第三章抗体
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免疫学导论于善谦 第3章 抗体
(2)亚类
IgG：IgG1, IgG2, IgG3, IgG4 IgA：IgA1, IgA2 IgM: IgM1, IgM2
2.型和亚型(根据轻链C区抗原特异性不同分型) (1)型 κ(kappa)型 λ(lambda)型 (2)亚型(λ链)： OZ(+) (或λ1) ：第190位(亮氨酸) OZ(-) (或λ2) ：第190位(精氨酸) Kern(+)(或λ3) ：第154位(甘氨酸) Kern(-)(或λ4) ：第154位(丝氨酸)
☆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 IgG、IgM的Fc段与吞噬细胞表面的FcγR、 FcμR结合，增强其吞噬能力，通常将抗体促 进吞噬细胞吞噬功能的作用称为抗体的调理 作用 (opsonization)。
当IgG与带有相应抗原的靶细胞结合后， 其Fc段可与NK细胞、Mф细胞、单核细胞 的FcγR结合，促使细胞毒颗粒的释放，发 挥抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用 (antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity，ADCC)，导致靶细胞溶解。
pathway）和以次黄嘌呤（H）和胸腺嘧啶脱氧核苷（T）为原料进行补救
（亦称替代或称中间）合成（salvage pathway）2个途径。由于氨基蝶呤可 阻碍起始合成途径，所以培养基中含有它时，细胞便只有补救合成途径可以
利用，如果培养基中额外提供或补充H和T，正常细胞就可以通过补救合成途
径合成DNA的核酸原料。用于细胞融合的骨髓瘤是的在遗传上缺失中间合成 途径的永生化细胞系，在HAT培养基中将失去增殖能力趋于死亡，而产生特 异性抗体的脾细胞是正常细胞，不能长期传代。融合后的杂交瘤细胞不仅具 有了永生化和抗体分泌的特性，同时还由于补充了替代合成途径，因此可以 在HAT筛选培养基中生存并增殖，未融合的脾细胞增殖数代后逐渐死亡，而 骨髓瘤细胞因补救合成途径缺陷而全部死亡。据此，把混存于细胞群中的杂 交瘤细胞与正常脾细胞和骨髓瘤细胞通过筛选培养进行自动选择。
第三章中和试验(Neutralization)及中和抗体
实验仪器和材料：
小鼠 L929 细胞 RPMI-1640 培养液 细胞因子--重组大鼠 TNF-α，产品标号：400-14，规格：20ug，生产商：Peprotech 中和抗体--兔抗大鼠 TNF-α，产品标号：500-P72，规格：50ug，生产商：Peprotech 培养板 离心机 培养箱
实验方法：
全国免费电话8008571184联科杭州057188226558联科上海02164511079联科北京01051805911联科苏州051268666623联科厦门059253222277联科广州02083506317联科武汉13995511341联科南京0258660929418抗体名称种属humanhuman产品编号500p195500p85规格50ug100ug50ug100ugbmp2bngf抗体名称种属rathuman产品编号500p180g500p21b规格50ug100ug50ug100ugil1alphail1beta联科生物技术有限公司wwwgotofcmcom全国免费电话8008571184全国免费电话8008571184联科杭州057188226558联科上海02164511079联科北京01051805911联科苏州051268666623联科厦门059253222277联科广州02083506317联科武汉13995511341联科南京0258660929419抗体名称cardiotrophin1humancntfcsfegfena78eotaxineotaxineotaxineotaxin2eotaxin3eotaxin3exodus2exodus2fgf9fgf10fgf17fgfacidicfgfbasicflt3ligandgcp2gcsfgcsfgmcsfgmcsfgromgsahumangrobmip2ratgrobetagrogammaifnalphaifngammaifngammaigfiigfiigfiiil1alphail1alpha种属产品编号500p101500p79500p44500p45500p91500p41500p67500p175g500p103g500m32500p156g500p109500p114500p66500p151g500p152500p17500p18500p42500p120500p43500p69500p33500p65500p92500p75500p104500p105500p32a500p32500p122g500p11500p157g500p12500p21a500p51a规格50ug100ug50ug100ug50ug100ug50ug100ug50ug100ug50ug100ug50ug100ug50ug100ug50ug1
