第三章+免疫球蛋白

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免疫球蛋白

免疫球蛋白

第三章免疫球蛋白免疫球蛋白(Ig):具有Ab活性或化学结构与Ab相似的球蛋白。

*抗体(Ab):有效Ag刺激BC使之分化增殖为浆C,产生能与相应Ag特异性结合的球蛋白。

Ag→BC→浆C→抗体(都是)免疫球蛋白(Ig):IgG、M、A、D、E免疫球蛋白不一定都是抗体1、存在:血清、组织液、外分泌液、某些淋巴C表面,如BC。

2、血清电泳:γ区、延伸至β、α2区。

3、性质:A、不耐热、需低温保存,对蛋白酶敏感。

B、可被中性盐类沉淀:免疫血清50%(NH4)2SO4→Ig一、Ig的基本结构:(结合图7)(一)重链和轻链:各一对、由—S-S—相连、呈“T”或“Y”形。

两个末端:氨基端(N端)、羧基端(c端)。

(二)可变区和恒定区:1、可变区(V区):位于N端,高变区(HVR):在V区内,L链和H链各有三个HYR,是抗体与抗原结合部位。

*Ig的高变区(结构)与抗原结合部位(功能) 均在HVRIg独特型抗原决定簇(该区抗原性)2、恒定区(C区):位于C端。

(三)绞链区:在CH1与CH2之间,含脯氨酸较多,可自由转动,有助Ab与抗原决定簇结合、使Ig变构(“T”→Y)、暴露其上的补体C1q结合点,激活补体。

此区对蛋白酶敏感。

(四)Ig的水解片段:IgG木瓜蛋白酶→2Fab段与抗原结合1Fc段有多种生物功能IgG胃蛋白酶→F(ab')2段;→2F(ab')段pFc'段:小分子多肽、无免疫原性*在制备免疫制剂、疾病防治上有实际意义,如马血清抗毒素在胃蛋白酶作用下除去大部分Fc段、降低其(Fc段)免疫原性,减少血清过敏反应发生丙种球蛋白→胃蛋白酶作用后→静脉注射丙种球蛋白(五)J链和分泌片:1、J链:由合成IgA或IgM的浆C产生。

作用:稳定多聚体结构及参与体内运转。

2、分泌片(SP):由粘膜上皮C合成。

作用:保护slgA免受蛋白酶的水解,介导多聚IgA向黏膜上皮外输送。

二、Ig的抗原性(自学):三、Ig的生物学功能:(一)特异性结合抗原:(二)激活补体:(三)通过与细胞FcR结合发挥生物学效应:1、调理(促吞噬)作用:细菌等颗粒性Ag+IgG→通过其IgG的Fc段与吞噬C表面FcR结合→促进吞噬细菌等Ag 2、ADCC(发挥抗体依赖细胞介导的细胞毒作用):带有相应Ag的靶C(如病毒感染c、肿瘤c)+IgG促进对靶C的杀伤↓通过IgG的Fc段与NKC、巨噬C等细胞表面FcR结合3、介导I型超敏反应(四)中和作用: 1、抗毒素+游离外毒素→毒性中和2、中和Ab十V→可改变V表面结构,使其失去致病性(五)通过胎盘与黏膜(选择性传递): 1、母体IgG通过胎盘→胎儿2、SIgA通过粘膜→呼吸道、消化道(六)免疫调节:对IR具有正、负调节作用,如IgG的反馈调节作用;独特型网络的调节作用。

