(医学课件)免疫球蛋白PPT演示课件

免疫球蛋白,.,抗体（antibody, Ab）: 是由B细胞接受抗原刺激后增殖分化为浆细胞所产生的一类糖蛋白，主要存在于血液和组织液中，为体液免疫的重要效应分子。,怎么来的？,B,Ag,Ab,特异性结合（Ab活性）,.,免疫球蛋白（immunoglobulin, Ig）: 具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。 Ig有两种存在形式： 分泌型(secreted immunoglobulin, sIg) -体液, 介导体液免疫应答；-骨髓瘤和巨球蛋白血症病人血清中，无Ab活性 膜型（membrane immunoglobulin, mIg）-B细胞膜，抗原受体(BCR)。,.,凝胶电泳法,球蛋白 = 丙种球蛋白 = 胎盘球蛋白 = 抗体分子？,.,抗体都是免疫球蛋白并非所有的免疫球蛋白都是抗体,Ab与Ig的关系？,Ig是化学结构上的概念 Ab是生物学功能上的概念,.,第一节 免疫球蛋白的分子结构,.,内 容,一、基本结构 二、J链和分泌片 三、水解片段,.,一、基本结构,四条肽链通过二硫键连接形成”Y”字形结构.,1.重链和轻链,重链（heavy chain，H） 2条轻链（light chain，L） 2条,N端,C端,2.可变区和恒定区,可变区(variable region,V区):VH,VL 恒定区(constant region,C区):CH,CL,.,可变区: N-末端1/2L链 + 1/4(或1/5)H链 恒定区: C-末端1/2L链 + 3/4(或4/5)H链,.,可变区（V区）,高变区/互补决定区(CDR),VH和VL各有三个区域氨基酸组成和排列顺序高度可变,骨架区(FR),V区CDR之外区域氨基酸组成和排列顺序相对不易变化,抗体分子与抗原分子发生特异性结合的部位,维持高变区的空间构型,.,高变区：HVR 互补决定区：CDR包括CDR1， CDR2， CDR3。,.,铰链区（Hinge region）,铰链区位于CH1与CH2之间。富含大量脯氨酸而易伸展弯曲，能改变两个Y 形臂之间的距离。有利于两臂同时结合不同位置的抗原表位。IgD、IgG、IgA有铰链区，IgM和IgE无。对木瓜蛋白酶、胃蛋白酶等敏感。,二、免疫球蛋白的功能区,.,Ig分子结合抗原前后的构象变化,.,4.结构域（功能区）,Ig两条重链和两条轻链均可折叠为数个球形结构域。每个结构域约含110个氨基酸残基，一般具有独特的功能，故又称功能区。,.,轻链有VH和CL两个结构域 重链有VH，CH1，CH2，CH3(IgG、IgA 和IgD)多一个CH4（IgM和IgE）,各功能区的功能,.,二、J链和分泌片,1.J链由浆细胞合成，以二硫键的形式共价结合到Ig的重链上，功能是将单体Ig分子连接为多聚体。如IgM, IgA。 2.分泌片由黏膜上皮细胞合成与分泌的多肽，以非共价键方式结合到二聚体上，保护sIgA(分泌型IgA)，使之不受环境中酶的破坏，并介导sIgA的转运.,.,三、水解片段,水解片段,.,木瓜蛋白酶（Papain） IgGFab段(fragment antigen binding,抗原结合片段)Fc段（fragment crystalizable,可结晶片段）胃蛋白酶（Pepsin） IgGF( ab)2pFc ,.,第三节 免疫球蛋白的生物学功能与特性,.,抗体是体液免疫应答中最主要的免疫分子，其生物学作用是由分子中不同结构域特点所决定的。抗体与抗原特异性结合由可变区完成，与抗原结合后激发的效应功能由恒定区完成。 一、免疫球蛋白的生物学功能 1.IgV区的功能2.IgC区的功能,.,1.IgV区的功能,抗体Fab段的V区,抗原抗体结合具有高度特异性,抗原表位的立体结构,直接中和毒素,促使Fc段构型改变，启动Fc段活性,.,IgG1-3, IgM,2.IgC区的功能,相应抗原,抗体构象改变,CH区上补体结合位点暴露,补体C1q结合,经典途径活化补体,（1）激活补体,.,（2）细胞亲嗜性（IgG、IgE） 不同细胞表面具有Ig的Fc受体，当Ig与相应抗原结合后，其Fc段可与具有相应受体的细胞结合。抗体与IgFc受体结合后可表现不同的生物学作用。