4-1第三章第三节免疫球蛋白与抗体
单克隆抗体制备示意图
PEG:聚乙二醇
三、基因工程抗体
五类免疫球蛋白
二、免疫球蛋白的结构和功能
• 3．免疫球蛋白的水解片段
二、免疫球蛋白的结构和功能
（二）生物学功能（特异 性结合抗原）
• • • • 1．Fab段 （1）结合的部位：V区 （2）结合有特异性 （3）结合的力学特点：氢键、 静电、范德化力 • （4）可逆性 • （5）影响因素：pH值、温 度、电解质等 • （6）价位
二、免疫球蛋白的结构和功能
• ②抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（ADCC）
• antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity
二、免疫球蛋白的结构和功能
• ③介导Ⅰ型变态反应
二、免疫球蛋白的结构和功能
• （3）穿过胎盘与黏膜（IgG、SIgA）
三、各类免疫球蛋白的特性和功能
第三节 免疫球蛋白
第三节 免疫球蛋白
• 抗体（antibody，Ab）是B细胞接受抗原刺激后 增殖分化为浆细胞，由浆细胞产生的一类能与相 应抗原特异性结合的球蛋白。 • 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。 • 抗体都是免疫球蛋白，免疫球蛋白不一定都具有 抗体活性。 • Ig分泌型：存在血液、组织液中，抗体功能 • Ig膜型：构成B细胞膜上的抗原受体。
• • • •
2．Fc段： （1）激活补体 （2）结合细胞 （3）穿过胎盘和黏膜
二、免疫球蛋白的结构和功能
• • • • • （1）激活补体 能激活补体的免疫球蛋白： IgG1～IgG3、IgM的CH区——补体C1q IgA1、IgG4旁路 IgD、IgE不能
二、免疫球蛋白的结构和功能
PEG:聚乙二醇
三、基因工程抗体
五类免疫球蛋白
二、免疫球蛋白的结构和功能
• 3．免疫球蛋白的水解片段
二、免疫球蛋白的结构和功能
（二）生物学功能（特异 性结合抗原）
• • • • 1．Fab段 （1）结合的部位：V区 （2）结合有特异性 （3）结合的力学特点：氢键、 静电、范德化力 • （4）可逆性 • （5）影响因素：pH值、温 度、电解质等 • （6）价位
二、免疫球蛋白的结构和功能
• ②抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（ADCC）
• antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity
二、免疫球蛋白的结构和功能
• ③介导Ⅰ型变态反应
二、免疫球蛋白的结构和功能
• （3）穿过胎盘与黏膜（IgG、SIgA）
三、各类免疫球蛋白的特性和功能
第三节 免疫球蛋白
第三节 免疫球蛋白
• 抗体（antibody，Ab）是B细胞接受抗原刺激后 增殖分化为浆细胞，由浆细胞产生的一类能与相 应抗原特异性结合的球蛋白。 • 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。 • 抗体都是免疫球蛋白，免疫球蛋白不一定都具有 抗体活性。 • Ig分泌型：存在血液、组织液中，抗体功能 • Ig膜型：构成B细胞膜上的抗原受体。
• • • •
2．Fc段： （1）激活补体 （2）结合细胞 （3）穿过胎盘和黏膜
二、免疫球蛋白的结构和功能
• • • • • （1）激活补体 能激活补体的免疫球蛋白： IgG1～IgG3、IgM的CH区——补体C1q IgA1、IgG4旁路 IgD、IgE不能
二、免疫球蛋白的结构和功能
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03章抗体制备
3.刺激淋巴细胞的增殖分化，增强和扩大免疫应答。
第三节 多克隆抗体的制备及应用
一、免疫动物的选择
抗原与动物种属之间的关系 动物的个体因素 抗原的性质与动物种类 抗体的用量和要求
IgY有如下几方面的优点
无需采血，只需收集免疫母禽产下的禽蛋即可提取 抗体；
使用少量的抗原免疫禽类既可获得大量的质量均一 的特异性IgY；
噬菌体抗体库主要工作流程
从外周血或其他免疫组织器官克隆出全套抗体基因菌体表达，构建全部Ig cDNA的噬菌体抗体库。
