免疫球蛋白

燕京医学院Chapter3Immunoglobulins燕京医学院与抗体有关的诺贝尔奖获得者1901vonBering血清治疗1908Ehrlich&Metchnikoff抗体生成、吞噬1972Edelman&Poter抗体分子结构1977Yalow放射免疫测定1984Koler,Milstein&Jerne单克隆抗体1987TonegawaIg基因结构燕京医学院Gerald.M.Edelman1929--NobelPrizein1972RodneyPorter1917-1985NobelPrizein1972燕京医学院是B细胞识别抗原后分化为浆细胞所产生的能与相应抗原特异性结合、具有免疫功能的球蛋白。一、抗体（antibody，Ab）概述燕京医学院AmountofproteinMobilityalbuminglobulinsα1α2βγImmuneserumAgabsorbedserum燕京医学院一、antibody，Ab二、immunoglobulin，Ig是B细胞识别抗原后分化为浆细胞所产生的能与相应抗原特异性结合、具有免疫功能的球蛋白。概述B指具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。燕京医学院燕京医学院1.Ab是Ig。2.Ig并非都是Ab。3.Ab和Ig的化学结构相似。Ab和Ig的关系燕京医学院一、Ig的基本结构（以IgG为例）(一)四肽链1.重链(heavychain,H链)2.轻链(lightchain,L链)3.二硫键C端L链H链N端燕京医学院V区C区(二)variableregionsandconstantregions1.variableregion,V区HVR(1)hypervariableregion,HVRVHCH1CH2CH3VLCL(2)frameworkregion,FR2.constantregion（C区）C端L链H链N端Ig的互补决定区Determiningregion,CDR)(complementarity-燕京医学院(三)Ig的类、亚类、型、亚型根据CH不同分为五类：CH：γαμδεIg:IgG亚类：IgG1～IgG4;根据CL不同分为两型：IgAIgMIgDIgEκ型λ型亚型：λ1～λ4IgA1、IgA2;IgM1、IgM2。燕京医学院二、Ig的功能区及其主要功能L链功能区：H链功能区：CH3、（CH4）铰链区：位于CH1与CH2之间，易弯曲。VL、CLVH、CH1、CH2、燕京医学院5.IgG的CH3、IgE的CH2和CH3：4.IgG的CH2：3.IgG的CH2、IgM的CH3：2.CH和CL：各功能区的主要功能1.VH和VL：结合抗原同种异型遗传标志激活补体与通过胎盘有关亲细胞活性燕京医学院免疫球蛋白与相应抗原结合前后构型变化Hingeregion？抗原决定基补体结合点燕京医学院免疫球蛋白铰链区及其功能抗体双臂间角度为0°抗体双臂间角度为60°抗体双臂间角度为90°燕京医学院三、JchanandsecretorycomponentJ链(joiningchain):secretorypiece,SP：（IgM、SIgA）（SIgA）J链分泌片黏膜上皮细胞合成浆细胞合成燕京医学院燕京医学院四、Ig的水解片段（以IgG为例）(一)木瓜蛋白酶水解片段(二)胃蛋白酶水解片段2FabFcF(ab’)2pFc’木瓜蛋白酶胃蛋白酶FabFcF(ab’)2pFc’(fragmentantigenbinding)(fragmentcrystallizable)燕京医学院同种型(isotype):类/亚类；型/亚型同种异型(allotype):Gm;Am;κm独特型(idiotype):位于Ig、(TCR、BCR)同种型（种属型标志）同种异型（个体型标志）独特型（细胞型标志）燕京医学院一、Ig的主要功能(一)V区功能：特异性识别结合抗原(二)C区功能：1.