,:,(,一,),重链和轻链,约为轻链的,22.5,倍，含,450550,个氨基酸；,分子量约为,5575ku,；,每条,H,链含有,45,个链内二硫键所组成的环肽。,9,1、重链（heavy chain, H链）:(一)重链和轻链,不同,H,链与,L,链（,或,链）组成完整,Ig,的分子分别称为,IgG,、,IgM,、,IgA,、,IgD,和,IgE,根据重链抗原性的差异可将其分为,5,类,10,不同H链与L链（或链）组成完整Ig的分子分别称为IgG、,、,和,链上含有,4,个肽环,和,链上含有,5,个肽环,H,链抗原性因素：,氨基酸组成种类和数量、排列顺序、二硫键的数目和位置,.,11,、和链上含有4个肽环 和链上含有5,约含,214,个氨基酸残基，分子量约,24ku,；,每条轻链含有由,2,个链内二硫键所组成的环肽。,2,、轻链（,light chain, L,链）,:,12,约含214个氨基酸残基，分子量约24ku；2、轻链（ligh,L,链共有,2,型,13, L链共有2型13,（二）可变区和恒定区,通过对,H,链或,L,链的氨基酸序列比较分析，发现其,N-,末端序列变化很大，称此区为,可变区,（,V,区,），而,C-,末端氨基酸则相对稳定，变化很小，称此区为,恒定区,（,C,区,）,。,可变区,恒定区,14,（二）可变区和恒定区 通过对H链或L链的氨基酸序列比较分析,位于,L,链靠近,N,端的,1/2(,约含,108,111,个氨基酸残基,),和,H,链靠近,N,端的,1/5,或,1/4 (,约含,118,个氨基酸残基,).,1,、可变区（,variable region, V,区）,每个,V,区中均有一个由链内二硫键连接形成的肽环,.,15,位于L链靠近N端的1/2(约含108111个氨基酸残基)和,L,链和,H,链的,V,区分别称为,V,L,和,V,H,。,V,区氨基酸的组成和排列的变异很大。,由于,V,区中氨基酸的种类为排列顺序千变万化,故可形成许多种具有不同结合抗原特异性的抗体,.,16,L链和H链的V区分别称为VL和VH。V区氨基酸的组成和排列的,2,、恒定区（,constant region, C区）,同一种属动物中,同一类别,Ig,分子,C,区氨基酸的组成和排列顺序相对恒定，具有相同的抗原性。,位于,L,链靠近,C,端的,1/2,（约含,105,个氨基酸残基,),和,H,链靠近,C,端的,3/4,或,4/5,区域,(,约从,119,位氨基酸至,C,末端,).,17,2、恒定区（constant region, C区）同一种属,（三）功能区,18,（三）功能区 18,19,19,2,、功能区的作用,20,2、功能区的作用20,21,21,22,22,23,23,铰链区不是一个独立的功能区，位于,CH1,与,CH2,之间；,包括,H,链间二硫键，该区,富含脯氨酸，不形成,-,螺旋,；,（四）铰链区,24,铰链区不是一个独立的功能区，位于CH1与CH2之间；（四）铰,当抗体与抗原结合时，铰链区发生扭曲，使抗体分子的,2,个抗原结合点更好地与,2,个抗原决定簇发生互补。由于,C,H,2,和,C,H,3,构型变化,显示出活化补体、结合组织细胞等生物学活性,.,25,当抗体与抗原结合时，铰链区发生扭曲，使抗体分子的2个抗原结合,（五）,J,链和分泌成分,1,、,J,链（,joining chain,）,存在于二聚体分泌型,IgA,和五聚体,IgM,中,;,是一种分子量约,15kD,酸性糖蛋白，可能对,Ig,二聚体、五聚体或多聚体的组成及在体内转运具有一定的作用,.,26,（五）J链和分泌成分1、 J链（joining chain）,是分泌型,IgA,上的一个辅助成分，分子量约为,75 kD,，糖蛋白,由上皮细胞合成，以共价形式结合到,IgA,分子,并一起被分泌到粘膜表面,;,2,、分泌成分（,secretory component,，,SC,）,SC,的存在对于抵抗外分泌液中的蛋白水解酶的降解具有重要作用,.,又称分泌片（,secretory piece, SP,）,27,是分泌型IgA上的一个辅助成分，分子量约为75 kD，糖蛋白,（六）免疫球蛋白的酶水解片段,IgG,铰链区,H,链链间二硫键近,N,端侧切断。