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1、Chapter 3 Immunoglobulins,与抗体有关的诺贝尔奖获得者,Gerald .M.Edelman 1929 -Nobel Prize in 1972,Rodney Porter 1917-1985Nobel Prize in 1972,一、抗体（antibody，Ab）,概 述,一、antibody，Ab,二、immunoglobulin，Ig,概 述,指具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。,1.Ab是Ig。,2.Ig并非都是Ab。,3.Ab和Ig的化学结构相似。,Ab和Ig的关系,一、Ig的基本结构（以IgG为例）,(一)四肽链,1.重链(heavy chain, H
2、链),2.轻链(light chain, L链),3.二硫键,C端,L链,H链,N端,V区,C区,(二)variable regions and constantregions,1. variable region, V区,HVR,(1) hypervariable region, HVR,VH,CH1,CH2,CH3,VL,CL,(2) framework region, FR,2. constant region （C区）,(三)Ig的类、亚类、型、亚型,根据CH不同分为五类：,CH：,Ig:,亚类：,IgG1IgG4;,根据CL不同分为两型：,亚型：14,二、Ig的功能区及其主要功能,L
3、链功能区：,H链功能区：,CH3、（CH4）,铰链区：,位于CH1与CH2之间，易弯曲。,VL、CL,VH、CH1、CH2、,结合抗原,同种异型遗传标志,激活补体,与通过胎盘有关,亲细胞活性,免疫球蛋白与相应抗原结合前后构型变化,免疫球蛋白铰链区及其功能,抗体双臂间角度为0,抗体双臂间角度为60,抗体双臂间角度为90,三、J chan and secretory component,J链(joining chain):,secretory piece, SP：,（IgM、SIgA）,（SIgA）,J链,分泌片,黏膜上皮细胞合成,浆细胞合成,四、Ig的水解片段（以IgG为例）,(一)木瓜蛋白酶水
4、解片段,(二)胃蛋白酶水解片段,Fab,Fc,F(ab)2,pFc,(fragment antigen binding),(fragment crystallizable),同种型(isotype):,类/亚类；型/亚型,同种异型(allotype):,Gm;Am;m,独特型(idiotype):,位于Ig、(TCR、BCR),一、Ig的主要功能,(一)V区功能：,特异性识别结合抗原,(二)C区功能：,1.激活补体系统,2.结合Fc受体,调理作用,ADCC作用,介导型超敏反应,3.通过胎盘(IgG)和黏膜(SIgA),:IgE,即抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用。,IgG类抗体与肿瘤或病毒感染细
5、胞表面相应抗原表位特异性结合后，再通过其Fc段与NK细胞、巨噬细胞和中性粒细胞表面相应IgG Fc受体（FcR）结合,增强或触发上述效应细胞对靶细胞杀伤破坏的作用。,二、Biological properties and functions of immunoglobulin classes,(一)IgG,1.血清含量最高。,2.出生3个月开始合成，3-5岁达成人水平。,3.可活化补体，介导调理吞噬和ADCC作用。,4.唯一能通过胎盘的抗体。,5.能与葡萄球菌蛋白A（SPA）结合。,(二)IgA,1.分为两型：血清型,2.SIgA为二聚体，有J链和分泌片。,3.SIgA为黏膜局部免疫的主要抗体
6、。,4.SIgA可通过初乳传递给婴儿。,分泌型（SIgA）,(三)IgM,1.分子量最大（五聚体）。,2.个体发育中产生最早。,3.体液免疫应答中产生最早。,4.激活补体能力强。,5.天然血型抗体是IgM。,(四)IgD,1.mIgD可作为B细胞分化成熟的标志。,2.血清中含量很少。,(五)IgE,1.血清中含量最低。,2.可介导型超敏反应。,3.寄生虫感染时升高。,一、polyclonal antibody,PcAb,由多个B细胞克隆产生的针对多种抗原表位的抗体。,二、monoclonal antibody,McAb,由单一克隆杂交瘤细胞产生的识别某一特定抗原表位的同源抗体。,1.概念：,机
