03抗体修改-本科 (2)

1. 正常人血清中含量最少 —(寄生虫感染、过敏反
应时升高)
2. 亲细胞性抗体--与肥大细胞
/嗜碱性粒细胞Fc受体结合
—可引起I型超敏反应
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第七节、人工制备抗体
抗体技术的发展经历了三个阶段 第一代：多克隆抗体 第二代：单克隆抗体 第三代：基因工程抗体
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一、多克隆抗体
（polyclonal antibodies，pAb）
CH2 CH2
CH3
CH3
C端
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Ig的V区与C区的关系：
针对不同抗原的同一类别的Ig： V区不同，但C区恒定 针对同一抗原的不同类别的Ig： V区相同，但C区不同
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（三）铰链区
•绞链区：位于CH1和CH2 之间，富含脯氨酸和半胱 氨酸 •脯氨酸：易于伸展弯曲， 易被酶裂解 铰链区 •半胱氨酸：形成二硫链， 连接两条重链
二、C区 1、激活补体(CH2/CH3区)
IgG1,G2,G3（CH2）和IgM（CH3)：通过经典途径激活补体
IgA、IgE和IgG4：形成聚合物后通过旁路途径激活补体
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2、亲细胞性：结合Fc段受体（FcR) （1）、调理吞噬作用(CH3/CH4区)
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（2）、抗体依赖细胞介导的细胞毒作用
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免疫球蛋白折叠
B片层
结构域
B片层
CDR1
二硫链 放大 B片层
CDR2
CDR3
疏水作用
二硫链
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各结构域的功能：
• VH、VL：结合抗原。 • CH1、CL：Ig的遗传标记所在区,连接轻-重链，有助 于结合抗原 • CH2：结合和活化补体:IgG-CH2（IgM-CH3） 穿过胎盘（IgG）和粘膜（IgA） • CH3/CH4：亲细胞性: IgG-CH3与单核细胞上FcR结合—免疫调理； IgE-CH4与肥大细胞上FcR结合—I型超敏反应
医 学 免 疫 学 （Medical Immunology)
第四章
免疫球蛋白和抗体
张红欣 免 疫 教 研 室 电话：6222151
Hello, I am antibody
Antigen：I am alone
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与抗体有关的诺贝尔奖获得者
1901 1908 1972 1977 1984 1987
(antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity, ADCC)
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（3）、介导I型超敏反应(IgE)
Ag
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3、穿过胎盘和黏膜
粘膜固有层 浆细胞
粘膜上皮细胞
IgG：穿越胎盘进入胎儿
分泌型IgA：穿越呼吸道、消化道和泌尿生 殖道，存在于泪液、唾液和乳汁中
2)、骨架区: 稳定CDR空间构型。
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V区的高变区（HVR）
VL
N端
VH VL
CDR1 CDR2 CDR3
C端
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2. 恒定区
（constant region, C区）
N端
氨基酸序列相对恒定
CL
CH1 CL
H链C端(3/4或4/5)+L链C端(1/2) 分别表示为CH和CL IgG、IgA和IgD: CH1, CH2, CH3 IgE和IgM: CH1, CH2, CH3, CH4
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四. IgD:
1. 分为两型：血清型和膜结合
型。膜结合型构成B细胞受
体（BCR） 2. 铰链区较长，易被蛋白酶降 解 3. 在血清中的功能不明确。 未成熟B细胞只表达mIgM，成熟B细胞同时表达mIgM和 mIgD；活化B细胞或记忆B细胞表面的mIgD逐渐消失。
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五. IgE:· 42·Fra bibliotek· 43·
第四节、各类Ig的特性和功能
一. IgG
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一. IgG
（一）含量：最多，占血清中Ig的75-80%； （二）分类：4 个亚类IgG1, G2, G3,G4 （三）功能： 1. 抗感染: 作用最强（抗菌，抗病毒，抗毒素）——（抗感 染免疫的“主力部队”）产生迟，维持久（迟来迟去） 2. 能激活补体: IgG3>IgG1>IgG2, IgG4无此作用 3. 可通过胎盘：唯一能通过胎盘的Ig
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三. IgA 和 SIgA
血清型
分泌型
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三. IgA 和 SIgA
（一）血清型：单体，占血清总Ig的10-15% （二）分泌型（SIgA）：二聚体，含有J链和分泌片 分布及功能：主要存在于胃肠道、支气管和泌尿生殖 道分泌液，初乳，唾液和泪液 参与黏膜局部抗感染（抗感染免疫的“边防军”）