,铰链区,H,链链间二硫键近,C,端切断。,28,（六）免疫球蛋白的酶水解片段IgG铰链区H链链间二,（七）单体、双体和五聚体,单体,由一对,L,链和一对,H,链组成的基本结构，,如,IgG,、,IgD,、,IgE,、血清型,IgA,。,29,（七）单体、双体和五聚体 单体29,由,J,链,连接的两个单体,如：分泌型,IgA,（,secretory IgA, SIgA),SIgA,结合抗原的亲合力比单体,IgA,高,双体,30,由J链连接的两个单体双体30,由,J,链,和,二硫键,连接五个单体，如,IgM;,在,J,链存在下，组成五聚体。,五聚体,31,由J链和二硫键连接五个单体，如IgM; 五聚体31,三、免疫球蛋白的分布及特征,IgG IgM IgA IgD IgE,32,三、免疫球蛋白的分布及特征IgG IgM IgA,（,1,）,IgG,IgG,为单体,占血清,Ig,总量,的,7585%;,产生稍迟，但含量高，维持时间长，体液中,抗感染的主要抗体,;,IgG,是,唯一能通过胎盘,的抗体,;,参与,II,、,III,型超敏反应。,33,（1）IgGIgG为单体,占血清Ig总量的7585%;33,分为血清型和分泌型两种，,血清型,IgA,为单体，主要由肠系膜淋巴组织中的浆细胞产生。,分泌型,IgA,由两个单体组成，由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等处的固有层中浆细胞产生。,主要存在于初乳、唾液、泪液，以及呼吸道消化道和泌尿生殖道黏膜表面的分泌液中；,分泌型,IgA,的合成和主要作用部位在黏膜。,（,2,）,IgA,34,分为血清型和分泌型两种，（2）IgA34,血清中含量极低，,IgD,是,B,细胞的重要表面标志；,B,细胞的分化过程中首先出现,mIgM,，后来出现,mIgD,，他的出现标志着,B,细胞的成熟。,（,3,）,IgD,35,血清中含量极低，IgD是B细胞的重要表面标志；（3）IgD3,又称亲细胞抗体，血清中含量极低；,可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞上的高亲和力,Fc,受体结合，引起,I,型超敏反应,（,4,）,IgE,36,又称亲细胞抗体，血清中含量极低；（4）IgE36,为五聚体，是,分子量最大,的抗体；,IgM,是个体发育过程最早能产生的抗体,，新生儿脐带血中若,IgM,水平升高,表明该儿曾有宫内感染,;,IgM,是抗原刺激后出现最早的抗体,，故检测,IgM,水平可用于传染病的早期诊断,;,IgM,激活补体能力比,IgG,强；,IgM,是,B,细胞抗原受体的主要成分；,也可参与,II,、,III,型超敏反应。,（,5,）,IgM,37,为五聚体，是分子量最大的抗体；（5）IgM37,四、抗体的生物学功能,抗体是体液免疫应答中发挥免疫功能最主要的免疫分子；,抗体所具有的功能是由其分子中不同功能区的特点所决定的。,38,四、抗体的生物学功能抗体是体液免疫应答中发挥免疫功能最主要的,V,区的功能,：识别和特异性的结合抗原,由,V,区的空间构型决定,;,抗体单体可结合两个抗原表位，为双价,;,Ab +Ag,发挥免疫效应,;,B,细胞膜表面的,IgM,和,IgD,是,B,细胞识别抗原的受体。