免疫球蛋白(3)

第四章免疫球蛋白（抗体）第一节第三节第二节人工制备抗体（重点）免疫球蛋白的生物学特性（重点，难点）免疫球蛋白的类型（掌握，难点）免疫球蛋白的结构（重点）第四节白喉杆菌Corynebacteriumdiphtheriae白喉毒素抗毒素中和毒素血清物质白喉毒素动物KitasatoShibasaburo（北里柴三郎男爵）（1852～1931）日本细菌学家，免疫学家EmilvonBehring（1854–1917）aGermanphysiologist1890年，德国Koch实验室NobelPrizein1901for“demonstratingthatcirculatingantitoxinsagainstdiphtheriaandtetanustoxinsconferredimmunity”EmilvonBehring（1854–1917）•发现了白喉抗毒素（第一个抗体）•免疫马制成血清制品（抗体），投入临床治疗，挽救了无数白喉患儿ArneWilhelmKaurinTiselius(1902—1971.10.29)Residence:SwedenAlmamater:UniversityofUppsalaElvinAbrahamKabat(1914–2000)Residence:AmericanAlmamater:TheCityCollegeofNewYorkTheodorSvedberg(1884—1971.02.25)多链糖蛋白，γ球蛋白TheNobelPrizeinChemistry1948wasawardedtoArneTiselius“forhisresearchonelectrophoresisandadsorptionanalysis,especiallyforhisdiscoveriesconcerningthecomplexnatureoftheserumproteins”抗体（Antibody，Ab）BBBBBCR特异性抗体免疫球蛋白（Immunoglobulin，Ig）：具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白免疫球蛋白（Immunoglobulin，Ig）与抗体（antibody，Ab）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（Antibody，Ab）：①、B细胞接受抗原刺激后增殖分化为浆细胞所产生的一种糖蛋白；②、能特异性地与相应抗原结合，具有免疫功能抗体非抗体③、主要存在于血液或组织液等体液中分泌型（secretedimmunoglobulin,sIg）——主要存在于血液和组织液等体液中，发挥着各种免疫功能存在形式膜型（membraneimmunoglobulin,mIg）——BCR（B细胞表面的抗原受体）的组成成分•不耐热（60～70℃）•对蛋白酶敏感•对物理化学因素敏感•纯化方法（？）问题思考：正常人体血清中抗体种类（多还是少）？含量（微量还是大量）？UrsinusCollege,UniversityofPennsylvaniaSchoolofMedicineAlmamaterimmunology;neuroscienceFieldsAmericanNationalityJuly1,1929,OzonePark,Queens,NewYorkBornGeraldMauriceEdelmanProfessorGeraldM.Edelman多发性骨髓瘤（multiplemyeloma）第一节免疫球蛋白的结构一、基本结构GeraldM.Edelman（1929-）键间二硫键以IgG为例，近似“Y”字形N端N端C端轻链为重链的1/2，约由214个氨基酸轻链（lightchain，L链）（一）轻链和重链450～550个氨基酸残基重链（heavychain，H链）（根据H链的大小、电荷、恒定区氨基酸组成等不同）IgG—γ(gamma)IgA—α(alpha)IgM—μ(mu)*IgD—δ(delta)IgE—ε(epsilon)*五大类：1.重链（heavychain，H链）2.轻链（lightchain，L链）两型：κ型2：λ型1（二）可变区和恒定区•可变区（variableregion，V区）：重链和轻链近N端的约110氨基酸的序列变化很大1、可变区•高变区（hypervariableregion，HVR）：V区内变化最为剧烈的特定部位。L链3个，H链3个•又称互补决定区(complementaritydetermingregion，CDR）：在空间结构上可与抗原决定簇（表位）形成精密的互补抗原表位抗体CDRAgV区高变区之外的部位骨架区（frameworkregion，FR）•恒定区（constantregion，C区）：近C端的其余氨基酸序列相对稳定2、恒定区“免疫球蛋白的基本结构”小结（一）•抗体（Ab）：一种免疫球蛋白（Ig），B细胞受抗原刺激增殖分化为浆细胞产生的糖蛋白，与相应抗原特异性结合，存在体液中。以分泌型（sIg）和膜型（mIg）两种形式存在•基本结构为两条完全相同的重链（H链）和两条完全相同的轻链（L链）以键间二硫键连接而成的四肽链结构•根据H链的结构特异性不同，将Ig分为五大类：γ—IgG；α—IgA；μ—IgM；δ—IgD；ε—IgE•根据L链的结构特异性不同，将Ig分为κ和λ两型，比例约为2：11、可变区（V区）：重链和轻链近N端的约110氨基酸的序列变化很大①、高变区（HVR）/互补性决定区（CDR）：V区内变化最为剧烈的，重链和轻链各3个特定部位，共6个区域一起可与抗原表位紧密互补的区域②、骨架区（FR）：V区高变区之外的部位，稳定高变区结构2、恒定区（C区）：重链和轻链近C端的其余氨基酸序列相对稳定，不同类别的Ig的重链结构和长度有差异•结构域：•H链和L链可通过链内二硫键折叠成若干个球形结构二、免疫球蛋白的结构域（功能区）键内二硫键（一）结构域•CL和CH1：•同种异型（不