病原生物与免疫学基础第三章第二节免疫球蛋白

病原生物与免疫学基础第三章第二节免疫球蛋白

IgG的特性和功能
❖ 出生后3个月开始合成,3-5岁接近成人水平 ❖ 血清中的主要抗体成分(75%); ❖ 是分子量最小的一类免疫球蛋白 ❖ 是唯一能通过胎盘的Ig,发挥自然被动免疫
功能; ❖ 主要作用是抗感染,多数抗菌、抗病毒、抗
毒素抗体均属IgG类 ❖ 再次免疫应答的主要抗体
IgM的特性和功能
❖属嗜细胞抗体,可与肥大细胞、嗜碱 性粒细胞表面FcεR结合,介导I型超 敏反应。
骨架区 fragment of antigen binding
.
由450-550个氨基酸残基组成,分子量约50-75kD。
(Ig) IgA, IgG, IgM, IgD, IgE 分泌型IgA 主要由粘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粘膜表面,是机体粘膜局
这个概念主要是从生物学功能上讲
2.免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)
指具有抗体活性、或化学结构与抗体相似的球 蛋白。
免疫球蛋白是从化学结构上讲
抗体都是Ig,而Ig不一定都是抗体
二、免疫球蛋白的结构(抗体的结构)
(一) 基本结构(Ig单体)
1、分子组成与构型
Ig=2×(重链+轻链)
Ig单体由两对多肽链借链间二 硫键连接形成 “Y” 字形结构。
C端
恒定区
可变区
3.铰 链 区
❖位 于 CH1 和 CH2 之 间 , 含 丰 富 的 脯氨酸,易伸展弯曲,有利于 免疫球蛋白V区与抗原互补性结 合;有利于暴露补体结合位点;
铰链区
Flash 2
免疫球蛋白的基本结构小结:
Ig单体:由两条重链(H)和两条轻链(L)借链间二硫键连接形成 “Y” 字形结构 H链分5类( , , , , ), L链分2型( 、 )

第三章 免疫球蛋白

第三章 免疫球蛋白

第二节 Ig的功能
一、V区的功能
*主要功能:识别并特异性的结合抗原。 *特异性是由V区,特别是HVR(CDR)的空间构型所决定。 *Ig单体可结合两个抗原表位,为双价。 *Ab +Ag——发挥免疫效应: 抗毒素(IgG, IgA)中和外毒素; 病毒的中和抗体阻止病毒吸附和穿入易感细胞; 分泌型IgA抑制细菌粘附到宿主细胞。
IgM是B细胞抗原受体(BCR)的主要成分;未成熟 B细胞仅表达mIgM。
天然血型抗体是IgM;类风湿因子亦属IgM。 参与II、III型超敏反应。
三、IgA
血清型IgA: 结构为单体。
分泌型IgA(SIgA): *结构为二聚体:IgA + J链 + SC *IgA由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等处的固有层中 浆细胞产生; SC由粘膜上皮细胞合成。 *主要存在于初乳、唾液、泪液,以及呼吸道、消化道 和泌尿生殖道粘膜表面的分泌液中。
*Ig分子的每条肽链折叠的几个球形单位,它们的功能不 同,但结构相似。 *约由110个aa 残基组成,其aa序列相似或同源。 *L链:VL、CL H链:IgG、IgA、IgD: VH, CH1, CH2, CH3 IgM、IgE: VH, CH1, CH2, CH3, CH4
*Ig功能区的功能: ①VH和VL结合抗原,CDR与抗原表位互补; ②CH和CL上具有部分同种异型(allotype)的遗传标志 ③IgG的CH2和IgM的CH3具有补体C1q结合位点,可启动 补体活化经典途径; ④IgG的CH3可结合细胞(单核细胞、巨噬细胞、中性粒细胞、 B细胞、NK细胞)表面的FcR(FcR)结合, IgE的CH2和CH3可与肥大细胞和嗜碱性粒细胞的IgE Fc 受体(FcR)结合。
(三) 穿过胎盘和粘膜: IgG输送蛋白:表达于胎盘滋养层细胞 滋养层细胞 胎儿血液循环 新生儿抗感染