,激活补体,结合细胞表面的,Fc,受体：,调理作用、,ADCC,作用、介导,I,型超敏反应,穿过胎盘和黏膜,C,区的功能,：,39,V区的功能：识别和特异性的结合抗原由V区的空间构型决定;激活,40,40,（,1,）特异性结合抗原,能够特异性地与相应的抗原结合，从而产生多种生物学效应，如中和病毒、中和外毒素等。,如细菌,病毒,毒素,某些药物或侵入机体的其他异物。,不同类型抗体分子结合抗原决定簇的数目,(,结合价,),是不相同的：,单体,Ig,（如,IgG,、,IgD,、,IgE,）为双价,双体分泌型,IgA,为,4,价,五聚体,IgM,理论上应为,10,价，但实际上由于立体构型的空间位阻，一般只有,5,个结合点可结合抗原。,41,（1）特异性结合抗原能够特异性地与相应的抗原结合，从而产生多,（,2,）活化补体,42,（2）活化补体42,（,3,）结合,Fc,受体,当抗体与相应抗原结合后，构型发生改变，其,Fc,段可与具有相应受体的细胞结合，发生相应的效应。,IgE,由于其,Fc,段的结构特点，可在游离情况下与有相应受体的细胞,(,如嗜碱性粒细胞,肥大细胞,),结合,称为,亲细胞抗体,(cytophilic antibody),。,抗体与,Fc,受体结合可发挥不同的生物学作用,。,43,（3）结合Fc受体当抗体与相应抗原结合后，构型发生改变，其F,亲细胞抗体,44,亲细胞抗体44,调理吞噬作用,调理作用是指抗体、补体等促进吞噬细胞吞噬细菌等颗粒性抗原的作用。,IgG,尤其是人,IgG1,和,IgG3,亚类对于调理吞噬起主要作用,IgE,与相应抗原结合后可促进嗜酸性粒细胞的吞噬作用,45,调理吞噬作用调理作用是指抗体、补体等促进吞噬细胞吞噬细菌等颗,46,46,发挥抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用,当,IgG,抗体与带有相应抗原的靶细胞结合后，可与有,FcR,的中性粒细胞、单核细胞、巨噬细胞、,NK,细胞等效应细胞结合，发挥,抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用,（,antibodydependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC,）。,47,发挥抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用当IgG抗体与带有相应抗原,ADCC,48,ADCC48,介导,I,型变态反应,49,介导I型变态反应49,（,4,）通过胎盘,在人类，,IgG,是唯一可通过胎盘从母体传给胎儿的,Ig.,IgG,的这种功能,与,IgG Fc,片段结构有关,，如切除,Fc,段后所剩余的,Fab,并不能通过胎盘。,IgG,通过胎盘的作用是一种重要的,天然被动免疫,，对新生儿抗感染有重要作用。,50,（4）通过胎盘在人类，IgG是唯一可通过胎盘从母体传给胎儿的,51,51,为了研究抗体的理化性质、分子结构与功能,及应用抗体于临床疾病的诊断、治疗及预防都需要人工制备抗体。,目前，根据制备的原理和方法可分为两类,:,多克隆抗体,单克隆抗体,五、抗体的制备,52,为了研究抗体的理化性质、分子结构与功能,及应用抗体于临床疾病,1,、多克隆抗体,大多数天然抗原物质,(,如细菌或其分泌的外毒素以及各种组织成分等,),往往具有多种不同的抗原决定簇，而每一决定簇都可刺激机体产生一种特异性抗体。,多克隆抗体 多个抗原决定簇,机体,多种抗体的混合物,53,1、多克隆抗体大多数天然抗原物质(如细菌或其分泌的外毒素以及,单克隆抗体的理化性质、分子结构、遗传标记以及生物学特性等都完全相同，纯度很高。,2,、单克隆抗体,54,单克隆抗体的理化性质、分子结构、遗传标记以及生物学特性等都完,抗体生产原理,55,抗体生产原理55,56,56,57,57,抗体生产过程,58,抗体生产过程58,59,59,