第二章抗体和免疫球蛋白

第二章抗体和免疫球蛋白 概念： • 抗体（Antibody,Ab）：是指能和相应抗原特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。 • 免疫球蛋白（Immunoglobulin,Ig）:是指具有抗体活性的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：抗体是免疫球蛋白，并非所有的免疫球蛋白都具有抗体活性。

第一节免疫球蛋白的结构和功能 一、免疫球蛋白基本结构二、免疫球蛋白的其他成分三、免疫球蛋白的水解片段四、免疫球蛋白的功能

一免疫球蛋白的基本结构 四条链对称结构重链轻链 10 8

一、免疫球蛋白的基本结构 --四肽链对称结构 （一）重链和轻链 • 重链（heavy chain) 简称H链由440个氨基酸组成，分子量约55-75KD。 H链含有少量糖类，所以Ig属于糖蛋白。根据H链的抗原性不同，可将免疫球蛋白（Ig) 分为五类。

五类免疫球蛋白： • IgG 的H链：γ链（gamma) • IgA 的H链：α链 (alpha) • IgM 的H链：μ链 (mu) • IgD 的H链：δ链 (delta) • IgE 的H链：ε链 (epsilon)

（一）重链和轻链 • 轻链（light chain）简称 L链由214个氨基酸组成，分子量约25KD 根据L链的抗原性不同，把L链分成二型： κ型，λ型同一个Ig分子上H链同类，L链同型，把 Ig分子分成五类十型

（二）、可变区和恒定区 • 可变区（variable region）简称V区，位于L链靠近N端的1/2和H链的1/4，这个区段的氨基酸组成及排列顺序是可以变化的。 • 高变区（hypervariable region ）简称HVR ，是V区中氨基酸的组成和排列顺序变化频率更高的区域，也是抗体与抗原决定簇结合的部位，又称为决定簇互补区（CDR），又是Ig分子独特型决定簇主要存在的部位。 • 骨架区（framework region,Fr）：V区以外的部位，稳定HVR的结构。

（二）、可变区和恒定区 • 恒定区（Constant region）简称C区，位于L链靠近C端的1/2和H链靠近C端的3/4区域，这一区域的氨基酸组成和排列顺序比较稳定，所以叫恒定区，H链和L链的恒定区分别称为CH和CL。

（三）、功能区 • Ig分子的H链和L链可通过链内二硫键折叠成若干个球形结构，每一个球形结构由110个氨基酸组成，具有一定的生理功能，称为功能区。 • L链功能区：VL、CL • H链功能区：VH、CH1、CH2、CH3

免疫球蛋白的功能区

（三）、功能区的作用 • VH和VL共同构成抗原结合的部位。 • CL和CH1为同种异型遗传标志所在的部位。 • IgG的CH2和IgM 的CH3区是补体结合点所在的部位，参与活化补体。 • IgG的CH3和IgE的CH2、 CH3区能与组织细胞表面的Fc受体结合。

（四）、铰链区 • 位于CH1 和CH2之间 • 含有较多的脯氨酸，具有弹性，可以自由展开180度,抗体分子变构的特性可使V区合拢或张开，适合与抗原结合；暴露补体结合点，为补体活化创造条件。 • 对蛋白酶敏感，经蛋白酶处理，多在此区被切断。

二、免疫球蛋白的其他成分 • 连接链（joining chain),简称J链，由浆细胞合成，连接5个单体IgM成五聚体，2个IgA成双聚体，故J链起稳定多聚体的作用。 • 分泌片（secretory piece),简称SP,由上皮细胞合成，和分泌型IgA连接，使之不受环境中酶的破坏。