医学免疫学---第三章 免疫球蛋白

医学免疫学---第三章   免疫球蛋白

第一节 免疫球蛋白
• 一、免疫球蛋白的基本结构: • 1、四肽链结构: 2条重链(H链) 2条轻链(L链) 通过二硫键连接成“Y”形结构 组成一个Ig的单体分子
• 人类Ig根据其重链稳定区的分子结构和抗原 特异性的不同,分为五类:IgG、IgA、IgM、 IgD、IgE,其重链分别为:γ、α、μ、δ、ε
为互补性决定区
• 恒定区 重链和轻链的C区分别称为 CH和CL,不同类Ig的重链CH长度不 一,同一种属动物中,同一类别Ig分 子C区氨基酸的组成和排列顺序比较恒 定。
• 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。
高变区
免疫球蛋白的水解片段
免疫球蛋白分为五类:IgG、 IgM 、IgA IgD、 IgE。其产生顺序为: IgM→IgG→IgA→IgD→IgE
第三节 Ig的生物学活 性和各类Ig的主要特性
一、Ig的生物学活性 1、特异性识别、结合 相应抗原 2、激活补体 3、结合Fc受体 4、通过胎盘IgG
VH VL
CH1
CL
CH2
CH3
结合细胞表面Fc受体
• 1)与吞噬C表面Fc受体结合:
• 细菌等颗粒性Ag

促吞噬
IgG→通过其Fc段与吞噬C表面FcR结合
• 2)ADCC(抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用)
带有相应Ag的靶C(如V感染C、肿瘤C)

杀伤
IgG→通过其Fc段与NKC、MΦ等C表面FcR结合
• 3)与肥大C和嗜碱粒C表面Fc受体结合:介导I 型超敏反应
• 名词解释:
–抗体 免疫球蛋白
• 在五类Ig中血清含量最高的是

第3章 免疫球蛋白

第3章 免疫球蛋白

三、免疫球蛋白的水解片断
1、水解作用
Ig 木瓜蛋白酶 2Fab+Fc Ig 胃蛋白酶 F(ab´)2+pFc´
2、 水解意义
阐明Ig的结构和生物活性, 指导生物制品的生产和临床应用
第二节 五类免疫球蛋白 的特点和功能
一、Ig分类 1、类:根据同种系所有个体的Ig重链C区的抗原性 分为五类 IgM()、IgG()、IgA()、IgD()、IgE() 2、亚类:同一类Ig内的aa序列及二硫键的数目和位 置 IgG—IgG1、IgG2、IgG3和IgG4 ; IgA—IgA1和IgA2; IgM—IgM1和IgM2。 3、型:根据Ig轻链C区的抗原性分为链和链。 :约2:1. 4、亚型: 链有多种亚型。(轻链抗原决定簇在CL区, 分κ 和λ 。1个Ig分子轻链只有一个型,不是κ 型就 是λ 型。)
10,530
320 X 10,530 = 3,369,600
The potential diversity generated by V(D)J recombination is virtually infinite. >Total lymphocytes in a human ~1012 >Genome size ~3X109 bp
四、选择性传递
(主要借助胎盘滋养层细胞表面的FcR进行的。 )
五、具有免疫原性
1、同种型(isotype)
2、同种异型(allotype)
3、独特型(idiotype)

将Ig作为抗原在异种、同种异体或自身体 内进行免疫,均能诱导机体发生免疫应答, 产生相应的抗体,这些抗体可用血清学方 法进行检测,因此称为Ig的血清型
(二)重链类型转换 (成熟B细胞,抗原刺激后) 即class switch,又称S-S转换。