激活补体系统2.结合Fc受体调理作用ADCC作用介导Ⅰ型超敏反应3.通过胎盘(IgG)和黏膜(SIgA):IgE燕京医学院Opsonization燕京医学院抗体的调理作用(opsonization):IgG类抗体与相应细菌等颗粒性抗原特异结合后，通过其Fc段与吞噬细胞或中性粒细胞表面相应IgGFc受体（FcγR）结合，促进吞噬细胞对上述颗粒性抗原吞噬的作用。燕京医学院NK细胞介导的ADCC作用燕京医学院即抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用。IgG类抗体与肿瘤或病毒感染细胞表面相应抗原表位特异性结合后，再通过其Fc段与NK细胞、巨噬细胞和中性粒细胞表面相应IgGFc受体（FcγR）结合,增强或触发上述效应细胞对靶细胞杀伤破坏的作用。ADCC(antibody-dependentcell-mediatedcytotoxicity):燕京医学院二、Biologicalpropertiesandfunctionsofimmunoglobulinclasses燕京医学院(一)IgG1.血清含量最高。2.出生3个月开始合成，3-5岁达成人水平。3.可活化补体，介导调理吞噬和ADCC作用。4.唯一能通过胎盘的抗体。5.能与葡萄球菌蛋白A（SPA）结合。燕京医学院(二)IgA1.分为两型：血清型2.SIgA为二聚体，有J链和分泌片。3.SIgA为黏膜局部免疫的主要抗体。4.SIgA可通过初乳传递给婴儿。分泌型（SIgA）燕京医学院(三)IgM1.分子量最大（五聚体）。2.个体发育中产生最早。3.体液免疫应答中产生最早。4.激活补体能力强。5.天然血型抗体是IgM。燕京医学院(四)IgD1.mIgD可作为B细胞分化成熟的标志。2.血清中含量很少。(五)IgE1.血清中含量最低。2.可介导Ⅰ型超敏反应。3.寄生虫感染时升高。燕京医学院一、polyclonalantibody,PcAb由多个B细胞克隆产生的针对多种抗原表位的抗体。二、monoclonalantibody,McAb由单一克隆杂交瘤细胞产生的识别某一特定抗原表位的同源抗体。1.概念：燕京医学院B3B2B1B3Ag机体B2AgB1合成并分泌抗体多克隆抗体Ag合成并分泌抗体Ab1Ab2Ab3Ab1Ab2Ab3单克隆抗体机体燕京医学院抗体技术的发展经历了三个阶段第一代：多克隆抗血清第二代：细胞工程抗体第三代：基因工程抗体燕京医学院(1)B细胞能产生抗体，但不易在体外培养；2.Theproductionofthemonoclonalantibody(2)骨髓瘤细胞能在体内、外无限增殖，但不能分泌抗体；(3)两者形成的杂交瘤细胞即能大量增殖，又能合成和分泌特异性抗体。燕京医学院B3B2B1AgB2B1小鼠骨髓瘤细胞细胞融合选择培养（HAT培养基）B3B2B1B2筛选杂交瘤细胞克隆化建株B2Ab1Ab2B3Ab3燕京医学院3.单克隆抗体的特点和应用：结构高度均一；特异性强；效价高；少(或无)血清交叉反应。临床疾病诊断；鉴定细胞表面分子；分离纯化抗原；肿瘤导向治疗；防治移植排斥反应、自身免疫病。燕京医学院通过基因重组改良抗体性能•小分子抗体（穿透力强）•人源化抗体（降低抗原性）•双价或双特异性抗体（增强抗体的亲和力及效－靶细胞的相互作用）。•抗体融合蛋白（增加蛋白的半衰期；与药物，毒性分子或酶基因融和表达，可用于肿瘤等疾病的治疗）。•细胞内抗体（用于胞内治疗或信号转导研究）。