B细胞表位预测课件

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,*,在抗原中基于BP神经网络对B细胞表位预测,刘景林,免疫系统,1、免疫器官胸腺、骨髓、脾、淋巴结等,2、免疫组织黏膜相关的淋巴组织,3、免疫细胞吞噬细胞、自然杀伤细胞、 T及B淋巴 细胞等,4、免疫分子细胞外表分子、抗体、细胞因子等,免疫系统的功能,防御功能保护机体不受损,害，帮助机体消灭外来的细,菌、病毒以及防止发生疾病；,稳定清洁功能不断去除衰,老死亡的细胞，保持体内的净,化更新；,监控功能及时识别和去除,染色体畸变或基因突变的细,胞，防止癌瘤的发生。,免疫细胞,1、固有免疫应答细胞单核-巨噬细胞、自然杀伤细胞、多形核中性粒细胞等,这类细胞经其外表表达的受体，能识别一种分子，这 种分子表达于多种病原体外表,2、适应性免疫应答细胞淋巴细胞,这类细胞是克隆分布的，每一克隆的细胞，表达一种识别抗原受体，特异识别天然大分子中的具有特殊结构的小分子。,B细胞,未成熟的B细胞可在细胞外表表达IgM(immunoglobulin M,免疫球蛋白M)，此后相继表达IgD。当细胞同时表达IgM和IgD时，称为成熟的B细胞，此时可以接受抗原的刺激。成熟的B细胞迁移到脾脏，假设未遇抗原刺激，数天后相当数量的B细胞死亡；只有那些获得抗原刺激和获得TH细胞提供刺激信号的B细胞，一局部分化为记忆细胞，大局部分化为分泌抗体的浆细胞。,记忆细胞寿命长，浆细胞寿命短。记忆细胞在血液和淋巴液中循环时，假设第二次遇到同样抗原入侵，它将很快分裂为新的记忆细胞和浆细胞，且反响强度比初次更强。浆细胞中内质网丰富，合成和分泌大量的抗体参与免疫应答。由B细胞介导的免疫称体液免疫。每个B细胞每小时约有1X107个抗体分子释放到细胞外，其分泌的Ig可高达其合成蛋白质总量的30%。,一般来说B细胞合成Ig后死亡，多余的B细胞那么凋亡。B细胞凋亡不仅受基因调控，还受特异性受体信号控制。B细胞凋亡的敏感性与B细胞所处的环境及内在因素有关，提示多余B细胞的去处要涉及多种因素。每个受体的作用由其环境决定，并随B细胞发育阶段与凋亡触发因素的不同而异，同一受体的结合可产生不同效应。,免疫球蛋白,分子结构,免疫球蛋白的根本结构是由二硫键连接的四条肽链组成的对称结构。分子量较小的一对肽链称为轻链Light chain，L链，每条轻链约由214个氨基酸残基组成，L链共有两型，Kappa(与Lambda。同一个免疫球蛋白单体分子上的L链型别完全相同。分子量较大的一对肽链称为重链Heavy chain，H链，约由450570个氨基酸残基组成。不同的重链由于氨基酸残基的排列顺序、二硫键的数目和位置、含糖的种类及数量不同，其抗原性也不同。根据H链抗原性的差异可将其分为5类：链、链、链、链和链，每个Ig分子的两条重链亦完全相同。由上述不同类型H链与L链、组成的完整免疫球蛋白分子分别被称为IgM、IgG、IgA、IgD和IgE,免疫球蛋白的两条轻链与两条重链由二硫键连接形成一个四肽链分子，构成免疫球蛋白分子的单体。,免疫球蛋白的其它成分,连结链joining chain，J链 是由浆细胞合成分泌的、分子量为20KD的多肽。通过J链可将Ig单体以二硫键形式共价结合到Ig重链上连接成多聚体，起到稳定Ig多聚体的作用,分泌片secretory piece，sp 是由粘膜上皮细胞合成的6070KD多肽。当IgA与J链在浆细胞内合成并连接后，IgA双体在通过粘膜上皮细胞的过程中再与分泌片结合形成具有分泌能力的双聚体IgA，即分泌型IgAsecretory IgA。分泌片的功能是保护IgA使之不易受环境中酶的破坏，并介导IgA的转运，但分泌片与IgA的合成无密切关系。,免疫球蛋白的水解片段,1、 用木瓜蛋白酶水解IgG，可将重链于链间二硫键近N端处切断，得到三个片段 每一个Fab段含有一条完整的轻链和重链N端的1/2局部，能与一个抗原决定簇发生特异性结合，即一个抗原结合价。Fab段是Ig具有抗体活性的局部，其结合抗原的部位在VL及VH功能区的超变区。Fc段在低温下容易结晶，由两条重链C端的一半组成，不能与抗原结合，但具有各类Ig的抗原决定簇及其它生物学活性。,2、 用胃蛋白酶水解Ig，可将IgG重链于链间二硫键近羧基端切断，得到一个具有双价抗体活性的片段，即 F(ab)2 段和假设干小分子多肽碎片pFc，后者无任何生物学功能。,膜型免疫球蛋白,B细胞外表也携带有Ig分子，B细胞外表的这种Ig称为膜外表免疫球蛋白surface membrane immunoglobulin，SmIg。膜外表Ig和分泌性Ig与抗原结合的特异性是一致的。膜外表Ig的重链分子结构与分泌型Ig重链存在一定差异，表现在其重链羧基端比游离的Ig多一段疏水性氨基酸残基插入细胞膜并穿过胞膜。在B细胞不同分化阶段，细胞膜外表可出现SmIgM、SmIgD、SmIgG、SmIgA。