第三章免疫球蛋白

第三章免疫球蛋白
Porter等最早用木瓜蛋白酶 (papain)水解兔IgG,从而区划 获知了Ig四肽链的基本结构和功 能。
裂解片段,2个Fab(54KD),一个Fc( 50KD)Fab与抗原结合,不发生凝集反 应。
2.胃蛋白酶(pepsin)水解片段 (1)裂解部位,铰链区H链间二硫键(C
端)裂解片段,F(ab’)2,无Fc片段
第三节 免疫球蛋白基因的多样性
基因染色体定位 编码多肽链 基因符号 人 2 22 14 小鼠 6 16 12
κ轻链 λ轻链 重链
Igκ Igλ IgH
抗体多样性的遗传基础
基因片段数 V区基因重组 重排和随机配对后 多肽链 方式 推算的多样性数目 V D J H链 1000 12 4 V—D—J 4.8×104 κ链 250 - 4 V—J 4.8×107 1.0×103
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,为双体、三体或多体 • sIgA主要存在于乳汁、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。
由一个克隆 B 细胞产生的、只作用于单一抗 原表位的高度特异性抗体称为单克隆抗体。 又称第二代人工抗体。
优点:一是结构均一,特异性强;二是效价高 ,具有高度性。 单克隆抗体是用杂交瘤技术制备的。 • 原理:免疫小鼠的脾细胞(含大量 B 细胞)与 同系小鼠骨髓瘤细胞融合,形成具有亲本细胞 共同特点的杂交瘤细胞。杂交瘤细胞既有脾细 胞产生特异性抗体的功能,又有瘤细胞可长期 在体外传代培养的特点。
结合点;与IgG通过胎盘有关。与体内Ig降解速率
CH3/CH4具有多种细胞Fc受体结合的功能(结合单核细胞,巨

微生物兽医免疫第三章抗体与免疫球蛋白

微生物兽医免疫第三章抗体与免疫球蛋白

2、胃蛋白酶 水解 IgG,获得一个F(ab′)2片段及若
干小分子片段,被称为pFc′。 (1)F(ab′)2片断:
为双价; (2)pFc′:
失去生物学活性 。
三、J链和分泌成分
1、J链(joining chain) (1)是一条多肽链,由浆细胞产生; (2)可连接Ig单体形成二聚体、五聚体。
IgG 440,IgM、IgE 550个氨基酸
(3)V区有3个区域的氨基酸组成和排列顺序 特别易变化,称为高变区;高变区之外区域 称为骨架区; (4)据重链 C 区氨基酸的组成和排列的不同, 将Ig分为五类。
IgG、IgM、IgA、IgD、IgE
2、轻链(light chain,L链) (1)由220个氨基酸组成; (2)轻链N端的109个氨基酸为V区,其余 为C区; (3)V区有3个高变区; (4)轻链分为κ(Kappa)和λ(Lambda) 两型。
猪瘟病毒 —— 抗猪瘟病毒抗体(猪) 口蹄疫病毒 —— 抗口蹄疫病毒抗体(猪) 猪丹毒杆菌 —— 抗丹毒杆菌抗体(猪) 猪免疫球蛋白G 免疫家兔 兔产生抗猪 免疫球蛋白抗体(抗抗体)
抗原 抗体(猪,IgG) 抗抗体(兔)
抗原
抗体
(猪瘟病毒,口蹄疫病毒,猪丹毒杆菌)
第七节 人工制备抗体的种类
多克隆抗体 : 多个抗原决定蔟——机体——多种
3、铰链区 (1)位于CH1与
CH2之间; (2)易于弯曲;
含有丰富的脯氨酸 (3)易被木瓜蛋白酶、
胃蛋白酶水解。
二、免疫球蛋白的水解片段及生物学活性 1、木瓜蛋白酶水解片段 Ig被木瓜蛋白酶水解后得到3个片段,2个相
同的 Fab 片段和1个 Fc 片段。
(1)Fab片段:即抗原结合片断 (antigen-binding fragment)