1）调理作用2）抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用(ADCC) 3）介导型超敏反应,.,调理作用,.,FcR,抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用 （antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity）,Ab,Effector cell,Target cell,表达Fc受体的细胞(NK、M、中性粒细胞）通过识别抗体的Fc段直接杀伤被抗体包被的的靶细胞。,ADCC作用,.,ADCC作用,NK 细胞介导的ADCC作用,.,.,根据重链C区抗原特异性的不同，Ig分为五类：IgG - (gamma)； IgA - (alpha)IgM - (mu)； IgD - (delta)IgE -(epsilon),二、各类免疫球蛋白的主要特性与作用,.,IgM,J 链,分 泌 型 IgM,膜 型 IgM,mIgM,Iga Igb,Iga Igb,1.IgM,.,（1）占血清Ig总量的5%-10%，血清浓度约1mg/ml； （2）单体IgM以mIgM表达于B细胞表面，BCR的主要构成成分； （3）分泌型IgM为五聚体，分子量最大，又称巨球蛋白； （4）个体发育中最早合成的抗体，在胚胎发育晚期的胎儿即可产生IgM ； （5）是初次体液免疫应答中最早出现的抗体； （6）比IgG更易激活补体（经典途径）； （7）未成熟B细胞仅表达mIgM，记忆B细胞mIgM消失；,.,2.IgG,（1）血清中含量最高，约占血清Ig总量的80%；半衰期最长(20-23天)； （2）有4个亚类，其血清浓度从高到低依次为IgG1、 IgG2、IgG3、IgG4 ； （3）自出生后3个月开始合成，3-5岁接近成人水平； （4）再次免疫应答产生的主要抗体； （5）IgG1、IgG3、IgG4能通过胎盘屏障； （6）IgG1、IgG2、IgG4可以其Fc段与SPA结合 ； （7）IgG1、IgG3可高激活补体； （8）调理作用（促进吞噬）； （9）介导ADCC（细胞毒作用）,.,3.IgA,1.两种类型： （1）血清型:IgA1，单体；（2）分泌型:IgA2，二聚体, 1）SIgA由粘膜局部浆细胞合成；2）分泌片由粘膜上皮细胞合成；2.SIgA主要存在于乳汁、唾液、泪液和呼吸道、消化道、生殖道黏膜表面，参与局部的黏膜免疫。,.,sIgA的分泌,.,4.IgD,（1）仅占血清Ig总量的0.2%，血清浓度约30ug/ml。 （2）分为两型1）血清型: 血清中，功能不清；2）膜结合型（mIgD）:B细胞表面, 是B细胞成熟的重要标志；抗原受体；活化的B细胞或记忆B细胞的mIgD逐渐消失。,.,5.IgE,（1）单体分子；（2）血清中含量最低；（3）种系进化过程中出现最晚;（4）黏膜下淋巴组织中的浆细胞分泌；（5）介导I型超敏反应；（6）抗寄生虫免疫。,.,第五节 人工制备的抗体,.,一、多克隆抗体 二、单克隆抗体 三、基因工程抗体,抗体是一种非常重要的生物活性物质，在疾病的诊断、预防和治疗过程中发挥着重要的作用。,.,一、多克隆抗体,多克隆抗体（polyclonal antibody，PcAb ） (一)概念:将抗原注入机体后，刺激多个B细胞克隆所产生的抗体是针对多种抗原表位的混合抗体，故称之为多克隆抗体，其特点是来源广泛、制备方法简便。 (二)获得途径主要有动物免疫血清、恢复期病人血清或免疫接种人群 (三)优势：作用全面，来源广泛，制备容易 (三)缺点：特异性不高，易发生交叉反应,.,二、单克隆抗体,单克隆抗体（monoclonal antibody, McAb）将由单一B细胞克隆所产生的，只作用于某一特定抗原表位的均一抗体称为单克隆抗体。1975年，Kohler和Milstein将可产生特异性抗体但在体外不能长期存活的免疫小鼠的脾细胞（B细胞）与不能产生特异性抗体但在体外可长期存活的恶性浆细胞瘤细胞在体外融合，由此形成的杂交细胞系称为杂交瘤。,.,制备:杂交瘤技术,.,三、基因工程抗体,基因工程抗体又称重组抗体，它是在充分认识Ig基因结构与功能的基础上，应用DNA重组和蛋白质工程技术，按人们的意愿在基因水平上对Ig分子进行切割、拼接或修饰，重新组装成的新型抗体分子。 1.人-鼠嵌合抗体 2.改形抗体 3.单链抗体 4.双特异性抗体,.,嵌合抗体,V(鼠) C(人),.,改型抗体,CDR(鼠) FR, C(人),鼠,人,.,单链抗体,(single chain variable fragment, ScFv)VH 连接链 VL,Fv,ScFv,.,双特异性抗体/双功能抗体,CTL,Tumor cell,anti-CD3,anti-TSA,.,感谢聆听,