筛选含有目的Ig表达的噬菌体。 建立目的Ig表达的噬菌体抗体库。 扩增制备噬菌体抗体。 纯化抗体。
噬菌体抗体库技术的主要特点
IgY抗体耐酸、耐热，经巴氏消毒后活性依然存在， 因此容易保存和运输；
由于种系发生距离相差很大，禽类IgY与哺乳动物免 疫球蛋白之间不会发生交叉反应；
IgY不激活哺乳动物的补体系统，不与类风湿因子或 Fc受体相结合，避免在免疫检测过程中产生假阴性或假阳 性结果；
IgY对哺乳动物抗原的敏感性高。
二、抗原剂量的选择
四、采血方法
颈动脉放血法 静脉采血法 心脏采血法
五、抗血清鉴定及保存
抗体效价和纯度的测定 抗体特异性的鉴定 抗体亲和力的鉴定 抗血清的保存
六、抗体的纯化
IgG类抗体的纯化：盐析法粗提γ-球蛋白、离子交换 层析提取IgG、亲和层析法。
特异性抗体的纯化：亲和层析法、吸附法
七、多克隆抗体的特性和应用
用于某些疾病的紧急预防，例如破伤风和Rh不合的 新生儿溶血症等。
用于某些感染性疾病和移植排斥反应等的治疗。 应用于某些疾病的临床检验。 在科研中常用于免疫印迹和免疫组化等。
第四节 单克隆抗体的制备及应用
第三节 多克隆抗体的制备及应用
一、免疫动物的选择
抗原与动物种属之间的关系 动物的个体因素 抗原的性质与动物种类 抗体的用量和要求
IgY有如下几方面的优点
无需采血，只需收集免疫母禽产下的禽蛋即可提取 抗体；
使用少量的抗原免疫禽类既可获得大量的质量均一 的特异性IgY；
噬菌体抗体库主要工作流程
从外周血或其他免疫组织器官克隆出全套抗体基因菌体表达，构建全部Ig cDNA的噬菌体抗体库。
筛选含有目的Ig表达的噬菌体。 建立目的Ig表达的噬菌体抗体库。 扩增制备噬菌体抗体。 纯化抗体。
噬菌体抗体库技术的主要特点
IgY抗体耐酸、耐热，经巴氏消毒后活性依然存在， 因此容易保存和运输；
由于种系发生距离相差很大，禽类IgY与哺乳动物免 疫球蛋白之间不会发生交叉反应；
IgY不激活哺乳动物的补体系统，不与类风湿因子或 Fc受体相结合，避免在免疫检测过程中产生假阴性或假阳 性结果；
IgY对哺乳动物抗原的敏感性高。
二、抗原剂量的选择
四、采血方法
颈动脉放血法 静脉采血法 心脏采血法
五、抗血清鉴定及保存
抗体效价和纯度的测定 抗体特异性的鉴定 抗体亲和力的鉴定 抗血清的保存
六、抗体的纯化
IgG类抗体的纯化：盐析法粗提γ-球蛋白、离子交换 层析提取IgG、亲和层析法。
特异性抗体的纯化：亲和层析法、吸附法
七、多克隆抗体的特性和应用
用于某些疾病的紧急预防，例如破伤风和Rh不合的 新生儿溶血症等。
用于某些感染性疾病和移植排斥反应等的治疗。 应用于某些疾病的临床检验。 在科研中常用于免疫印迹和免疫组化等。
第四节 单克隆抗体的制备及应用
南开大学免疫学讲义-第三章 抗体
第三章免疫球蛋白分子—抗体第一节抗体的发展及其特征一、抗体的发现血清中存在一种能特异性中和外毒素的组分称为抗毒素，使细菌发生特异性凝集的组分称之为凝集素。
其后将其称为抗体（antibody，Ab），将能刺激机体产生抗体的物质称为抗原（antigen）。
二、抗体的理化性质40年代初期Tiselius和Kabat用肺炎球菌多糖免疫家兔，证实了抗体活性与血清丙种球蛋白组分相关。
图1. 兔血清电泳分离图2.不同类免疫球蛋白的电泳分离离心常数7Sγ(16, IgG) ; 19S,β2(β2M,90,IgM); β2A(IgA)三、抗体的生物学活性1．抗体与抗原的特异性结合。
2．抗体与补体的结合。
3．抗体的调理作用。
第二节免疫球蛋白的分子结构与功能一、免疫球蛋白的基本结构Porter对血清IgG抗体的研究证明，Ig分子基本结构是由四个肽链组成的，二条较小的轻链和二条较的重链，轻链与重链是由二硫键连接形成，分为氨基端（N端），羧基端（C端）。
（一）轻链和重链1．轻链（light chain，L链）214氨基酸残基组成，通常不含碳水化合物，分子量为24KD，有两个由链内二硫键组成的环肽，可分为：Kappa（κ）与lambda（λ）2个亚型。
2．重链（heavy chain，H链）450-550氨基酸残基组成，分子量55或75KD，含糖数量不同，4-5个链内二硫键，可分为5类，μ、γ、α、δ、ε链，不同的H链与L链（κ或λ）组成完整的Ig分子。
分别称为：IgM，IgG，IgA，IgD和IgE。
（二）可变区和恒定区1．可变区（Variable region，V区）L链N端1/2处（V L）108-111个氨基酸残基，H链N端1/5-1/4处（V H）118个氨基酸残基，V区有一个肽环65-75个氨基酸残基。
高变区（hypervariable region, HVR）可变区骨架区（framework region, FR）V L的HVR在24-34，50-56，89-97氨基酸位置。