燕京医学院一、Ig胚系基因及其定位的胚系基因IgH链基因群：位于14号染色体κ链基因群：位于2号染色体λ链基因群：位于22号染色体燕京医学院二、人类Ig胚系基因结构及其重排和表达H链胚系基因结构及其重排和表达C区基因（CH）:9个V区基因V基因片段（VH）:65个D基因片段（DH）:27个J基因片段（JH）:6个燕京医学院V1V65D2D3D1D27V2J1J2J3J4J5J6CμCδCγ3Cγ1Cα1Cγ2Cγ4CεCα2D/J连接V/D/J连接转录AnV-D-J-CμRNA剪接AnV-D-J-Cδ翻译VHCμCδVH胚系基因重组DNA初级RNA转录本μ或δ链mRNAμ或δ链V25′D2J5J4J6CμCδ3′J5J4CμCδJ63′D2V2V65LV1D15′CμCδ5′3′VDJ燕京医学院κ链胚系基因结构及其重排和表达C区基因（Cκ）:1个V区基因V基因片段（Vκ）:40个J基因片段（Jκ）:5个λ链胚系基因结构及其重排和表达V区基因V基因片段（Vλ）:30个J基因片段（Jλ）:4个C区基因（Cλ）:结成4个J-C基因对燕京医学院V1V40Jκ1—Jκ5V2CκDNA重排转录AnV-J-CκRNA剪接翻译VκCκ胚系基因重组DNA初级RNA转录本κmRNAκ轻链5′3′V25′5′3′J4Cκ3′燕京医学院三、Ig的类别转换指一个B细胞克隆在分化过程中V-D-J功能性基因片段保持不变，而发生C基因重排的过程。类别转换与C区有关，与抗体的特异性不变。Ig类别可由IgM转换成IgG、IgA、IgE等。由存在于各C区前面的转换序列（S序列）形成S-S重排引起。燕京医学院V/D/JSμSγ3Sγ1CμCδCγ3Cγ1CδV/D/JSμSγ3Cγ3Sγ1Cγ1Cμ初次重组DNA环出V/D/JSμSγ3Cγ3Cγ1Sγ1二次重组的DNA燕京医学院免疫球蛋白超家族自学燕京医学院1.抗体和免疫球蛋白的概念。2.免疫球蛋白的基本结构及分类依据。3.Ig的功能区及主要功能。5.各类免疫球蛋白的主要特性和功能。4.免疫球蛋白的血清型。6.单克隆抗体的概念和特点。燕京医学院问答•简述免疫球蛋白的基本结构•Ig的主要功能（生物学活性）有哪些？燕京医学院1．下列哪一项不是IgC区的功能A．激活补体B．结合细胞表面FcRC．通过胎盘和粘膜D．引起I型超敏反应E．识别并结合特异性抗原2．IgG的铰链区位于A．VH与CH1之间B．CH1与CH2之间C．CH2与CH3之间D．CH3与CH4之间E．VH与CH之间EB燕京医学院3．免疫球蛋白的型及亚型分类依据是A．VH和CH抗原性的不同B．CL抗原性的不同C．CH抗原性的不同D．VL抗原性的不同E．CL和CH抗原性的不同4．免疫球蛋白的HVR位于A．VH和CHB．FC段C．VL和VHD．CH和CLE．铰链区BC燕京医学院5．在个体发育中Ig的产生顺序是A．IgA、IgG、IgMB．IgG、IgM、IgAC．IgM、IgA、IgGD．IgM、IgG、IgAE．IgG、IgA、IgM6．具有特异性作用的分泌型免疫分子是A．细胞因子B．抗体C．粘附分子D．淋巴细胞的抗原受体E．补体DB燕京医学院7．新生儿脐血中哪类Ig水平增高表示有宫内感染A．IgMB．IgGC．IgAD．IgDE．IgE8．与肥大细胞上FcεR结合的Ig是A．IgMB．IgGC．IgAD．IgDE．IgEAE燕京医学院9．血清中含量最高的Ig是A．IgMB．IgGC．IgAD．IgDE．IgE10．主要在粘膜局部抗感染的Ig是A．IgMB．IgGC．SIgAD．IgDE．IgEBC燕京医学院11．在免疫应答中最早合成的Ig是A．IgMB．IgGC．IgAD．IgDE．IgE12．能通过经典途径激活补体的Ig是A．IgG1、IgG2、IgG4、IgMB．IgG1、IgG2、IgG3、IgMC．IgG、IgA、IgE、IgMD．IgG4、IgA、IgE、IgDE．凝聚的IgG4、IgA、IgEAB燕京医学院13．新生儿从初乳中获得的Ig主要是A．IgMB．IgGC．IgDD．SIgAE．IgED