第三章第三章 抗体与免疫球蛋白抗体与免疫球蛋白Antibody and ImmunologyAntibody and Immunology海南医学院微生物学与免疫学教研室制作海南医学院微生物学与免疫学教研室制作Copyright 2009Copyright 2009内内 容容 与与 要要 求求1 1、免疫球蛋白的结构（掌握）、免疫球蛋白的结构（掌握）2 2、免疫球蛋白、免疫球蛋白的功能（掌握）的功能（掌握）3 3、各类、各类IgIg的特性与功能（掌握）的特性与功能（掌握）4 4、单克隆抗体（了解）、单克隆抗体（了解）抗体抗体( (Antibody Antibody ， Ab Ab） 是是B B细胞识别抗原细胞识别抗原 后增殖分化为浆细胞所产生的一种蛋白质后增殖分化为浆细胞所产生的一种蛋白质 ，能与相应抗原特异性地结合，具有免疫，能与相应抗原特异性地结合，具有免疫 功能，主要存在于血清等体液中。功能，主要存在于血清等体液中。免疫球蛋白（免疫球蛋白（ImmunologyImmunology，IgIg） 具有抗体具有抗体 活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。抗体是否等于免疫球蛋白？抗体的发现与命名3030年代年代 血清中具有防御作血清中具有防御作 用的保护成分统称为用的保护成分统称为抗体抗体抗体是血清丙种球蛋白，抗体是血清丙种球蛋白，4040 年代被命名为年代被命名为-球蛋白球蛋白抗体是异质性球蛋白抗体是异质性球蛋白, 60, 60年年 代代 免疫球蛋白（免疫球蛋白（IgIg）替代替代 -球蛋白球蛋白第一节 免疫球蛋白的结构一、基本结构：四肽链结构一、基本结构：四肽链结构由两条相同的由两条相同的轻链轻链 （L Light Chainight Chain）和两和两 条相同的条相同的重链重链（HHeavy eavy chainchain）通过链间二硫通过链间二硫 键连结形成。键连结形成。分子式为：分子式为：HH2 2L L2 2四条肽链两端游离的四条肽链两端游离的 NHNH2 2和和COOHCOOH方向一致方向一致 分别命名为分别命名为N N端和端和C C端端（一）轻链和重链轻链（L链） 链 链 轻链决定型别 型 型 正常人：2 ：1重链（重链（HH链）链）: :根据其抗原性的差异，人类根据其抗原性的差异，人类IgIg的的HH链分链分 为为 链链 链链 链链 链链 链链重链决定重链决定IgIg类别类别IgG IgA IgM IgD IgE IgG IgA IgM IgD IgE（二）可变区和恒定区 （Variable region and Constant region）V区：VL、VH 可变区（V区）：氨基酸种 类、排列顺序差异较大， 构成抗体的多样性。恒定区（C区） 氨基酸种类 、排列顺序恒定C区：CL、CH 高变区 （hypervariable region，HVR）抗体与抗原结合的位 置，又称为决定簇互 补区(complementarity -determinant region, CDR)，也是抗体分子 的独特型决定簇的主 要存在部位。骨架区(Framework,FR)(三）铰链区（hinge region）位于位于CHCH1 1和和CHCH2 2之间，富含脯氨酸，易发生伸之间，富含脯氨酸，易发生伸 展和一定程度的移动，展和一定程度的移动，便于抗体更好地与抗原结合便于抗体更好地与抗原结合 。二、免疫球蛋白的功能区IgIg分子通过链内二硫键分子通过链内二硫键折叠或若干个球形单位，折叠或若干个球形单位， 每个球形单位为一个每个球形单位为一个功功 能区。能区。L L链：链：VLVL区区 CL CL区区 HH链：链：VHVH区区 CH CH1 1区区CH CH2 2区区CH CH3 3区区CH CH4 4区区(IgM,IgE )(IgM,IgE )V V区区C C区区V VL L+V+VHH功能区：功能区： 抗原结合部位抗原结合部位CH3CH3功能区功能区：是：是IgIg与与其其FcFc受体结合的部位受体结合的部位( (固定细胞）固定细胞）C CL L和和C CH H 区区：具有同种：具有同种 异型抗体的遗传标记。异型抗体的遗传标记。CHCH2 2区区：IgGIgG的补体结的补体结 合点和通过胎盘的部位合点和通过胎盘的部位功能区的作用V VL L+V+VHH功能区：抗原结合部位功能区：抗原结合部位IgG CHIgG CH3 3区区：可于单核：可于单核-M-M 细胞、细胞、B B细胞、细胞、NKNK细细 胞、中性粒细胞上的胞、中性粒细胞上的IgG-FcIgG-Fc受体受体结合结合调理吞调理吞 噬、噬、ADCCADCC。