第三章抗体习题
免疫球蛋白（仅掌握单选题、填空题及标※的名词解释和问答题即可，其余内容为了解内容）※名词解释：1．抗体(antibody)2．Fab(fragment antigen binding)3．Fc(fragment crytallizable)4．免疫球蛋白(Immunoglobulin Ig)5．超变区(hypervariable region，HVR)6．可变区(variable region，V区)7．单克隆抗体（Monoclonal antibody， mAb）8．ADCC(Antibody –dependent cell-mediatedcytotoxicity)9．调理作用(opsonization)10．J链（joining chain）11．分泌片（secretory piece）12．Ig功能区（Ig domain）13．CDR(complementary-determining region)问答题※1．简述抗体与免疫球蛋白的区别和联系。
※2．试述免疫球蛋白的主要生物学功能。
※3．简述免疫球蛋白的结构、功能区及其功能。
4．简述单克隆抗体技术的基本原理。
参考答案名词解释1．抗体(Antibody) ：是B 细胞特异性识别Ag后，增殖分化成为浆细胞，所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。
2．Fab(Fragment antigen binding)：即抗原结合片段，每个Fab段由一条完整的轻链和重链的VH和CH1功能区构成，可以与抗原表位发生特异性结合。
3．Fc片段(fragment crytallizable)：即可结晶片段，相当于IgG的CH2和CH3功能区，无抗原结合活性，是抗体分子与效应分子和细胞相互作用的部位。
4. 免疫球蛋白(Immunoglobulin，Ig)：是指具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。
可分为分泌型和膜型两类。
5．高变区（hypervariable region ，HVR）：在Ig分子VL和VH内，某些区域的氨基酸组成、排列顺序与构型更易变化，这些区域为超变区。
免疫学第三章抗体
❖ 同种型特异性因种而 异，如人类有五类 Ig、大鼠有七类Ig、 家兔有四类 Ig。
IgG1 (kappa)
IgM (kappa)
（2）同种异型（allotype）
❖ 同种系的不同个体之 间,同一类、亚类、型、 亚型的免疫球蛋白， 在结构上可能会有一 个或数个氨基酸的差 异, 称为同种异型。
❖ 由同一基因座位上不 同等位基因编码。
排列顺序以及结构是随 抗体分子的特异性不同而 有所变化，决定了抗体的 特异性。
重链的可变区和恒定区
❖ 恒定区(constant region， C区)：可变区外其余 的氨基酸分子。(占重 链的3/4)。
数量、种类、排列 顺序及含糖量都比较 稳定，称为稳(恒)定 区。
轻链的可变区和恒定区
❖ 可变区(V区)：氨基
❖ 免疫球蛋白的存在形式：
免疫球蛋白除分布于体液中之外，还可 存在于B细胞膜上。
❖ 膜型（membrane immunoglobulin, mIg）
--- B细胞膜上的抗原受体；
❖ 分泌型(secreted immunoglobulin, sIg)
---分泌进入体液, 介导体液免疫应答。
2、免疫球蛋白的基本结构
即抗原结合片段。
Fc 片段（fragment crystallizable，Fc）：在
低温或低离子强度下可形成结晶，故称为可 结晶片段。
❖ Fab 片段：
每一个含有一条 完整的 L 链和 H 链近 N 端侧 的 1／2 。
❖ Fc 片段：
含有两条 H 链 羧基端（C 端） 的一半。
❖ Fab 片段：
❖ 五 类 免 疫 球 蛋 白 IgG ， IgM ， IgA ， IgE ， IgD的单体分子结构都是相似的，即是由 两条相同 H 链和两条相同 L 链共四条肽 链构成的“Y”字形的分子。
IgG1 (kappa)
IgM (kappa)
（2）同种异型（allotype）
❖ 同种系的不同个体之 间,同一类、亚类、型、 亚型的免疫球蛋白， 在结构上可能会有一 个或数个氨基酸的差 异, 称为同种异型。
❖ 由同一基因座位上不 同等位基因编码。
排列顺序以及结构是随 抗体分子的特异性不同而 有所变化，决定了抗体的 特异性。
重链的可变区和恒定区
❖ 恒定区(constant region， C区)：可变区外其余 的氨基酸分子。(占重 链的3/4)。
数量、种类、排列 顺序及含糖量都比较 稳定，称为稳(恒)定 区。
轻链的可变区和恒定区
❖ 可变区(V区)：氨基
❖ 免疫球蛋白的存在形式：
