医学免疫学课件3 免疫球蛋白

第四章免疫球蛋白1 1内内容容与与要要求求免疫球蛋白的结构（掌握）免疫球蛋白的功能（掌握）各类Ig的特性与功能（掌握）人工制备抗体（了解）2 2抗体的发现及特性18901890年年，BehringBehring及其及其KitasatoKitasato发现抗毒素发现抗毒素19371937年年，TiseliusTiselius和和 KabatKabat 采用电泳技术研究抗体采用电泳技术研究抗体19681968年年(WHO)(WHO)，19721972年年(国际免疫学会联合会国际免疫学会联合会)统一命名统一命名3 3 18901890年，年，BehringBehring和北里在德国和北里在德国KochKoch实验室从豚实验室从豚鼠体内发现了第一种抗体：鼠体内发现了第一种抗体：白喉抗毒素白喉抗毒素，从而挽救了成千上万的白喉患儿。，从而挽救了成千上万的白喉患儿。从从60%60%死亡率降到死亡率降到 26%26%。获获19011901年的第一届诺贝尔奖年的第一届诺贝尔奖Ab的发现：4 4与抗体有关的诺贝尔奖获得者抗体多样性形成基础抗体多样性形成基础Tonegawa1987单克隆抗体单克隆抗体Koler,Milstein&Jerne1984放射免疫测定放射免疫测定Yalow1977抗体分子结构抗体分子结构Edelman&Poter1972抗体生成侧链学说抗体生成侧链学说吞噬现象吞噬现象Ehrlich&Metchnikoff1908免疫血清治疗免疫血清治疗vonBering19015 51890年，Behring发现白喉外毒素白喉外毒素动物（发病）动物（发病）提取血清提取血清注射另外动物注射另外动物血清血清+毒素毒素 动物不发病动物不发病动物不发病动物不发病说明：血清中存在一种能中和毒素的部分：说明：血清中存在一种能中和毒素的部分：抗毒素（抗体抗毒素（抗体AntibodyAntibody，AbAb）刺激机体产生抗体的物质：刺激机体产生抗体的物质：抗原（抗原（AntigenAntigen，AgAg）白喉外毒素白喉外毒素6 6 破伤风毒素7 71937年，Tiselius和KabatImmuneseraNormalsera8 8当时认为：抗体就是当时认为：抗体就是 球蛋白球蛋白（丙球），丙球就是抗体。（丙球），丙球就是抗体。后来发现：抗体大部分局限在后来发现：抗体大部分局限在 区，区，少部分延伸至其它区。少部分延伸至其它区。9 91968年WHO决定将具有抗体活性或化学结构与抗体相似的将具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白统称为球蛋白统称为-免疫球蛋白免疫球蛋白（ImmunoglobulinImmunoglobulin，IgIg）将机体受抗原刺激后出现的能与抗原发生将机体受抗原刺激后出现的能与抗原发生特异性结合，具活性的球蛋白特异性结合，具活性的球蛋白-抗体抗体（AntibodyAntibody，AbAb）1010体液免疫humoralimmunityIgAb抗体是Ig，而Ig并非都是抗体1111抗体（抗体（抗体（抗体（antibody,antibody,AbAb）:机体免疫细胞被抗原激活后，由分化成熟的终末机体免疫细胞被抗原激活后，由分化成熟的终末机体免疫细胞被抗原激活后，由分化成熟的终末机体免疫细胞被抗原激活后，由分化成熟的终末B B细胞细胞细胞细胞-浆细胞合成、分泌的一类能与相应抗原特浆细胞合成、分泌的一类能与相应抗原特浆细胞合成、分泌的一类能与相应抗原特浆细胞合成、分泌的一类能与相应抗原特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。异性结合的具有免疫功能的球蛋白。异性结合的具有免疫功能的球蛋白。异性结合的具有免疫功能的球蛋白。