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抗体( antibody,Ab ). 内 容. 一、基本概念 二、免疫球蛋白的分子结构 三、免疫球蛋白的特点与功能 四、抗体的生物学活性 五、免疫球蛋白的免疫原性 六、人工制备的抗体. 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. 中和. 抗体的发现. 毒素 动物 抗毒素. ( 血清中 ). 细菌 动物 凝集素.
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内 容 • 一、基本概念 • 二、免疫球蛋白的分子结构 • 三、免疫球蛋白的特点与功能 • 四、抗体的生物学活性 • 五、免疫球蛋白的免疫原性 • 六、人工制备的抗体
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
中和 抗体的发现 毒素动物抗毒素 (血清中) 细菌动物凝集素 概念 抗原 凝集 Ag Ab B细胞 •能与相应抗原结合 • 具有免疫功能 • 球蛋白 • 异质性 球蛋白 (抗体) 浆细胞
抗体与免疫球蛋白的关系 • 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(sIg)和膜型Ig(mIg)
(一)免疫球蛋白的基本结构 • 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 • 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
超变区 • 决定簇互补区(CDR) Ig的抗原结合部位, 该部位也称为CDR • Ig的独特型决定簇
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。 • 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)免疫球蛋白的水解片段 • 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)免疫球蛋白的功能区 • 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、五类免疫球蛋白的特性与功能 (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 • 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 • 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。 • 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 • IgD是B细胞的重要表面标志 • 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 • 对防止免疫耐受有一定作用
(五)IgE • 血清中含量最低 • 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 • FcεRⅡ分布于巨噬细胞、B细胞、嗜酸粒细胞
四、免疫球蛋白的生物学活性 • 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
多克隆抗体:多个抗原决定基——机体——多种抗体的混合物多克隆抗体:多个抗原决定基——机体——多种抗体的混合物 单克隆抗体(monoclonal antibody, mAb):由一个B细胞克隆产生的、针对某一特定抗原决定簇的高度特异性抗体 基因工程抗体 五、人工制备的抗体
1、用于免疫学检测,辅助临床诊断 单克隆和多克隆抗体的比较和用途 PcAb McAb 特异性 低 高 2、McAb用于亲和层析,分离微量可溶性抗原 敏感性 差 强 均一性 无 有 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、移植等的临床治疗。
小 结 • 概念 • 基本结构 • 水解片段 • 功能区 • 生物学活性 • 人工制备的抗体