SmIg是B细胞识别抗原、接受抗原刺激的受体。,IgG是再次免疫应答产生的主要Ig，是血 清中的主要抗体成分，占血清免疫球蛋白的75%80%，多以单体形式存在，分子量约150KD。IgG有四个亚类：IgG1、IgG2、IgG3、IgG4。,IgG主要由脾脏和淋巴结中的浆细胞合成，半衰期约23天，是所有Ig中半衰期最长的，所以临床使用免疫球蛋白治疗时，以相隔23周注射一次为宜。IgG在体内含量高，分布广，比其他Ig更宜透过毛细血管壁弥散到组织液中，包括脑脊液在内的所有组织和体液中都存在IgG，具有较强的抗感染、中和毒素和免疫调理作用。在人类，IgG是唯一能通过胎盘的抗体。胎盘内IgG含量远比血清浓度高，对新生儿抵抗感染起重要作用。机体合成IgG的年龄迟于IgM，个体出生后3个月开始合成IgG，5岁左右接近成人水平。由于IgG 具有上述特点，因而在机体免疫防御中占有重要地位，大多数抗菌、抗病毒、抗毒素抗体都属于IgG类抗体，但不少自身抗体，如抗核抗体、抗线粒体抗体等，以及引起型超敏反响的免疫复合物中的抗体大都也是IgG类。,IgA分血清型和分泌型。血清型IgA主要由肠系膜淋巴组织中的浆细胞产生，占血清抗体总量的10%20%，以单体为主，分子量170KD，有IgA1和IgA2两个亚类。分泌型IgA是由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等处粘膜固有层中的浆细胞产生的，在浆细胞内由J链连接成双聚体后分泌出细胞，当双聚体的IgA通过粘膜上皮细胞向外分泌时，与上皮细胞合成的分泌片结合形成完整的SIgA，释放到分泌液中，分布于粘膜外表。SIgA主要存在于唾液、泪液、初乳、胃肠液、尿液、汗液和鼻、支气管的分泌液中，其不易被蛋白酶所破坏，故可通过阻抑微生物和抗原物质粘附、调理吞噬、溶菌、中和毒素和病毒等作用，在粘膜局部发挥重要的抗感染和抗过敏作用。假设SIgA合成低下或障碍，那么易发生呼吸道、胃肠道、泌尿道感染和过敏反响。,IgA不能通过胎盘，出生后46个月血中才出现IgA。新生儿可从母乳中获得SIgA防止胃肠道感染。,各类免疫球蛋白的特性与功能,IgM 是初次免疫应答早期阶段中产生的主要Ig，其分子量最大约900KD，是由五个单体和一个J链组成的五聚体，呈花环状，所以又称为巨球蛋白macroglobulin 。IgM 的产生部位主要在脾脏和淋巴结中，主要分布在血流中，占血清总Ig的5%10%。,在生物进化中，IgM是出现最早的Ig。由于IgM在免疫应答早期产生，加上结合补体和活化补体后可通过补体活化片段发挥调理吞噬的作用的能力均较IgG强，因此IgM在机体的早期免疫防御中占有重要地位。IgM的半衰期短，仅5.1天， 膜外表IgM是B细胞识别抗原的一种主要受体。成熟的B细胞外表可同时存在SmIgM和SmIgD，当B细胞接受抗原刺激分化成为记忆B细胞时，SmIgM逐渐消失而被其他类型的SmIg所代替。B细胞膜外表的SmIgM参与浆细胞分泌抗体的调控。,IgD在血清中含量仅占Ig总量的1%。IgD为单体，分子量175KD，血中半衰期为2.8天。IgD绞链区较长，极易被蛋白酶水解。IgD功能尚不甚清楚。,IgD是B细胞的重要标志。B细胞在分化过程中，细胞膜上先出现SmIgM，然后出现SmIgD，它们与抗原结合的特异性相同，都是B细胞的抗原受体，并在B细胞向浆细胞分化中起调节作用。,IgE分子量为190KD，血清中含量极少，仅占血清总Ig的0.002%。在个体发育过程中合成较晚。IgE主要由鼻咽部、扁桃体、支气管、胃肠道等粘膜固有层的浆细胞产生，这些部位是变应原进入机体的主要门户，也是许多超敏反响的好发场所。IgE不能通过胎盘，也不能通过经典途径激活补体。IgE为亲细胞抗体，其CH3、CH4极易与组织中的肥大细胞及血液中的嗜碱性粒细胞细胞膜上的IgE-FcR结合。当变应原再次进入机体，与已固定在上述细胞上的IgE结合时，可引起型超敏反响。,抗原的特异性与蛋白分子中的氨基酸种类、排列顺序、特殊基因和空间构形等因素有关，甚至与其电荷性质及亲水性也有关系。但是其特异性不是平均地决定于整个分子，而是取决于分子外表几个氨基酸残基组成的特殊序列及其空间结构，称为表位(epitope)或抗原决定簇antigenicdeterminant。正是这些表位被淋巴细胞识别而诱导免疫应答，被抗体分子识别而发生抗原抗体反响，这是研究抗原特异性的根底。