4免疫球蛋白培训课件

第四章免疫球蛋白Immunoglobulin广州医学院病原生物学教研室EmilvonBehring(1845-1917)抗体和免疫球蛋白的关系:抗体都是免疫球蛋白，但并非所有免疫球蛋白都具有抗体活性。Ab是生物学和功能上的概念，Ig是结构和化学本质的名称。一、Ig单体的基本结构两条完全相同的重链（heavychain，H）和两条完全相同的轻链（lightchain，L）由链间二硫键连接而成。第一节免疫球蛋白的结构（一）重链和轻链N端C端H链：450~550aa类αγδεμIgAIgGIgDIgEIgM亚类IgA1，2IgG1，2，3，4L链：214aa型κ、λ（人2:1,鼠20:1）亚型λ1~4天然Ig分子中，重链同类，轻链同型（二）可变区（V）和恒定区（C）可变区（V区）高变区（hypervariableregion,HVR）互补决定区（complementaritydeterminingregion,CDR）骨架区（frameworkregion,FR）抗原结合部位恒定区（C区）同一种属的个体，产生的针对不同抗原的同一类别Ig，其C区相同，但V区各异；同一种属的个体，产生的针对同一抗原的不同类别Ig，其V区相同，但C区各异。（三）铰链区位于IgD,IgG,IgA的CH1和CH2之间（四）结构域（domain）Ig的多肽链分子可折叠成若干个由链内二硫键连接的球形结构，称为结构域。每个球形结构约由110个氨基酸组成，具有一定的生理功能。免疫球蛋白折叠免疫球蛋白超家族与抗原特异性结合的部位同种异型遗传标记IgG的CH2、IgM的CH3：补体结合位点IgG的CH2：通过胎盘IgG的CH3、IgE的CH4：结合细胞面FcR二、免疫球蛋白的其他成分1、J链：浆细胞合成的富含半胱氨酸的多肽链2、分泌片（SP）：粘膜上皮细胞分泌，保护sIgA不被蛋白酶降解，介导sIgA由黏膜下转运到黏膜表面。三、免疫球蛋白水解片段一、免疫球蛋白的类型类（class）：同一种属个体，重链根据C区抗原特异性不同分为五类：γμαδεIgGIgMIgAIgDIgE亚类（subclass）：IgG1-G4；IgA1-A2。型（type）：同一种属个体，轻链根据C区抗原特异性不同分为两型：κ型和λ型亚型（subtype）：λ型有4个亚型第二节免疫球蛋白的异质性二、外源因素所致的异质性——Ig的多样性10X抗原（表位）10XB淋巴细胞克隆10X抗体三、内源因素所致的异质性——Ig的血清型Ig=蛋白质=抗原——抗原表位同种型（isotype）同种异型(allotype)独特型(idiotype)同种共有同种不同个体特有同一个体的不同Ig特有同种型(isotype)同一种属所有个体的Ig共同具有的抗原表位，即种属型标志，存在与IgC区。同种异型（allotype)同一种属不同个体间Ig所具有的不同的抗原特异性标志，即个体型标志，存在于IgC区。独特型（idotype)同一个体内不同B细胞克隆产生的Ig其高变区氨基酸序列各异，显示不同的免疫原性，为每个Ig分子所特有的标志，存在于V区。第三节免疫球蛋白的功能一、V区的功能：识别和特异性结合抗原二、C区的功能1、激活补体2、结合细胞表面Fc受体调理作用ADCC介导Ⅰ型超敏反应3、穿过胎盘和粘膜V区——识别和特异性结合抗原体外：抗原、抗体的免疫学检测体内：中和毒素阻断病原体入侵清除病原体导致免疫病理损伤构成B细胞膜表面抗原受体（IgM、IgD）单体为2价，sIgA为4价，五聚体IgM理论上10价，实际5价IgMC区的功能—激活补体C区的功能—调理作用C区的功能—抗体依赖细胞介导的细胞毒作用（ADCC）C区的功能—介导Ⅰ型超敏反应C区的功能—穿过胎盘（IgG）和黏膜（sIgA）第四节各类免疫球蛋白的特性与功能一、IgG1.单体，有4个亚类；2.血清中含量最高（75%~80%）；3.再次应答的主要抗体；4.免疫功能最全面：抗菌、抗病毒、抗毒素；5.激活补体、调理作用、ADCC；6.唯一能够通过胎盘；7.结合SPA；8.介导自身免疫病和Ⅱ、Ⅲ型超敏反应。二、IgM1.膜结合型单体（mIgM）和分泌型五聚体（巨球蛋白）；2.抗原结合能力、补体激活能力强3.天然血型抗体；4.个体发育过程中出现最早——宫内感染诊断；5.抗原刺激后出现最早——感染的早期诊断；6.B细胞受体（BCR）的主要成分。三、IgA1.分两型：血清型单体和分泌型二聚体；2.sIgA主要由黏膜相关淋巴组织产生，存在于唾液、泪液、乳汁及呼吸道、消化道、泌尿道的分泌液中和黏膜表面，是机体黏膜局部抗感染免疫的重要因素。3.初乳中的sIgA使新生儿获得自然被动免疫。四、IgD1.血清中为单体，含量低，确切功能不明；2.膜结合型（mIgD）是成熟B细胞的标志：mIgMmIgD成熟B细胞活化B细胞未成熟B细胞五、IgE1.单体；2.血清中含量最少；3.主要由黏膜下淋巴组织中浆细胞产生；4.亲细胞抗体，可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞表面FcεR结合，参与I型超敏反应。抗原A表位1表位2表位3表位4表位5免疫动物抗体A抗体1抗体2抗体3抗体4抗体5抗体A多克隆抗体抗体1单克隆抗体第五节人工制备抗体多克隆抗体（polyclonalantibody）用含多种不同表位的抗原免疫动物，激活多个B细胞克隆，所产生的抗体含有针对多种不同抗原表位的免疫球蛋白，此为多克隆抗体。来源：动物免疫血清，恢复期病人血清，免疫接种人群优点：作用全面，来源广泛，制备容易缺点：特异性不高。带有多个表位抗原针对不同表位的B细胞克隆增殖多种抗体的混合物（多克隆抗体）刺激小鼠单克隆抗体（monoclonalantibody,mAb）借助小鼠B细胞杂交瘤（hybridoma）技术，所制备的高度均一（属同一类、亚类、型别）、单一特异性（仅针对特定抗原表位）的抗体。优点：结构均一、纯度高、特异性强、效价高、交叉反应少或无、制备成本低、可大量生产。缺点：较强免疫原性骨髓瘤细胞—可无限增殖，但不产生抗体；B淋巴细胞—合成、分泌特异性抗体，但寿命有限杂交瘤细胞—合成、分泌特异性抗体，且无限增殖HAT培养基次黄嘌呤(H)、氨基蝶呤(A)、胸腺嘧啶(T)基因工程抗体又称重组抗体借助DNA重组技术和蛋白质工程技术，按人们的意愿在基因水平上对Ig进行切割、拼接或修筛，重新组装成为新型抗体分子返回返回返回返回