免疫球蛋白除分布于体液中之外，还可 存在于B细胞膜上。
❖ 膜型（membrane immunoglobulin, mIg）
--- B细胞膜上的抗原受体；
❖ 分泌型(secreted immunoglobulin, sIg)
---分泌进入体液, 介导体液免疫应答。
2、免疫球蛋白的基本结构
即抗原结合片段。
Fc 片段（fragment crystallizable，Fc）：在
低温或低离子强度下可形成结晶，故称为可 结晶片段。
❖ Fab 片段：
每一个含有一条 完整的 L 链和 H 链近 N 端侧 的 1／2 。
❖ Fc 片段：
含有两条 H 链 羧基端（C 端） 的一半。
❖ Fab 片段：
❖ 五 类 免 疫 球 蛋 白 IgG ， IgM ， IgA ， IgE ， IgD的单体分子结构都是相似的，即是由 两条相同 H 链和两条相同 L 链共四条肽 链构成的“Y”字形的分子。
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在同一种属中，同一类重链和同一类轻链C区氨基酸 的组成或者排列比较恒定。介导Ig多种生物学功能。
重链与轻链
可变区和恒定区
H链与L链的区别
V/C 糖
H 1/3 有 L 1无
环肽所含 二硫键数目
4-5 2
分子量
类型
50-70KD 24KD
γαμδε κλ
一、免疫球蛋白的结构
（一）轻链和重链 （二）可变区和恒定区 （三）铰链区 （四）其他结构
16号染色体
2、重链基因结构
① H链由V﹑D﹑J﹑C四类基因组成，前三个重排 编码V区，C基因编码C区。
14号染色体 12号染色体
2、重链基因结构 ②VH基因编码V区1—94位氨基酸。
DH基因编码V区95-97位氨基酸。 JH基因编码V区98—113位氨基酸。 其中D基因编码的氨基酸位超变区CDR3，与抗体 的多样性有密切的关系。
（四）通过胎盘和粘膜
五、各类Ig的特点
1、IgG
以单体形式存在 血清中的主要抗体，血清抗体总量的75～ 80% IgG是唯一能通过胎盘的抗体 IgG是抗感染的主要抗体 IgG还具有调理吞噬、介导ADCC、结合SPA 和结合链球菌G蛋白的作用
2、IgM
分子量最大的抗体，又称巨球蛋白 最早合成的抗体，感染早期的主要抗体 BCR的主要成分 参与Ⅱ、Ⅲ型超敏反应 激活补体能力比IgG强
（一）轻链和重链
1. 轻链（light chain，L链） 214个氨基酸残基，24KD。 分为：κ与λ 2个亚型。
2. 重链（heavy chain，H链） 450-550个氨基酸残基，55-75KD。
分为5类，μ、γ、α、δ、ε链。 IgM，IgG，IgA，IgD，IgE。
一、免疫球蛋白的结构
是指由抗原刺激而产生,由浆细胞（PC）合成和 分泌的并能与刺激其产生的抗原发生特异性结合的、 具有免疫功能的糖蛋白。抗体主要存在血清中，也 存在于如呼吸道粘膜液、小肠粘膜液、唾液以及乳 汁等其它体液中。
免疫球蛋白（immunoglobulin,Ig）:
具有抗体活性，或者在结构上与Ab相似的球蛋白。
浆 细 胞
1、轻链基因结构（ κ 、λ链）
⑴ κ链的基因结构 ③ V κ 基因编码V区约96个氨基酸残基。
J κ 基因编码V区约10-13个氨基酸残基。
2号染色体 6号染色体
无效基 因
1、轻链基因结构（ κ 、λ链）
⑵ λ链的基因结构
①由Vλ、Jλ、Cλ三类基因组成。 22号染色体
16号染色体
1、轻链基因结构（ κ 、λ链）
（一）轻链和重链 （二）可变区和恒定区 （三）铰链区 （四）其他结构
（二）可变区和恒定区
1. 可变区（Variable region，V区） L链N端 1/2处（VL）110个aa; H链N端1/5-1/4处（VH）118个aa。 框架区（framework region, FR） 超变区（hypervariable region, HVR）
概述
1. Porter 木瓜蛋白酶
(1)Fab段 2个 抗原结合片段
fragment antigen binding
(2)Fc段 1个 可结晶片段
fragment crystallized
概述
2. Nisonoff 胃蛋白酶
(1)F(ab’)2 段 1个 结合颗粒性抗原出现凝集反应
(2)Fc’段 1个 无生物学活性
利 根 川 进
Ig的基因定位和结构
（一）实验证据 1. 制备mRNA探针 从瘤细胞中提取DNA，转录成mRNAP 32
Vκ+Cκ*
Cκ*
2. 制备骨髓瘤细胞（M）和胚胎细胞（E） DNA分子的电泳样品
3. 杂交：胚胎细胞 浆细胞
EM
EM
Cκ
600万
Vκ
390万
κ
240万
Vκ+ Cκ探针
600万
240万
Cκ探针
（二）Ig的基因定位和结构
κ
人: 2 小鼠：6
λＨ
