第三章-抗体(antibody)

第三章抗体（Antibody)免疫球蛋白（Immunoglobulin)1890年德国学者VonBehring哈..哈..哈！！+血清白喉杆菌白喉外毒素特异结合血清=?1939-1940年Tiselius和Kabat用鸡卵清蛋白（ovalbumin)免疫家兔。ImmuneseraNormalsera第一节免疫球蛋白的结构与类别一、抗体的基本结构1抗体是免疫球蛋白抗体（Antibody，Ab）是存在于动物血清中的一类由浆细胞分泌的具有免疫学功能的球形糖蛋白。能特异性与抗原结合，从而引发一系列的免疫学效应。抗体是体液免疫应答的主要产物，也称为免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig)。γ-球蛋白组分：IgG————主要抗体类型β-球蛋白组分：IgM、IgA、IgE、IgDα2-球蛋白组分:IgAglobulinalbumin2免疫球蛋白的基本结构R.Porter蛋白酶水解抗体；Edelman还原抗体；抗体的分子结构。(Papain)(pepsin)FragmentantigenbindingFragmentcrystallized2免疫球蛋白的基本结构RPorter蛋白酶水解抗体；Edelman还原抗体；抗体的分子结构。Edelman等用巯基乙醇还原抗体后，SDS-PAGE电泳得到大小两条带巯基乙醇重链H轻链LIgGMkD9766433120142免疫球蛋白的基本结构RPorter蛋白酶水解抗体；Edelman还原抗体；抗体的分子结构。免疫球蛋白分子结构（IgG）高变区（CDR）抗体分子结构外形“Y”形链（chains)2条重链(Heightchains),约55kD，550aa。分类：根据H链恒定区氨基酸的组成和排列顺序不同，将重链分为α、γ、δ、μ、ε；Ig分为IgA、IgG、IgD、IgM、IgE。亚类：同类Ig根据铰链区氨基酸组成、重链二硫键的数目和位置不同，可分为不同亚类。IgG1~IgG4；IgA1、IgA2。2条轻链（Lightchains)，约25kD，250aa,κλ分型：κ和λ型。λ1~λ4四个亚型。意义：*一个天然Ig分子的两条轻链的型别总相同。*κ和λ比例异常可反应免疫功能异常。二硫键重链、轻链内和之间，存在链内和链间二硫键分区(Regions）轻链：可变区（VL），恒定区（CL）重链：可变区（VH），恒定区（CH）重链铰链区（Hingeregion)富含脯氨酸，增强捕捉抗原的强度，对蛋白酶敏感。IgM和IgE无铰链区。结构域（domains）Ig分子的每条肽链均可由链内二硫键折叠为几个球形的环肽区域，叫功能区或结构域，每个功能区具有相应的功能。VH:CDR1,CDR2,CDR3（FRs）VL:CDR1,CDR2,CDR3（FRs）CH:CH1CH2CH3（α、γ、δ）CH1CH2CH3CH4（μ,ε）CL：决定Fab特异性功能位点（Functionalsites）Fab：抗原特异性结合位点（VH-CH1/VL-CL)CH2（CH3）：补体结合位点，激活补体。Fc：抗体与膜受体结合位点(CH2CH3…..）二免疫球蛋白的类型重链（H）：5类（classes）：γ、α、μ、ε、δ亚类（subclasses）：α1、α2；γ1、γ2、γ3、γ4轻链（L）：2型（types）：κ、λ亚型（subtypes）：λ1、λ2、λ3、λ4（小鼠）重链的5种类和轻链2型构成5类免疫球蛋白：IgG、IgA、IgM、IgE、IgD1.类和亚类（根据H链的抗原性不同）IgG—γ(gamma)IgA—α(alpha)IgM—μ(mu)IgD—δ(delta)IgE—ε(epsilon)(1)类(2)亚类IgG：IgG1,IgG2,IgG3,IgG4IgA：IgA1,IgA22.型和亚型(根据轻链C区抗原特异性不同分型)(1)型κ(kappa)型λ(lambda)型(2)亚型(λ链)：OZ(+)(或λ1)：第190位(亮氨酸)OZ(-)(或λ2)：第190位(精氨酸)Kern(+)(或λ3)：第154位(甘氨酸)Kern(-)(或λ4)：第154位(丝氨酸)抗体的类型三、抗体的类型（一）同种型（isotype）同一种属每个个体都具有的免疫球蛋白的抗原特异性，其抗原决定簇主要存在于Ig的C区。（二）同种异型表位allotype含义：同一种属不同个体的Ig分子的抗原特异性不同的标志。分布在C区。意义：在异种个体和同种异体间可诱导产生相应抗体。个体标志。（三）独特型(idiotype，Id)表位独特型抗原。Ig的V区所具有的独特的氨基酸序列和空间构象，是自体Ig分子抗原特异性标志。一定条件下可在自身体内诱导相应抗独特型抗体（AId）。主要参与免疫调节。分泌型（secretedIg,SIg）——存在于体液，大多具有抗体的功能。膜型（membraneIg,mIg）——存在于B细胞表面，是B细胞的抗原受体（BCR）四、抗体的类型及功能多样性(一)IgG（γ/κ或γ/λ）1.一般特性(1)单体分子；(2)四个亚类；(3)血清中含量最高(75-80%Ig)；(4)半衰期最长(21～23天)；(5)3～5岁达成人水平(8.0～17mg/ml)；IgG1,IgG2andIgG4IgG3IgG1,IgG2andIgG4IgG1,IgG2andIgG4IgG3IgG32.