,1、连续性表位,2、非连续性表位,B细胞表位,B细胞表位,Immunotherapy and B cell epitopes,Name: JingLin Liu,Student ID: 20702064,Immune system,1、immune organ,2、immunologic tissue,3、immunocyte,4、immune molecules,Immune system Function,1、defense function,2、stabilization clean function,3、monitoring function,Immunocyte,1、Innate immune response cell,( Such as cell surface expression of the receptor can identify a molecule,this molecule express on the surface of a variety of pathogens ),2、Adaptive immune response cell,(Cloning is the distribution of such cells,each of the cloned cells to identify an antigen receptor,),Immunoglobulin molecule structure,1、 Two of the light chain and heavy chain by two disulfide bonds linking,this is the single immunoglobulin molecules.,2、Classification,IgA IgG IgM IgE IgD,IgM,IgM is the first time in the early stages of immune response generated by the main Ig,its molecular weight about 900KD,by five and J-chain commposed,IgG,IgG is the main antibody in the serum component accounting for the immune serum globulin for 75%-80%,more than in the form of monomers,its molecular weight about 150KD,there are four subclasses:IgG1,IgG2,IgG3,IgG4,IgG5,IgA,IgA secretion and serotypes,antibodies in serum total 10%-20%,to the main monomer,the molecular weight 170KD,there are two subclasses:IgA1,IgA2,IgD,IgD in serum Ig content accounted for only 1% of the total,the molecular weight 175KD,blood half-life of 2.8days,IgD function is not very clear.,IgE,IgE molecular weight 190KD ,serum content is extremely low,about 0.002%.,The other components of the immuneglobulin,J chain is synthesized by the plasma cell secretion,and molecular weight 20KD for the peptide.,Secretory piece,Secretory piece by the epithelial cells of the synthetic peptide 6070KD,Immunoglobulin Fragment of Hydrolysis,1、With papain hydrolysis IgG,2、With pepsin hydrolysis IgG,Membrance immunoglobulin,B cells also carry Ig molecule on its surface,SmIg,B cell epitopes,The antigen-specific is releted with the variety of amino acid,the special gene,the space configuration,even with the charge and hydrophilic.But it is not decided by the hole protein molecule,but a few molecules on the surface and its special structure,this is epitope.,B cell epitope classification,1、continuous epitope,2、discontinuous epitope,