22 14 16 12
一﹑免疫球蛋白的基因结构 1、轻链基因结构（ κ、λ链）
⑴ κ链的基因结构
①κ链基因：由V、J、C三类基因片段组成，V、J 重排编码V区，C编码C区。
1、轻链基因结构（ κ 、λ链）
⑴ κ链的基因结构 ②每个Vκ基因上游都有一个L基因——编码22个氨 基酸的κ链先导序列（信号肽）
同种异型
同种异型（allotype）：指同一种属不同个体间Ig 分子所具有的不同的抗原特异性标志。
三、免疫球蛋白分子的抗原性
（一）同种型 （二）同种异型 （三）独特型
三、免疫球蛋白分子的抗原性 （三）独特型（idiotype，Id）
为每一种特异性IgV区上的抗原特异性
独特型的抗原决定簇称为 独特位（idiotope）
Membrane-bound receptor 膜型（membrane Ig,mIg）
Soluble antibody 分泌型（secreted Ig,sIg）
概述
一、抗体的发现
Behring
Emil Adolf von Behring,德国医 师和细菌学家,因证实了注射抗 毒素对白喉和破伤风的免疫作 用,而于1901年成为首次诺贝尔 医学生理学奖的获得者
（三）铰链区
铰链区：它不是一个独立的功能区，但是它与其它的功能 区相关。它位于CH1和CH2之间可转动的区，含丰富的脯 氨酸，易伸展弯曲，有利于IgV区与抗原互补性结合，有利 于暴露补体结合位点；对蛋白酶敏感。
一、免疫球蛋白的结构
（一）轻链和重链 （二）可变区和恒定区 （三）铰链区 （四）其他结构
（四）其他结构
J链（jioning chain，J链）
由浆细胞合成。 主要作用：在H链的羧基端将Ig单体连接 成双体或多聚体，起稳定多聚体结构及 参与体内运转的作用。
IgA二聚体 IgM五聚体
分泌片（secretory piece，SP）
由粘膜上皮细胞合成。 是分泌型IgA（SIgA）的结构成分。 作用：保护SIgA抵抗外分泌液中蛋白酶 的降解作用和介导多聚IgA向粘膜上皮外 主动输送的作用。
⑵ λ链的基因结构
②Vλ基因编码V区1—97个氨基酸；Jλ基因编码V区98—110个 氨基酸；Cλ基因编码C区111—214个氨基酸
22号染色体
16号染色体
1、轻链基因结构（ κ 、λ链）
⑵ λ链的基因结构
③人类有Vλ基因约100个，Jλ基因6个，Cλ基因6个 小鼠有Vλ基因2个，Lλ基因2个，Jλ基因4个，Cλ基因4个 22号染色体
第三章 抗 体
Antibody
教学目的
掌握：抗体和免疫球蛋白的概念、Ig的基本结 构、 Ig的功能区、 Ig的生物学功能， 免疫球 蛋白基因的多样性产生的原因以及体液免疫应 答与抗体产生的规律。
熟悉： Ig类和型的概念、分泌型和膜型Ig的概 念；熟悉五类Ig的生物学特性及功能。 了解:免疫球蛋白产生的学说、免疫球蛋白超家 族的概念。
独特型和抗独特型抗体 可形成复杂的免疫网络
独特型
独特型（idiotype）：指同一个体不同B细胞克隆产 生的Ig分子所特有的抗原特异性标志，独特型由若 干个抗原决定簇组成，又称为独特位。
四、免疫球蛋 白的功能
（一）特异性结合抗原
（二）活化补体
（三）结合Fc受体
1. 介导I型变态反应 IgE诱导的细胞脱颗粒，引起I型变
3、IgA
IgA主要由粘膜相关淋巴样组织产生。
单体，存在于血液中 有两种
二聚体，存在于黏膜
初乳 唾液 泪液 呼吸道黏膜 消化道黏膜 泌尿生殖道粘膜
单体IgA
二聚体IgA
是黏膜免疫的抗体分子
4、IgD
IgD人血清中含量很低，占1%以下
单体结构
IgD
功能尚不完全清楚，可能在B细胞对抗原 处理中具有特殊作用
1890
概述
二、抗体的理化性质
1937年，Tiselius发现抗体的活性部分在γ球蛋 白部分，因此抗体又称为γ球蛋白，但α和β球蛋 白部分也有抗体活性。
电泳方向
三、抗体的结构是什么样的
Porter
Rodney Robert Porter, 英国生物化学家, 于 1972年获得诺贝尔医 学生理学奖
是B细胞的重要表面标志，B细胞分化过程 中首先出现mIgM，后来出现mIgD ，IgD是 成熟B细胞的标志
5、IgE
又称亲细胞抗体 可与巨噬细胞和嗜碱性粒细胞 上FcεR Ⅱ受体结合，引起Ⅰ 型超敏反应 IgE抗寄生虫感染中发挥重要作 用
第二节 免疫球蛋白基因
第二节 免疫球蛋白基因
一﹑免疫球蛋白的基因结构 二﹑免疫球蛋白基因重排及表达调控 三﹑抗体多样性的形成
概述
抗体和免疫球蛋白的关系: 抗体都是免疫球蛋免白疫，球并蛋非白所的有免存疫在球形蛋式白都具有 抗体活性分。泌型
Ig的存在形式
分泌型（secreted Ig, sIg）存在血清和组织液中。 即为Ab。 膜 型（membrane Ig, mIg）存在于B细胞膜上， 即为BCR。