三免疫球蛋白与抗体PPT课件

三免疫球蛋白与抗体PPT课件
骨架区(Framework,FR)
免疫球蛋白的结构
(三)铰链区(hinge region)
位于CH1和CH2之间, 富含脯氨酸,易发生伸展 和一定程度的移动,便于 抗体更好地与抗原结合。
免疫球蛋白的结构
二、免疫球蛋白的功能区
Ig分子通过链内二硫键折叠成若干 个球形单位,每个球形单位为一个 功能区。
L链:VL区 CL区 H链:VH区 CH1区
CH2区 CH3区 CH4区(IgM,IgE )
功能区的作用
V区
C区
-
VL+VH功能区:抗原 结合部位
CL和CH 区:具有同种异型抗体 的遗传标记。 CH2区:IgG的补体结合点和通 过胎盘的部位
CH3功能区:是Ig与其Fc受 体结合的部位(固定细胞)
11
免疫球蛋白具有双重特性,既可与相应抗原发生特异性结合, 又因其本身大分子蛋白质的免疫原性可刺激机体产生免疫应答。 其免疫原性由其分子中所包含的抗原表位构成,这些抗原表位 呈3种不同的血清型,即同种型、同种异型和独特型。
免疫球蛋白的血清型
一、同种型 同种型( Isotype)指同一种属所有个体免疫球蛋白分子共同具有 的免疫原性,为种属特异性标志,位于免疫球蛋白的C区。如人 类IgG都具有相同的抗原特异性结构,若以人IgG免疫羊,可获得 羊抗人IgG抗体。这种抗体能与所有人类lgG发生特异性结合, 但不能结合其他物种的IgG。也可根据免疫球蛋白C区免疫原性 的不同,将其分为若干类、亚类、型和亚型。
免疫球蛋白的生物学功能
抗体是血清丙种球蛋白,40年 代被命名为γ-球蛋白
抗体是异质性球蛋白, 60年 代 免疫球蛋白(Ig)替代γ球蛋白
免疫球蛋白的结构
一、免疫球蛋白的基本结构
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根据以上概念来判断: 抗体都是免疫球蛋白( ) 免疫球蛋白都是抗体( )
两者的关系:所有的抗体都是免疫球蛋白, 但免疫球蛋白不一定都是抗体。
第一节 免疫球蛋白的结构与功能
一、免疫球蛋白的结构 (一)、基本结构:
单体
2条重链(H链) 2条轻链(L链)
二硫键
图示
1、重链与轻链
(1)重链(heavy chain,H链) 根据Ig重链抗原性的差异,Ig可分为 五类即 IgG、IgM、IgA、IgD、IgE,
的功能,不同的Ig在结合不同的细胞时可
产生不同的免疫效应。
三、J链和分泌片
1、J链:IgM和 sIgA,连接作用
2、分泌片(SP): sIgA 粘膜上皮细 胞分泌
四、水解片段
木瓜蛋白酶水解IgG 得到两个相同的Fab 段和一个Fc段。
胃蛋白酶裂解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’)
第四节 人工制备抗体的类型
一、多克隆抗体(PcAb) 多个抗原决定基——机体——多种抗体
的混合物 二、单克隆抗体(McAb)
McAb通常是指由一株B淋巴细胞杂交瘤增生
而成的单一细胞克隆所产生只针对某一特 定的抗原决定基的抗体。
三、单克隆和多克隆抗体的比较
PcAb 特异性 低 敏感性 差 均一性 无IBiblioteka G3*半衰期最长,亲和力高。
*再次应答的主要抗体。
*唯一能通过胎盘的免疫球蛋白
*抗感染的主要抗体:病毒、细菌、毒素
*参与Ⅱ、Ⅲ型超敏反应。
2.IgM
*五聚体,分子量最大,巨球蛋白。 *胎儿期可合成的抗体:宫内感染指标 *免疫应答中最早产生的抗体:近期感染指标。 *天然血型抗体、类风湿因子 *激活补体能力强于IgG。
功能区:CH3
幻灯片 27
免疫球蛋白的调理作用
BACK
2、结合NK细胞等——介导ADCC作用
(抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用) 参与的抗体:IgG型抗体 功能区:CH3 见图
ADCC作用
BACK
3、结合肥大细胞、嗜碱性粒细胞——介导Ⅰ 型超敏反应:
参与抗体: IgE型抗体
4、穿过胎盘和粘膜: 穿过胎盘:IgG,自然被动免疫机制。 通过粘膜:sIgA,粘膜局部免疫的重要因素。
4、 Ig的功能:
5、五类免疫球蛋白的特性
分泌型IgA的合成和主要作用部位在黏膜
4.IgD: 血清浓度低,功能不清。
5.IgE: 血清中含量最少。引发Ⅰ型超敏反应。抗
寄生虫感染
第三节免疫球蛋白的功能
一、可变区(Fab段)的主要功能—— 特异性结合抗原 1、结合部位:VH和VL 2、生物学效应
(1)中和作用:外毒素、病毒 IgG、IgM (2)抑制细菌吸附:sIgA 粘膜抗感染 (3)暴露恒定区,激活其他效应
McAb 高 强 有
四、单克隆抗体的应用
1、用于免疫学检测,辅助临床诊断 2、McAb用于亲和层析,分离微量可溶性抗原 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、移植等以及治疗自身
免疫疾病。
总结
1、概念:Ab
Ig
2、Ig的结构:单体
3、Ig的分类: 、 、 、 、 、
J Chain
*溶菌、溶血、早期防御作用。
C4
3. 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。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。
主要存在于初乳、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。
(2)恒定区(C区)
组成: 作用: CH1 遗传标记所在的部位 CL CH2 补体结合的部位 CH3 细胞结合部位 CH4。
3、铰链区:
位置:CH1和CH2之间 作用:使抗体易变形。
“T”
“Y”
二、免疫球蛋白的功能区
约由110个氨基酸组成。由链内二硫键连接 并经β-片层折叠形成的具有特定功能的球 形结构域,称为Ig的功能区或结构域。
第三章 免疫球蛋白
(Immunoglobulin.Ig)
教学目标
1、掌握抗体的概念,抗体和免疫球蛋白 的关系;免疫球蛋白的分类及功能
2、熟悉五类免疫球蛋白的特性 3、了解免疫球蛋白的结构