二、免疫球蛋白的其他成分

N N 三、免疫球蛋白的水解片断 2

三、免疫球蛋白的水解片段 1. 经木瓜蛋白酶水解IgG,得到3个片段，2个相同的Fab段和1个Fc段 Fab段—抗原结合片段（fragment antigen binding), 每个Fab段由一条完整的L链和一条约1/2 的H链组成，具有抗体活性，能和一个抗原结合表现为单价。 Fc段— 可结晶片段（fragment crystallizable）由二条羧基端1/2H链组成，不能和抗原结合，但有Ig的其他活性。 2 .经胃蛋白酶水解IgG，得到2个片段， F(ab,)2—具有双价抗体活性片段 pFc’——小分子多肽碎片，无任何生物活性

第二节抗体的异质性 一、免疫球蛋白的类别： • 类：根据Ig重链的抗原性不同把人血清中的Ig分为IgG、IgA、IgM、IgD、IgE五类。 • 亚类：同一类Ig由于铰链区的氨基酸组成和二硫键数目不同分为不同亚类IgG有IgG1、IgG2、IgG3和IgG4亚类，IgA有IgA1、IgA2亚类。 • 型：根据L链恒定区的抗原性不同，把L链分成二型：κ型，λ型。 • 亚型：根据λ链恒定区个别氨基酸不同分为亚型， λ1、λ2 、 λ3、 λ4

二、免疫球蛋白的抗原性 Ig分子上主要存在3种抗原决定簇： • 同种型决定簇 • 同种异型决定簇 • 独特型决定簇

（一）、同种型 • 同种型：是指同一种属所有个体Ig分子所共有的抗原特异性。同种型因种而异。同种型的抗原决定簇存在Ig的恒定区。表现在全部Ig的类、亚类、型、亚型的分子上。

（二）、同种异型 • 同种异型：是指同一种属不同个体间Ig分子所具有的不同抗原特异性。同种异型决定簇存在Ig的恒定区。由个体遗传基因所决定的，故称为遗传标记。 1、IgG1、IgG2、IgG3的遗传标记称Gm,分别称 G1m,G2m,G3m。 2、IgA2的遗传标记称Am,分别称A2m1、A2m2。 3、 κ链的遗传标记称Km,分别称Km1、Km2、Km2

（三）、独特型 • 独特型：是指在同一个体内，不同抗体形成细胞可隆所产生的Ig分子的V区具有不同的抗原特异性。 • 独特型抗原决定簇存在Ig的V区，不同特异性的抗体其独特型也不同 • 除血清中的Ig外，淋巴细胞（T、B细胞）表面的抗原受体也具有独特型决定簇。

第四节五类免疫球蛋白的特性与功能 一、IgG 二、IgM 三、IgA 四、IgD 五、IgE

第五节免疫球蛋白的功能 一、特异性结合抗原二、活化补体三、通过胎盘四、与组织细胞表面Fc受体结合 1. 介导I型变态反应 2. 调理吞噬作用 3. 发挥抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用 (antibody dependent cell mediated cytotoxicity) 简称ADCC作用

第六节抗体的制备 一、多克隆抗体（Polyclonal antibody) 用传统的抗体制备方法,将抗原物质注入动物体内获得的免疫血清,是机体多个B细胞克隆针对抗原分子上的不同抗原决定簇产生的混合抗体,这种用体内免疫法制备的免疫血清称为多克隆抗体.

二、单克隆抗体（monoclonal Ab,McAb) 概念：由B细胞杂交瘤细胞株针对一个抗原决定簇产生的纯抗体称单克隆抗体。特点：纯度高、特异性强、效价高、很少有交叉反应。已广泛用于生命科学的各个领域。如：作为诊断试剂用于许多血清学检测，用于治疗肿瘤，自身免疫性疾病，抑制同种异体移植排斥反应。

抗原非分泌性小鼠骨髓瘤细胞脾细胞在PFG作用下细胞融合转移到HAT培养基骨髓瘤细胞被HAT杀死，脾细胞逐渐死亡，融合细胞存活杂交瘤细胞的筛选和克隆建株筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞单克隆抗体的制备示意图

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