同个体）的遗传标记（二）功能区•CH2和CH2：•补体结合位点（三）铰链区（hingeregion）•位于CH1～CH2之间；•对蛋白酶敏感，易伸展弯曲三、其他成分•J链即连接链（joiningchain）：•一条多肽链；•富含半胱氨酸；•由浆细胞合成•作用：•稳定多聚体•分泌片•作用：•对分泌型IgA具有保护作用黏膜免疫系统•由黏膜上皮细胞合成和分泌•以非共价形式结合到二聚体（sIgA）上；一起被分泌到黏膜表面“免疫球蛋白的基本结构”小结（二）•免疫球蛋白的结构域（功能区）：H链和L链可通过链内二硫键折叠成若干个球形结构，包括•CL和CH1：同种异型（不同个体）的遗传标记；•CH2和CH2：补体结合位点；•等•绞链区：位于CH1～CH2之间，易伸展弯曲•其他成分：1、J链（IgM和IgA）：一条多肽链，稳定多聚体，由浆细胞合成2、分泌片（sIgA）：对分泌型IgA具有保护作用，由黏膜上皮细胞合成GeraldM.Edelman（1929-）FrederickSanger（1918—）UnitedKingdomMRCLaboratoryofMolecularBiologyinCambridgeMRCLaboratoryofMolecularBiologyinCambridge,1948RodneyR.Porter（1917-1985）biochemistryUniversityofLiverpoolUniversityofCambridgeAlmamaterNationalInstituteforMedicalResearchInstitutionsFieldsEnglishNationality四、水解片段NationalInstituteofMedicalResearch木瓜蛋白酶fragmentantigenbinding,Fabfragmentcrystallizable,Fc胃蛋白酶1F(ab’)2+pFc’单核细胞、巨噬细胞、粒细胞、B细胞、NK细胞等细胞表面均具有的Fc段受体（FcR）木瓜蛋白酶TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1972wasawardedjointlytoGeraldM.EdelmanandRodneyR.PorterfortheirdiscoveriesconcerningthechemicalstructureofantibodiesGeraldM.Edelman（1929-）RodneyR.Porter（1917-1985）“免疫球蛋白的水解片段”小结•用木瓜蛋白酶水解Ig•水解位置：连接两条重链的键间二硫键的氨基端附近•1、两个Fab（fragmentantigenbinding）：即抗原结合片段；•2、一个Fc（fragmentcrystallizable）：即可结晶片段；•3、单核细胞、巨噬细胞、粒细胞、B细胞、NK细胞等细胞表面均具有的Fc段受体（FcR）•用胃蛋白酶水解Ig•水解位置：连接两条重链的键间二硫键的羧基端附近•1、一个F(ab’)2：可结合两个抗原•2、若干pFc’：无体外活性课堂测试•1、关于抗体，下列哪项是错误的?_____•A、抗体是指具有免疫功能的球蛋白•B、抗体主要存在于血液、体液、粘膜表面及其分泌液中•C、抗体是能和相应抗原特异性结合的球蛋白•D、抗体都是免疫球蛋白•E、抗体都是体内产生的•2、Ig分子的基本结构是____•A、由2条重链和2条轻链组成的四肽链结构•B、由1条重链和1条轻链组成的二肽链结构•C、由2条相同的重链和2条相同的轻链组成的四肽链结构•D、由1条重链和2条轻链组成的三肽链结构•E、由4条相同的肽链组成的四肽链结构•3、五种免疫球蛋白的分类是根据____•A、H链和L链均不同B、V区不同C、L链不同•D、H链不同E、连接H链的二硫键位置和数目不同•4、免疫球蛋白的高变区位于_____•A、VH和CHB、VL和VHC、Fc段•D、VH和CLE、CL和CH•5、CDR即为_____•A、Fab段B、Fc段C、CD分子的受体•D、HVRE、互补决定区••6、关于Ig分泌片的特性哪项是错误的_____•A、由上皮细胞合成和分泌•B、能结合两个IgA分子单体•C、分泌片的功能是保护IgA•D、分泌片与IgA的形成无密切关系•E、主要存在于血清中•7、IgG经胃蛋白酶水解后可得到_____•A、1个F（ab’）2段B、2个Fab段•C、PFc’D、1个Fc段•8、用木瓜蛋白酶水解IgG所获得的水解片段不具有哪些生物学特性?_____•A、Fab段具有双价抗体活性•B、Fc段具有Ig的生物学活性•C、能特异性结合抗原•D、共裂解为2个Fab段和一个Fc段•9、表面无FcγR（IgG的Fc段受体）的细胞是_____•A、巨噬细胞（MØ）B、B细胞C、红细胞•D、中性粒细胞E、NK细胞•10、下列哪种物质不一定是抗体？_____•A、抗毒素血清B、胎盘球蛋白C、淋巴细胞抗血清D、白喉抗毒素E、免疫球蛋白•CL和CH1：•CH2和CH2：•VL和VH：•CH3和CH3：抗体中H链和L链通过链内二硫键折叠成结构域各自的功能是什么？•同种异型（不同个体）的遗传标记•补体结合位点•与抗原结合部位•FcR结合部位第二节免疫球蛋白的类型一、免疫球蛋白的类型H链的C区结构特异性：类和亚类IgGγ(gamma)α(alpha)IgAIgMμ(mu)*IgDδ(delta)IgEε(epsilon)*L链的C区结构特异性：型和亚型κ型2：λ型1二、免疫球蛋白的血清型免疫球蛋白的血清型：抗体可作为抗原，诱导异种、同种异体或自体产生抗体，即抗抗体1、同种型（isotype）：同一种属所有个体的Ig分子共有的抗原特异性标志3、独特性（idotype，Id）：同一个体V区肽链具有的抗原特异性2、同种异型（allotype）：同一种属不同个体的Ig分子个体特异性抗原标志CH和CLCH和CL的一个或者几个氨基酸的差异“免疫球蛋白的类型”小结•根据H链的C区结构