Two Forms of Immunoglobulin
主要内容：
第一节 免疫球蛋白的结构与类别 1、抗体的结构 2、免疫球蛋白的类别 第二节 免疫球蛋白基因 1、免疫球蛋白基因结构 2、免疫球蛋白基因的重排与表达 3、免疫球蛋白基因的多样性 第三节 免疫球蛋白的合成与分泌 1、体液免疫应答与抗体的产生 2、免疫球蛋白的表达，装配与分泌
概述
抗体（antibody,Ab）:
单核细胞，巨噬细胞，粒细胞，B细胞， NK细胞
Antibody Structure and Function
三、免疫球蛋白分子的 抗原性
重链与轻链
可变区和恒定区
H链与L链的区别
V/C 糖
H 1/3 有 L 1无
环肽所含 二硫键数目
4-5 2
分子量
类型
50-70KD 24KD
γαμδε κλ
一、免疫球蛋白的结构
（一）轻链和重链 （二）可变区和恒定区 （三）铰链区 （四）其他结构
16号染色体
2、重链基因结构
① H链由V﹑D﹑J﹑C四类基因组成，前三个重排 编码V区，C基因编码C区。
14号染色体 12号染色体
2、重链基因结构 ②VH基因编码V区1—94位氨基酸。
DH基因编码V区95-97位氨基酸。 JH基因编码V区98—113位氨基酸。 其中D基因编码的氨基酸位超变区CDR3，与抗体 的多样性有密切的关系。
（四）通过胎盘和粘膜
五、各类Ig的特点
1、IgG
以单体形式存在 血清中的主要抗体，血清抗体总量的75～ 80% IgG是唯一能通过胎盘的抗体 IgG是抗感染的主要抗体 IgG还具有调理吞噬、介导ADCC、结合SPA 和结合链球菌G蛋白的作用
2、IgM
分子量最大的抗体，又称巨球蛋白 最早合成的抗体，感染早期的主要抗体 BCR的主要成分 参与Ⅱ、Ⅲ型超敏反应 激活补体能力比IgG强
（一）轻链和重链
1. 轻链（light chain，L链） 214个氨基酸残基，24KD。 分为：κ与λ 2个亚型。
2. 重链（heavy chain，H链） 450-550个氨基酸残基，55-75KD。
分为5类，μ、γ、α、δ、ε链。 IgM，IgG，IgA，IgD，IgE。
一、免疫球蛋白的结构
是指由抗原刺激而产生,由浆细胞（PC）合成和 分泌的并能与刺激其产生的抗原发生特异性结合的、 具有免疫功能的糖蛋白。抗体主要存在血清中，也 存在于如呼吸道粘膜液、小肠粘膜液、唾液以及乳 汁等其它体液中。
免疫球蛋白（immunoglobulin,Ig）:
具有抗体活性，或者在结构上与Ab相似的球蛋白。
浆 细 胞
1、轻链基因结构（ κ 、λ链）
⑴ κ链的基因结构 ③ V κ 基因编码V区约96个氨基酸残基。
J κ 基因编码V区约10-13个氨基酸残基。
2号染色体 6号染色体
无效基 因
1、轻链基因结构（ κ 、λ链）
⑵ λ链的基因结构
①由Vλ、Jλ、Cλ三类基因组成。 22号染色体
16号染色体
1、轻链基因结构（ κ 、λ链）
（一）轻链和重链 （二）可变区和恒定区 （三）铰链区 （四）其他结构
（二）可变区和恒定区
1. 可变区（Variable region，V区） L链N端 1/2处（VL）110个aa; H链N端1/5-1/4处（VH）118个aa。 框架区（framework region, FR） 超变区（hypervariable region, HVR）
概述
1. Porter 木瓜蛋白酶
(1)Fab段 2个 抗原结合片段
fragment antigen binding
(2)Fc段 1个 可结晶片段
fragment crystallized
概述
2. Nisonoff 胃蛋白酶
(1)F(ab’)2 段 1个 结合颗粒性抗原出现凝集反应
(2)Fc’段 1个 无生物学活性
利 根 川 进
Ig的基因定位和结构
（一）实验证据 1. 制备mRNA探针 从瘤细胞中提取DNA，转录成mRNAP 32
Vκ+Cκ*
Cκ*
2. 制备骨髓瘤细胞（M）和胚胎细胞（E） DNA分子的电泳样品
3. 杂交：胚胎细胞 浆细胞
EM
EM
Cκ
600万
Vκ
390万
κ
240万
Vκ+ Cκ探针
600万
240万
Cκ探针
（二）Ig的基因定位和结构
κ
人: 2 小鼠：6
λＨ
22 14 16 12
一﹑免疫球蛋白的基因结构 1、轻链基因结构（ κ、λ链）
⑴ κ链的基因结构
①κ链基因：由V、J、C三类基因片段组成，V、J 重排编码V区，C编码C区。
1、轻链基因结构（ κ 、λ链）
⑴ κ链的基因结构 ②每个Vκ基因上游都有一个L基因——编码22个氨 基酸的κ链先导序列（信号肽）
同种异型
同种异型（allotype）：指同一种属不同个体间Ig 分子所具有的不同的抗原特异性标志。
三、免疫球蛋白分子的抗原性
（一）同种型 （二）同种异型 （三）独特型