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二、Ig的其他成分
（一）连接链 (joining chain，J链)
作用: 参与Ig多聚体合成
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J链
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（二）分泌片 (secretory piece，SP）
IgA二聚体
粘膜上皮细胞分泌 介导分泌型IgA的转运至粘膜 保护分泌型IgA不被蛋白酶降解
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天然抗原为 多价抗原
用抗原免疫动物后获得的免疫血清（抗血清） 由不同克隆的B细胞针对不同抗原决定簇所产生。
克隆：
指由一个祖先细胞经分化、增殖所产生的遗传 性状完全相同的细胞系或细胞群
多克隆抗体：
一种天然抗原通常具有多个表位，可刺激多 个B细胞克隆发生免疫应答，产生的抗体为针对多 个表位的多克隆抗体。 优点：作用全面、来源广泛、制备容易 缺点：特异性不高、易发生交叉反应、不易大 量制备
血清蛋白电泳图谱显示：
白蛋白 球蛋白
未免疫动物血清
a
b
g
免疫动物血清
g
a b
免疫动物血清 +抗原处理后
a b
g
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关于抗体和免疫球蛋白基本概念
• 抗体(antibody, Ab) :是介导体液免疫的重要效应分 子，是B细胞接受抗原刺激后增殖分化为浆细胞所产 生的糖蛋白，主要存在于血清等体液中，能与相应 的抗原特异性结合，显示体液免疫功能 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。
antiserum (Anti-Human Ig antibody)
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2. 同种异型(allotype ）
表位主要存在于Ig的C区
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3. 独特型(idiotype)
表位存在于Ig的V区,包括高变 区和骨架区
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第三节、Ab的生物学功能
一、V区：结合特异性抗原
Ag
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VH
Ig分子通过链内二硫键 折叠成若干个能行使特定功 能的球形单位，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 )
VL CL
CH1
CL
VL
铰链区
CH2 CH2
• 免疫球蛋白超家族（IgSF) 具有Ig结构域的其它蛋白
CH3
CH3
N端
VH VL
C端
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V区又分为两大部分：
1)、高变区 (hypervariable region, HVR), 直接结合抗原的位点, 也称互补决定区
(complementarity-determining region，CDR）
VH区/VL区均含3个，分别称：
HVR1、HVR2、HVR3或CDR1，CDR2、CDR 3
三、免疫球蛋白的水解片段
（一）木瓜蛋白酶 •Fab(抗原结合片段)： 与抗原结合,与一 个表位结合，单价， 不能形成凝集反应和 沉淀反应 • Fc(可结晶片段): 与细胞结合,保留 重链的其他功能性。
Fab
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木瓜蛋白酶
Fc
胃蛋白酶
（二）胃蛋白酶
•F(ab’)2：与两个抗原结 合，双价，可形成凝集 反应或沉淀反应。 •pFc’: 无生物活性的 小碎片
抗体= 生物学功能上的概念，Ab均是Ig
免疫球蛋白 = 化学结构上的概念，Ig不一定是抗体 包括：膜型（B细胞受体，BCR）； 分泌型（血液和组织液）
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第一节、Ig的分子结构
研究的难点
抗原有多种表位，可诱导产生针对各个表位的 不同抗体，它们的氨基酸序列不一样。
突破口
人多发性骨髓瘤患者。
多发性骨髓瘤是一种恶性浆细胞瘤，其分泌结 构均质的免疫球蛋白。
4.调理作用：包被细菌等颗粒性物质的IgG，借助Fc段与M、 中粒细胞等结合，促进其吞噬杀菌。
5. 介导ADCC作用：NK细胞表面有IgG的FcR
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二. IgM
分 泌 型 IgM 膜结合型 IgM （mIgM)
IgM
mIgM(构成BCR)
J 链
细胞膜
Iga Igb Iga Igb
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C端
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一、Ig的基本结构
（一）四肽链结构： • Ig单体组成：
两条相同重链（heavy chain, H链） 两条相同轻链（light chain, L链） 二硫键 (-S-S-)
N端
C端
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（一）重链和轻链
• 重链: (450~550aa)
• 根据C区氨基酸组成及序列差异分为：
g
组成的Ig：IgG
von Bering Ehrlich & Metchnikoff Edelman & Poter Yalow Koler,Milstein & Jerne Tonegawa