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免疫球蛋白与抗体. 抗体( antibody,Ab) :是 B 细胞识别抗原后活化、增殖分化为浆细胞,由浆细胞合成和分泌的能与相应抗原特异性结合的球蛋白。 主要存在于血清等体液中,具有重要的免疫功能。. 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。 Ab 和 Ig 的关系: 抗体都是免疫球蛋白,并非所有免疫球蛋白都具有抗体活性。 Ig 分为: 分泌型 Ig(sIg) 和膜型 Ig(mIg). 第一节、 Ig 的结构. 一、免疫球蛋白的基本结构. H 链. N 端. H 链. L 链.
E N D
免疫球蛋白与抗体 抗体(antibody,Ab):是B细胞识别抗原后活化、增殖分化为浆细胞,由浆细胞合成和分泌的能与相应抗原特异性结合的球蛋白。 主要存在于血清等体液中,具有重要的免疫功能。
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。 • Ab和Ig的关系:抗体都是免疫球蛋白,并非所有免疫球蛋白都具有抗体活性。 • Ig分为: 分泌型Ig(sIg)和膜型Ig(mIg)
第一节、Ig的结构 一、免疫球蛋白的基本结构
H链 N端 H链 L链 L链 两条相同的重链和两条相同的轻链 链间二硫键连接,呈“Y”形 上部为N端,下部为C端 C端 四肽链结构
可变区与恒定区 • 根据氨基酸排列顺序的不同分为: 可变区(Variable Region )和恒定区(Constant Region) • 可变区(V区):氨基酸组成、排列顺序变化较大 • 恒定区(C区):氨基酸数量、种类、排列顺序及含糖量都比较稳定
根据免疫球蛋白重链恒定区氨基酸的种类、排列顺序的不同,可将重链分为五类:γ α δ ε μ,相对应的免疫球蛋白分别是 IgG( γ) IgA ( α) IgD( δ) IgE( ε) IgM( μ) 轻链分为两型,即κ型和λ型
抗体分类 根据重链C区氨基酸组成及排列顺序不同 抗体可分为五类
超变区( HVR) 轻链: 24-34、50-56、89-97 重链: 31-35、50-65、95-102 框架区(FR)
超变区:Ig的抗原 结合部位,该部位 也称为互补决定区 (CDR) • Ig的独特型决定簇
J链(连接链)和分泌片 • J链是一条多肽链,富含半胱氨酸,由浆细胞合成,以二硫键的形式共价结合到Ig的重链上。 • 分泌片:由黏膜上皮细胞合成和分泌,以非共价形式结合到二聚体上,保护IgA,使之免受环境中酶的破坏,并介导IgA的转运
二、免疫球蛋白的功能区 • Ig的H链、L链每隔110个氨基酸即由链内二硫键连接形成一个能行使特定功能的球性单位,称为Ig的结构域或功能区(domain)。
各功能区的作用 • VH和VL:识别和结合抗原 • CH和CL:同种异型的遗传标志 • CH2:补体C1q结合位点, IgG可通过胎盘 • CH3/CH4:与多种细胞表面的Fc段受体结合(免疫调理,I型超敏反应)
铰链区 • 位于CH1与CH2之间,含有丰富的脯氨酸,因此易伸展弯曲,而且易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶等水解。
三、免疫球蛋白的水解片段 • 木瓜蛋白酶(papain)水解IgG:得到两个相同的Fab段和一个Fc段。
胃蛋白酶(pepsin)裂解IgG:得到一个具有双价活性的F(ab’)2段和若干个小分子多肽碎片(pFc’)胃蛋白酶(pepsin)裂解IgG:得到一个具有双价活性的F(ab’)2段和若干个小分子多肽碎片(pFc’)
第二节、各类免疫球蛋白的特性及功能 一、IgG • IgG多为单体,是唯一能通过胎盘的抗体 • 根据重链(链)的免疫原性,IgG分4个亚型
IgG的特点: • 1、血清含量最高(75%)半衰期长(23d) • 2、主要抗感染抗体(具有抗菌、抗病毒、中和毒素等)。 • 3、唯一通过胎盘的Ig。 • 4、与具有FC段受体的细胞(Mφ、 NK、 B细胞、MO)结合发挥调理吞噬和ADCC效应。 • 5、激活抗体(IgG1、IgG2和IgG3能通过经典途径激活补体)。 • 6、结合葡萄球菌A蛋白(SPA)。 • 7、参与Ⅱ、Ⅲ型超敏反应。
IgM的特点 • 1.为五聚体,是分子量最大的Ig,称巨球蛋白。 • 2.IgM是高效能的抗体 激活补体、结合抗原、免疫调理作用比IgG强 • 3.IgM是个体发育中最早产生的抗体,胚胎晚期已能合成,新生儿脐带血中若IgM水平升高,提示胎儿曾有宫内感染
4.IgM是抗原刺激后出现最早的抗体,半衰期短,故检测IgM水平可用于传染病的早期诊断。4.IgM是抗原刺激后出现最早的抗体,半衰期短,故检测IgM水平可用于传染病的早期诊断。 • 5.天然血型抗体是IgM • 6.SmIgM是B细胞抗原受体(BCR)的主要成分 • 7.也可参与II、III型超敏反应
三、 IgA • 分为血清型和分泌型两种。 • 血清型IgA主要由肠系膜淋巴组织中的浆细胞产生,为单体。而分泌型IgA(sIgA)是由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等处的固有层中浆细胞产生,为双聚体。 • sIgA主要存在于唾液、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。
IgA的特点 • 1.在粘膜表面的发挥重要的抗感染作用(SIgA) • 2.初乳中含有高浓度的sIgA----母乳喂养 • 3.通过替代途径激活补体 • 4.参与Ⅲ型超敏反应
四、IgE • 1.血清中含量最低 • 2.可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞上的高亲和力Fcε受体(FcεRⅠ)结合,引起Ⅰ型超敏反应
五、IgD • 1.IgD是B细胞的重要表面标志 • 2.B细胞的分化过程中首先出现SmIgM,SmIgD的出现标志着B细胞成熟
第三节、免疫球蛋白的生物学活性 • 一、特异性结合抗原 • 二、激活补体 • 三、结合FC段受体 • 四、通过胎盘和粘膜
V区的功能: 识别和结合特异性抗原 • C区的功能: ☆激活补体:IgM,IgG1-3;IgG4,IgA,IgE ☆结合细胞表面的Fc受体发挥调理作用、ADCC作用、介导I型超敏反应☆穿过胎盘和黏膜—选择性传递 • 五、免疫调节作用
多克隆抗体:多个抗原决定基——机体——多种抗体的混合物多克隆抗体:多个抗原决定基——机体——多种抗体的混合物 单克隆抗体(monoclonal antibody, mAb):由一个B细胞克隆产生的、针对某一特定抗原决定簇的高度特异性抗体 基因工程抗体 1.嵌合抗体 2.重构抗体 3.单链抗体 4.完全人源抗体 第六节、人工制备的抗体
单克隆和多克隆抗体的比较和用途 1、用于免疫学检测,辅助临床诊断 PcAb McAb 特异性 低 高 2、McAb用于亲和层析,分离微量可溶性抗原 敏感性 差 强 均一性 无 有 3、标记的McAb用于基础研究,了解细胞分化等 4、制备生物导弹用于肿瘤、移植等的临床治疗。