7、体,合成并分泌抗体,多克隆抗体,Ab1,Ab2,Ab3,单克隆抗体,抗体技术的发展经历了三个阶段,第一代：多克隆抗血清第二代：细胞工程抗体第三代：基因工程抗体,(1) B细胞能产生抗体，但不易在体外培养；,2.The production of the monoclonal antibody,细胞融合,选择培养（HAT培养基）,筛选杂交瘤细胞,克隆化建株,Ab1,Ab2,3.单克隆抗体的特点和应用：,结构高度均一；,特异性强；,效价高；,通过基因重组改良抗体性能,小分子抗体（穿透力强） 人源化抗体（降低抗原性） 双价或双特异性抗体（增强抗体的亲和力及效靶细胞的相互作用）。 抗体融合蛋白（增加蛋
8、白的半衰期；与药物，毒性分子或酶基因融和表达，可用于肿瘤等疾病的治疗）。 细胞内抗体（用于胞内治疗或信号转导研究）。,第五节 免疫球蛋白的基因结构及其表达,一、Ig胚系基因及其定位,二、人类Ig胚系基因结构及其重排和表达,H链胚系基因结构及其重排和表达,C区基因（CH）:9个,V区基因,V基因片段（VH）:65个,D基因片段（DH）:27个,J基因片段（JH）:6个,V1,V65,V2,C,C,C3,C1,C1,C2,C4,C,C2,D/J连接,V/D/J连接,转录,V-D-J-C,RNA剪接,V-D-J-C,翻译,C,C,胚系基因,重组DNA,初级RNA转录本,或链mRNA,或链,链胚系基因
9、结构及其重排和表达,C区基因（C）:1个,V区基因,V基因片段（V）:40个,J基因片段（J）:5个,链胚系基因结构及其重排和表达,V区基因,V基因片段（V）:30个,J基因片段（J）:4个,C区基因（C）:结成4个J-C基因对,V1,V40,J1J 5,V2,C,DNA重排,转录,V-J-C,RNA剪接,翻译,C,胚系基因,重组DNA,初级RNA转录本,mRNA,轻链,三、Ig的类别转换,指一个B细胞克隆在分化过程中V-D-J功能性基因片段保持不变，而发生C基因重排的过程。,类别转换与C区有关，与抗体的特异性不变。,Ig类别可由IgM转换成IgG、IgA、IgE等。,由存在于各C区前面的转换
10、序列（S序列）形 成S-S重排引起。,V/D/J,S,S3,S1,C,C,初次重组DNA,环出,二次重组的DNA,免疫球蛋白超家族,自学,小结,1.抗体和免疫球蛋白的概念。,2.免疫球蛋白的基本结构及分类依据。,3.Ig的功能区及主要功能。,5.各类免疫球蛋白的主要特性和功能。,4.免疫球蛋白的血清型。,6.单克隆抗体的概念和特点。,问答,简述免疫球蛋白的基本结构Ig的主要功能（生物学活性）有哪些？,1下列哪一项不是Ig C区的功能 A激活补体 B结合细胞表面FcR C通过胎盘和粘膜 D引起I型超敏反应 E识别并结合特异性抗原2IgG的铰链区位于 AVH 与CH1之间 BCH1与CH2之间 C
11、CH2与CH3 之间 DCH3与CH4之间 EVH与CH之间,E B,3免疫球蛋白的型及亚型分类依据是 AVH和CH抗原性的不同 BCL抗原性的不同 CCH抗原性的不同 DVL抗原性的不同 ECL和CH抗原性的不同4免疫球蛋白的HVR位于 AVH和CH BFC段 CVL和VH DCH和CL E铰链区,B C,5在个体发育中Ig的产生顺序是 AIgA、IgG、IgM BIgG、IgM、IgA CIgM、IgA、IgG DIgM、IgG、IgA EIgG、IgA、IgM6具有特异性作用的分泌型免疫分子是 A细胞因子 B抗体 C粘附分子 D淋巴细胞的抗原受体 E补体,D,B,7新生儿脐血中哪类Ig水
12、平增高表示有宫内感染 AIgM BIgG CIgA DIgD EIgE8与肥大细胞上FcR结合的Ig是 AIgM BIgG CIgA DIgD EIgE,A E,9血清中含量最高的Ig是 AIgM BIgG CIgA DIgD EIgE10主要在粘膜局部抗感染的Ig是 AIgM BIgG CSIgA DIgD EIgE,B C,11在免疫应答中最早合成的Ig是 AIgM BIgG CIgA DIgD EIgE12能通过经典途径激活补体的Ig是 AIgG1、IgG2、IgG4、IgM BIgG1、IgG2、IgG3、IgM CIgG、IgA、IgE、IgM DIgG4、IgA、IgE、IgD E凝聚的IgG4、IgA、IgE,A B,13新生儿从初乳中获得的Ig主要是 AIgM BIgG CIgD DSIgA EIgE,D,