免疫球蛋白（免疫球蛋白（免疫球蛋白（免疫球蛋白（immunoglobulin,immunoglobulin,IgIg）:具有抗体活性或化学结构与抗体分子相似的球蛋白具有抗体活性或化学结构与抗体分子相似的球蛋白具有抗体活性或化学结构与抗体分子相似的球蛋白具有抗体活性或化学结构与抗体分子相似的球蛋白 免疫球蛋白免疫球蛋白免疫球蛋白免疫球蛋白的存在形式：的存在形式：的存在形式：的存在形式：膜型（膜型（膜型（膜型（membraneimmunoglobulin,membraneimmunoglobulin,mIgmIg）-B B细胞膜上的抗原受体细胞膜上的抗原受体细胞膜上的抗原受体细胞膜上的抗原受体；分泌型分泌型分泌型分泌型(secretedimmunoglobulin,secretedimmunoglobulin,sIgsIg)-分泌进入体液分泌进入体液分泌进入体液分泌进入体液,介导体液免疫应答。介导体液免疫应答。介导体液免疫应答。介导体液免疫应答。1212血清血清电泳电泳白蛋白白蛋白球蛋白球蛋白 1 1 2 2 抗体活性抗体活性部分部分部分部分 球蛋白、丙种球蛋白球蛋白、丙种球蛋白抗体：抗体：球蛋白球蛋白浆细胞产生浆细胞产生B B细胞细胞与与抗原特异性结合抗原特异性结合 具有免疫功能具有免疫功能免疫球蛋白：免疫球蛋白：Immunoglobulin,Immunoglobulin,IgIg有抗体活性有抗体活性 或或 抗体结构抗体结构 的球蛋白的球蛋白抗体抗体BCRBCR（mIgmIg）骨髓瘤蛋白骨髓瘤蛋白抗体抗体 （antibodyantibody，AbAb）1313第一节第一节免疫球蛋白的结构免疫球蛋白的结构一、一、基本结构基本结构：四肽链结构四肽链结构四肽链结构四肽链结构经二硫键共价结合经二硫键共价结合经二硫键共价结合经二硫键共价结合2 2条重链和条重链和条重链和条重链和2 2条轻链条轻链条轻链条轻链-S-S-S-SS-SNCLLHH（以（以IgG为例）为例）1414由一对较长的和一对较短的多肽链组成由一对较长的和一对较短的多肽链组成四条多肽链四条多肽链长链：长链：重链重链（HeavyChainHeavyChain，H H链链），），450-550450-550aaaa，50-75KD50-75KD短链：短链：轻链轻链（LightChainLightChain，L L链链），），214214aaaa，25KD25KD二硫键：二硫键：H H链和链和L L链之间，两条链之间，两条H H链之间链之间由由二硫键二硫键连接，呈连接，呈Y Y型型15151616(一一)重链重链（heavychain，H）轻链轻链（lightchain，L）轻链（轻链（轻链（轻链（LightchainLightchain）：分为）：分为）：分为）：分为2 2型型型型 和和和和 型（型（型（型（TypeType）重链（重链（重链（重链（HeavychainHeavychain）：分为）：分为）：分为）：分为5 5类类类类 IgGIgGIgGIgG 和和和和 IgGIgG IgMIgMIgMIgM 和和和和 IgMIgM IgAIgAIgAIgA 和和和和 IgAIgA IgEIgEIgEIgE 和和和和 IgEIgE IgDIgDIgDIgD 和和和和 IgDIgD -S-S-S-SS-SNCHHLLN1717(二二)可变区（可变区（variableregion,V区）区）恒定区恒定区（constantregion,C区）区）可变区可变区可变区可变区 VLVL，VHVH-S-S-S-SS-SNNLHVLCLVHCH1CH2CH31818高变区（高变区（hypervariablehypervariable regioregio，HVRHVR）可变区中某些区域的可变区中某些区域的aaaa组成和排列特别组成和排列特别易变化或具更高的变易性。易变化或具更高的变易性。VL28-3549-5691-98VL28-3549-5691-98VH29-3149-5895-102VH29-3149-5895-102HVR1HVR2HVR3HVR1HVR2HVR3CDR1CDR2CDR3CDR1CDR2CDR3CDRCDR（互补决定区）：互补决定区）：IgIg的抗原结合部位和抗原的抗原结合部位和抗原表位互补结合部位，决定抗体的特异性。