三、免疫球蛋白分子的抗原性 （三）独特型（idiotype，Id）
为每一种特异性IgV区上的抗原特异性
独特型的抗原决定簇称为 独特位（idiotope）
Membrane-bound receptor 膜型（membrane Ig,mIg）
Soluble antibody 分泌型（secreted Ig,sIg）
概述
一、抗体的发现
Behring
Emil Adolf von Behring,德国医 师和细菌学家,因证实了注射抗 毒素对白喉和破伤风的免疫作 用,而于1901年成为首次诺贝尔 医学生理学奖的获得者
（三）铰链区
铰链区：它不是一个独立的功能区，但是它与其它的功能 区相关。它位于CH1和CH2之间可转动的区，含丰富的脯 氨酸，易伸展弯曲，有利于IgV区与抗原互补性结合，有利 于暴露补体结合位点；对蛋白酶敏感。
一、免疫球蛋白的结构
（一）轻链和重链 （二）可变区和恒定区 （三）铰链区 （四）其他结构
（四）其他结构
J链（jioning chain，J链）
由浆细胞合成。 主要作用：在H链的羧基端将Ig单体连接 成双体或多聚体，起稳定多聚体结构及 参与体内运转的作用。
IgA二聚体 IgM五聚体
分泌片（secretory piece，SP）
由粘膜上皮细胞合成。 是分泌型IgA（SIgA）的结构成分。 作用：保护SIgA抵抗外分泌液中蛋白酶 的降解作用和介导多聚IgA向粘膜上皮外 主动输送的作用。
⑵ λ链的基因结构
②Vλ基因编码V区1—97个氨基酸；Jλ基因编码V区98—110个 氨基酸；Cλ基因编码C区111—214个氨基酸
22号染色体
16号染色体
1、轻链基因结构（ κ 、λ链）
⑵ λ链的基因结构
③人类有Vλ基因约100个，Jλ基因6个，Cλ基因6个 小鼠有Vλ基因2个，Lλ基因2个，Jλ基因4个，Cλ基因4个 22号染色体
第三章 抗 体
Antibody
教学目的
掌握：抗体和免疫球蛋白的概念、Ig的基本结 构、 Ig的功能区、 Ig的生物学功能， 免疫球 蛋白基因的多样性产生的原因以及体液免疫应 答与抗体产生的规律。
熟悉： Ig类和型的概念、分泌型和膜型Ig的概 念；熟悉五类Ig的生物学特性及功能。 了解:免疫球蛋白产生的学说、免疫球蛋白超家 族的概念。
独特型和抗独特型抗体 可形成复杂的免疫网络
独特型
独特型（idiotype）：指同一个体不同B细胞克隆产 生的Ig分子所特有的抗原特异性标志，独特型由若 干个抗原决定簇组成，又称为独特位。
四、免疫球蛋 白的功能
（一）特异性结合抗原
（二）活化补体
（三）结合Fc受体
1. 介导I型变态反应 IgE诱导的细胞脱颗粒，引起I型变
3、IgA
IgA主要由粘膜相关淋巴样组织产生。
单体，存在于血液中 有两种
二聚体，存在于黏膜
初乳 唾液 泪液 呼吸道黏膜 消化道黏膜 泌尿生殖道粘膜
单体IgA
二聚体IgA
是黏膜免疫的抗体分子
4、IgD
IgD人血清中含量很低，占1%以下
单体结构
IgD
功能尚不完全清楚，可能在B细胞对抗原 处理中具有特殊作用
1890
概述
二、抗体的理化性质
1937年，Tiselius发现抗体的活性部分在γ球蛋 白部分，因此抗体又称为γ球蛋白，但α和β球蛋 白部分也有抗体活性。
电泳方向
三、抗体的结构是什么样的
Porter
Rodney Robert Porter, 英国生物化学家, 于 1972年获得诺贝尔医 学生理学奖
是B细胞的重要表面标志，B细胞分化过程 中首先出现mIgM，后来出现mIgD ，IgD是 成熟B细胞的标志
5、IgE
又称亲细胞抗体 可与巨噬细胞和嗜碱性粒细胞 上FcεR Ⅱ受体结合，引起Ⅰ 型超敏反应 IgE抗寄生虫感染中发挥重要作 用
第二节 免疫球蛋白基因
第二节 免疫球蛋白基因
一﹑免疫球蛋白的基因结构 二﹑免疫球蛋白基因重排及表达调控 三﹑抗体多样性的形成
概述
抗体和免疫球蛋白的关系: 抗体都是免疫球蛋免白疫，球并蛋非白所的有免存疫在球形蛋式白都具有 抗体活性分。泌型
Ig的存在形式
分泌型（secreted Ig, sIg）存在血清和组织液中。 即为Ab。 膜 型（membrane Ig, mIg）存在于B细胞膜上， 即为BCR。
Two Forms of Immunoglobulin
主要内容：
第一节 免疫球蛋白的结构与类别 1、抗体的结构 2、免疫球蛋白的类别 第二节 免疫球蛋白基因 1、免疫球蛋白基因结构 2、免疫球蛋白基因的重排与表达 3、免疫球蛋白基因的多样性 第三节 免疫球蛋白的合成与分泌 1、体液免疫应答与抗体的产生 2、免疫球蛋白的表达，装配与分泌
概述
抗体（antibody,Ab）:
单核细胞，巨噬细胞，粒细胞，B细胞， NK细胞
Antibody Structure and Function
三、免疫球蛋白分子的 抗原性