生物学活性(1)通过胎盘（新生儿抗感染）；(2)激活补体（裂解细胞）；(3)调理作用（促进吞噬）；(4)介导ADCC（抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用，antibodydependentcell-mediatedcytotoxicity）。二、IgM（μκ/μλ）1.五聚体，分子量最大(900kd)，又称巨球蛋白；2.人类发育过程中最早合成的Ig；3.体液免疫应答最先产生的Ig—感染早期免疫；4.占血清Ig含量的5～10%；5.半衰期5天—血清中特异性IgM水平增高提示有近期感染；6.激活补体；7.IgM不能通过胎盘→脐带血或新生儿血清中IgM水平升高表明胎儿有宫内感染；8.B细胞膜IgM（mIgM）→体液免疫应答；IgM是B细胞抗原受体的主要成分.IgMJ链IgM抗体结构分泌型IgM膜型IgMsIgMIgaIgbIgaIgb再次应答初次应答初次免疫再次免疫天数0714212835421000001000010001001010抗原特异性血清抗体滴度（Log）IgGIgM三、IgAακ/αλ1.两种类型2.半衰期6天；3.占血清Ig含量的10～15%；4.粘膜局部抗感染免疫，阻止病原微生物黏附；5.聚合IgA激活补体替代途径。血清型：IgA1，单体；分泌型：sIgA2，二聚体,粘膜局部浆细胞合成；分泌片由粘膜上皮细胞合成；J链分泌片IgAdimerOriginofSecretoryComponentofsIgA四、IgD（δλ/δκ）1.单体分子2.存在形式：分泌型—血清中，功能不清；膜结合型—B细胞表面,3.意义（1）是B细胞成熟的重要标志；（2）抗原受体，对B细胞活化、增殖和分化起调节作用；4.占血清Ig含量的0.2%；5.半衰期3天。五、IgEεκ/ελ1.单体分子；2.血清中含量最低(占Ig的0.002%)；3.种系进化中出现最晚；4.呼吸道和胃肠道浆细胞产生；5.介导Ⅰ型超敏反应；p2686.过敏性疾病和某些寄生虫感染患者血清中特异性IgE水平增高。免疫球蛋白的功能（一）特异性结合抗原免疫清除或中和（二）效应功能激活补体系统调理作用ADCC（抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用）穿过胎盘和粘膜（过继或被动免疫）参与超敏反应免疫调节抗体的主要免疫功能IgGIgMIgA/SIgAIgDIgE存在形式单体五聚体单体/二聚体单体单体相对分子质量(×1000)146970160/385184188血清中总Ig百分含量75~805~1010~15＜10.002半衰期235633出现时间出生后三个月出生前出生后四个月晚晚五大类免疫球蛋白特性比较（1）IgGIgMIgAIgDIgE与补体结合能力√√中和作用√√√调理作用√ADCC√参与粘膜防御√能穿透胎盘√与细胞结合√√参与超敏反应√√√五大类免疫球蛋白特性比较（2）各类免疫球蛋白比较出生后四个月胚胎末期第二节抗体多样性抗体多样性产生的机制基因重排的结果1轻重链V区基因重排的结果2轻重链之间的组合3连接多样性体细胞高频突变多样性外显子1内含子RNA转录本mRNA蛋白质多肽链基因1基因2基因3基因4外显子2外显子4外显子3内含子内含子染色体DNA完整基因基因的结构、转录与翻译V3VnJ1J2J3J4V1V2CJ5前B细胞DNAV1V2J4CJ5基因重排J5CRNA剪切V2J4VLCLV1V2J4CJ5成熟B细胞DNA初级转录本V1V2J4CJ5J4V2CmRNALVHCm1.胚系基因2.基因重排3.重排基因4.RNA转录本5.mRNA剪切6.成熟mRNA7.Igm前体多肽V1V2V3VnD1D2D3DnJ1J2J3J4CmCdCgCeCaV1V2D2J3J4CmCdCgCeCaV1V2D2J3J4CmCdCgCeCaV2D2J3J4CmCdV2D2J3CmCdV2D2J3CdCmJ4J4V2D2J3CmV2D2J3CdLVHCdIg重链基因重排LVHCgV2D2J3J4CgV2D2J3CgV2D2J3CgV1V2D2J3J4CgCeCaV2D2J3J4CmCdCgV2D2J3Cg1.重排基因2.DNA再次重排3.RNA转录本4.mRNA剪切5.成熟mRNA6.Igg前体多肽V1V2D2J3J4CmCdCgCeCaIg分子类别转换的机理AB多克隆抗体polyclonalantibody由针对多个抗原决定簇的抗体组合成的抗体分子的集合，即多种抗体分子的混合物。单克隆抗体（monoclonalantibody，McAb）是指只针对某一特定的抗原决簇（表位）的抗体分子的克隆，属于独特性抗体。第三节单克隆抗体p143抗a抗体—抗a单抗抗b抗体—抗b单抗抗c抗体—抗c单抗抗d抗体—抗a单抗多抗GeoregesKohlerCesarMilsteinNobelPrizein1984一、制备二、应用肿瘤的导向治疗和放射免疫显像技术三、基因工程抗体问题产生——HAMA反应Humananti-mouseantibody抗体人源化—基因工程抗体嵌合抗体小分子抗体抗体库技术重组抗体举例练习题什么是抗体？主要功能是什么？简述抗体的分子结构和功能相关结构域？什么叫单克隆抗体？制备单克隆抗体的基本原理是什么？