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第四章 抗体( Ab ). 第一节 抗体结构与功能. 一、基本概念 二、 抗体 的分子结构 三、 抗体 的特点与功能 四、 抗体 的生物学活性 五、 抗体 的免疫原性. 一、基本概念:. 抗体( antibody,Ab) 是 B 细胞识别抗原后增殖分化为桨细胞所产生的一种蛋白质,主要存在于血清等体液中,能与相应抗原特异性地结合,具有免疫功能。 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. 抗体和免疫球蛋白的关系 : 抗体都是免疫球蛋白,并非所有免疫球蛋白都具有抗体活性。
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第一节 抗体结构与功能 • 一、基本概念 • 二、抗体的分子结构 • 三、抗体的特点与功能 • 四、抗体的生物学活性 • 五、抗体的免疫原性
一、基本概念: 抗体(antibody,Ab)是B细胞识别抗原后增殖分化为桨细胞所产生的一种蛋白质,主要存在于血清等体液中,能与相应抗原特异性地结合,具有免疫功能。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
抗体和免疫球蛋白的关系: 抗体都是免疫球蛋白,并非所有免疫球蛋白都具有抗体活性。 • 分泌型Ig(存在于体液中)和膜型Ig(存在于B淋巴细胞膜上的抗原受体)
(一)抗体的基本结构 • 四肽链结构,链间二硫键连接 • 两条重链(H)和两条轻链(L) • 氨基端和羧基端。
1.重链与轻链 (1)根据重链分类: 根据重链靠近羧基末端氨基酸组成及排列顺序不同,将重链分为种:γ、α、μ、δ、ε 根据重链组成不同,将Ig分为五类:IgG、IgA、IgM、IgD、IgE(2)根据轻链分型:κ、λ型天然Ig分子中,重链同类,轻链同型
2.可变区与恒定区 • 根据氨基酸排列顺序的不同分为: 可变区(V)和恒定区(C) • 可变区(V区):氨基酸组成、排列顺序变化较大 ------抗体与抗原特异性结合的分子基础 • 恒定区(C区):氨基酸数量、种类、排列顺序及 含糖量都比较稳定 -----抗体如何发挥作用的主要区域
超变区( HVR)-V区域内氨基酸组成与排列顺序的变化最为剧烈的区域 轻链: 24-34、50-56、89-97 重链: 31-35、50-65、95-102
超变区又称为决定簇互补区(CDR) Ig的抗原结合部位
3. 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。
4.J链和分泌片 • J链是一条多肽链,富含半胱氨酸,由浆细胞合成,以二硫键的形式共价结合到Ig的重链上---稳定多聚体结构及参与体内运转的作用 • 分泌片:由黏膜上皮细胞合成和分泌,以非共价形式结合到二聚体上,保护IgA,使之不受环境中酶的破坏,并介导IgA的转运
(二)抗体的水解片段 • 木瓜蛋白酶(papain)水解IgG:得到两个相同的Fab段和一个Fc段。
(二)免疫球蛋白的水解片段 • 胃蛋白酶(pepsin)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’)
(三)抗体的功能区 • Ig的H链、L链每隔110个氨基酸即由链内二硫键连接形成一个能行使特定功能的球性单位,称为Ig的结构域或功能区(domain)。
各功能区的作用 VH和VL:识别和结合抗原CH和CL:同种异型的遗传标志CH2:补体C1q结合位点,IgG可通过胎盘CH3/CH4:与多种细胞表面的FcR结合(免疫调理,I型超敏反应)
三、五类抗体的特性与功能 (一)IgG • IgG多为单体,是唯一能通过胎盘的抗体 • 据重链(链)免疫原性,IgG分4个亚型
IgG的特点 • IgG1、IgG2和IgG3能通过经典途径激活补体 • 血清含量最高(75%~85%),也是丙种球蛋白的主要成分 • 半衰期较长(16~24d) • 主要的抗感染抗体(具有抗菌、抗病毒、中和毒素和免疫调理作用) • 参与II、III型超敏反应
(二)IgM 为五聚体,是分子量最大的Ig,称巨球蛋白。IgM激活补体、结合抗原、免疫调理作用比IgG强天然血型抗体是IgM
IgM的特点 1.IgM是个体发育中最早产生的抗体,胚胎 晚期已能合成,新生儿脐带血中若IgM水平升高,提示胎儿曾有宫内感染2. IgM是抗原刺激后出现最早的抗体,半衰期 短,故检测IgM水平可用于传染病的早期诊断3. mIgM是B细胞抗原受体(BCR)的主要成分 也可参与II、III型超敏反应
(三)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。
IgA的特点 • 参与皮肤粘膜的局部抗感染作用 • 初乳中含有高浓度的sIgA----母乳喂养 • 通过替代途径激活补体 • 参与Ⅲ型超敏反应
(四)IgD 1.IgD是B细胞的重要表面标志2.B细胞的分化过程中首先出现mIgM, mIgD的出现标志着B细胞成熟3.对防止免疫耐受有一定作用
(五)IgE 1.血清中含量最低2.可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞上的高 亲和力Fcε受体(FcεRⅠ)结合, 引起Ⅰ型超敏反应3. FcεRⅡ分布于巨噬细胞、B细胞、嗜 酸粒细胞
四、抗体的生物学活性 • V区的功能: 识别和结合特异性抗原 • C区的功能: ☆激活补体:IgM,IgG1-3;IgG4,IgA,IgE ☆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 ☆穿过胎盘和黏膜—选择性传递
五、抗体的免疫原性 免疫球蛋白的不同结构区其免疫原性不同: • 同种型(isotype):种属特异性标志 • 同种异型(allotype):个体特异性标志 • 独特型(idiotope):免疫调节网络
同种型(isotype):同一物种内所有个体共同具有的Ig抗原特异性结构同种型(isotype):同一物种内所有个体共同具有的Ig抗原特异性结构 • 同种型Ig的抗原决定簇存在于CH、CL • 据CH的不同,Ig分类、亚类 • 据CL的不同,Ig分型、亚型
同种异型(allotype):同一物种内不同个体间的Ig免疫原性的差别—位于CH、CL特定部位的某个或某个氨基酸的不同同种异型(allotype):同一物种内不同个体间的Ig免疫原性的差别—位于CH、CL特定部位的某个或某个氨基酸的不同
独特型(idotype):同一个体内不同B细胞克隆产生的Ig其超变区各自具备独特的抗原决定簇结构独特型(idotype):同一个体内不同B细胞克隆产生的Ig其超变区各自具备独特的抗原决定簇结构