三、免疫球蛋白的水解片段三、免疫球蛋白的水解片段木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶-水解水解裂解部位：铰链区近裂解部位：铰链区近N N端端裂解片段：裂解片段：2Fab+Fc 2Fab+Fc FabFab结合价结合价 ：单价：单价 FabFab为抗原结合片段（为抗原结合片段（F Fragment of ragment of a antigen ntigen b bindinginding） FcFc为可结晶片段（为可结晶片段（F Fragment of ragment of c crystallinerystalline）胃蛋白酶胃蛋白酶-水解水解裂解部位：铰链区端裂解部位：铰链区端裂解片段裂解片段 F(ab)F(ab)2 2+pFc+pFc FabFab结合价：二价结合价：二价IgG水解木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶 胃蛋白酶胃蛋白酶 裂解部位裂解部位 铰链区近铰链区近N N端端 铰链区近铰链区近C C端端 裂解片段裂解片段 2Fab+Fc F(ab) 2Fab+Fc F(ab)2 2 +pFc+pFc FabFab结合价结合价 单价单价 二价二价同种型抗原同种型抗原 决定簇决定簇 存在存在 消失消失 免疫动物免疫动物 产生抗产生抗IgG IgG 不产生抗不产生抗IgGIgG超敏反应的超敏反应的 可能性可能性 大大 小小J链由浆细胞合成SC链由粘膜上皮细胞合成和分泌四、四、J J链和分泌片（链和分泌片（SPSP） Joining chain and secretory pieceJoining chain and secretory piece单体、二聚体、五聚体单体结构二聚体结构五聚体结构IgG、 IgA、 SIgA IgM IgD、IgE 分子式:H2L2 (H2L2)2SCJ (H2L2)5J第二节 免疫球蛋白的功能（一）特异性结合抗原（一）特异性结合抗原 （二）激活补体（二）激活补体 （三）与细胞表面（三）与细胞表面FcFc受体结合（固定细胞）受体结合（固定细胞）IgE IgE FcFc受体（受体（FcFc R R）：）：存在于肥大细胞和嗜存在于肥大细胞和嗜 碱性粒碱性粒 细胞膜上。细胞膜上。IgG FcIgG Fc受体（受体（FcFcR R）：存在于单核存在于单核- -吞噬细吞噬细 胞、胞、NKNK细胞、细胞、B B细胞上细胞上。（四）通过胎盘和粘膜（四）通过胎盘和粘膜 （五）免疫调节功能（五）免疫调节功能注射破伤风抗毒素之前 需要先做皮试，为什么？抗毒素可以中和毒素抗毒素是动物血清，对人来 说是抗原物质，重复注射会 引起超敏反应胃蛋白酶水解片段（pFc）抗 原性消失应用何种酶水解抗毒素可以 防止超敏反应，为什么?紧急预防破伤风需要注射 破伤风抗毒素，为什么？第三节 各类Ig的特性与功能1 1、 由淋巴结和脾脏的浆细胞产生。由淋巴结和脾脏的浆细胞产生。2 2、 在血清中含量最高，在血清中含量最高，占血清占血清IgIg总量的总量的75-80%75-80%。3 3、 是血液循环中主要的防御性抗体是血液循环中主要的防御性抗体，能激活补体、能激活补体、中和病毒、中和毒素、调理吞噬。中和病毒、中和毒素、调理吞噬。4 4、能通过胎盘能通过胎盘，对新生儿抗感染起重要作用对新生儿抗感染起重要作用。5 5、 再次免疫应答再次免疫应答产生产生IgGIgG，为高亲和力抗体。，为高亲和力抗体。6 6、可与葡萄球菌蛋白、可与葡萄球菌蛋白A A（SPASPA）结合，用于免疫诊断）结合，用于免疫诊断。IgG功能 亚类IgG1 IgG2 IgG3 IgG4特异性结合抗原 + + + + 激活补体（经典） + + + - 通过胎盘 + + + 结合SPA + + + 结合FcrR + - /+ + +/- 占血清中Ig总量( %) 60-70 15-20 5-10 1-7 人IgG亚类比较Ig M 1 1、分子量最大分子量最大，血清，血清IgMIgM为为5 5聚体聚体（巨球蛋白）（巨球蛋白）2 2、由脾脏中的浆细胞产生，是个体发育过程中、由脾脏中的浆细胞产生，是个体发育过程中出现最早出现最早的抗的抗 体，胚胎晚期已能合成。如体，胚胎晚期已能合成。如新生儿血清新生儿血清IgMIgM含量增高，则表含量增高，则表 示宫内感染。示宫内感染。 3 3、血清、血清IgMIgM：能激活补体能激活补体，通过补体裂解产生，通过补体裂解产生C C3b3b、C C4b