1.抗体(Ab):B细胞受抗原刺激后增 殖分化为浆细胞所产生的具有免疫功 能的蛋白质。
2.免疫球蛋白(Ig):具有抗体活性 或化学结构与抗体相似的球蛋白统称 为免疫球蛋白。
相应H链为γ、 μ、 α、 δ及 ε链。
(2). 轻链 轻链为重链的1/2,约由214个氨基酸组成。 根据轻链的不同,分为κ、λ两型。 正常人血清Ig的κ:λ=2 :1
2、可变区和恒定区
(1)可变区:( V区) 组成:VH+VL 作用:与抗原特异
性结合的部位。 包括:超变区(互
补性决定区)和骨 架区
(一)功能区的名称 L链:VL、CL H链: VH、 CH1、CH2、CH3、CH4(IgM和 IgE有)
(二)功能区的功能
1.VL、VH
特异性识别和结合抗原
2.CH、CL
具有同种异型遗传标记
3.IgG的CH2和IgM的CH3 具有补体C1q的结 合点;与IgG通过胎盘有关。
4.CH3/CH4
具有多种细胞Fc受体结合
木瓜蛋白酶
与抗原结合的部位
激活补体 结合细胞 通过胎盘和粘膜
五、分类
根据重链结构差别: IgG、 IgE 、IgD ——单体 IgA:血清型IgA
分泌型IgA (sIgA)—— 二聚体 IgM ——五聚体
图示
第二节、五类免疫球蛋白的特性
1.IgG
*单体
*血清中含量最多。
IgG1, IgG2 and IgG4
二、恒定区(Fc段)的生物学功能
(一)激活补体 结合部位: CH2 、CH3 参与的Ig有: IgM 、 IgG、
IgE、 sIgA 效应:溶解抗原细胞
(二)结合细胞:
1、结合吞噬细胞——抗体调理作用
抗体的调理作用:IgG抗体Fc段与中性粒细 胞、单核巨噬细胞上的FcγR结合,从而 增强吞噬细胞的吞噬功能。
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