表位互补结合部位，决定抗体的特异性。1919互补决定区互补决定区互补决定区互补决定区(Complementarydeterminingregion,Complementarydeterminingregion,CDR)CDR)或或或或高变区高变区高变区高变区（HypervariableHypervariableregion,HVRregion,HVR），），），），抗体与抗原表位互补结合的区域抗体与抗原表位互补结合的区域抗体与抗原表位互补结合的区域抗体与抗原表位互补结合的区域；V V区其余部分区其余部分区其余部分区其余部分相对比较保守为相对比较保守为相对比较保守为相对比较保守为骨架区骨架区骨架区骨架区（Frameworkregion,Frameworkregion,FRFR）FR1CDR1FR2CDR2FR3CDR3FR4V区区20202121222223232424 恒定区恒定区恒定区恒定区（ConstantregionConstantregion）轻链恒定区轻链恒定区轻链恒定区轻链恒定区CLCL，重链恒定区重链恒定区重链恒定区重链恒定区CH1CH1，CH2CH2，CH3CH3-S-S-S-SS-SNNCLHCLVHCH1CH2CH32525 (三三)铰链区（铰链区（Hingeregion）含有较大量的含有较大量的含有较大量的含有较大量的ProPro，具有柔韧性，可折叠，分别具有柔韧性，可折叠，分别具有柔韧性，可折叠，分别具有柔韧性，可折叠，分别 形成形成形成形成T T型和型和型和型和Y Y型型型型-S-S-S-SS-SNNCLHVHCH1CH2CH32626铰链区铰链区位于位于CH1CH1和和CH2CH2之间，富含脯之间，富含脯aaaa，富有弹性，可自由折叠富有弹性，可自由折叠意义：意义：能使能使V V区与不同距离的抗原结合区与不同距离的抗原结合补体结合位点易于暴露补体结合位点易于暴露 IgMIgM和和IgEIgE无铰链区无铰链区272728282929（四）结构域（四）结构域（domain）轻链轻链轻链轻链：VLVL，CLCL 重链重链重链重链：VHVH，CH1CH1，CH2CH2，CH3CH3(IgGIgG、IgAIgA 和和和和IgDIgD)多一个多一个多一个多一个CH4CH4（IgMIgM和和和和IgEIgE）3030313132323333Ig功能区功能区nL链：VL、CLn nH链：IgG、IgA、IgD：VH、CH1、CH2、CH3IgM、IgE：VH、CH1、CH2、CH3、CH43434免疫球蛋白的基本结构免疫球蛋白的基本结构3535V V区区区区C区区V VL L+V+VHH功能区：功能区：功能区：功能区：抗原结合部位抗原结合部位抗原结合部位抗原结合部位CH3CH3功能区功能区功能区功能区：是：是：是：是IgIg与与与与其其其其FcFc受体结合的部位受体结合的部位受体结合的部位受体结合的部位(固定细胞）固定细胞）固定细胞）固定细胞）C CL L和和和和C CHH区区区区：具有同种：具有同种：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。异型抗体的遗传标记。异型抗体的遗传标记。CHCH2 2区区区区：IgGIgG的补体结的补体结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功能区的作用3636VL+VH功能区：抗原结合部位功能区：抗原结合部位3737二、免疫球蛋白的其它成分二、免疫球蛋白的其它成分二、免疫球蛋白的其它成分二、免疫球蛋白的其它成分1.1.连接链（连接链（连接链（连接链（joiningchainjoiningchain，J J链链链链)(1)(1)化学本质：浆细胞分泌的多肽链化学本质：浆细胞分泌的多肽链化学本质：浆细胞分泌的多肽链化学本质：浆细胞分泌的多肽链(2)(2)存在：存在：存在：存在：IgMIgM（五聚体）（五聚体）（五聚