抗体医学宣教培训课件.ppt

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1、抗体医学宣教,抗体医学宣教,内容提要,第一节 免疫球蛋白的结构与功能第二节 免疫球蛋白基因第三节 免疫球蛋白的合成与分泌,2,抗体医学宣教,内容提要第一节 免疫球蛋白的结构与功能2抗体医学宣教,第一节 免疫球蛋白的结构与功能,3,抗体医学宣教,第一节 免疫球蛋白的结构与功能3抗体医学宣教,一、概述二、免疫球蛋白的结构三、 抗体的异质性四、免疫球蛋白类别与功能多样性,4,抗体医学宣教,一、概述4抗体医学宣教,1937年，Tiselius发现抗体的活性部分在球蛋白部分，因此抗体又称为球蛋白，但和球蛋白部分也有抗体活性。,电泳方向,5,抗体医学宣教,1937年，Tiselius发现抗体的活性部分在,

2、一、概述,1、免疫球蛋白概念 有抗原刺激B细胞转化为浆细胞所产生，能与相应抗原特异性结合、具有免疫功能的球蛋白，也称抗体（antibody，Ab）。2、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。3、类型 分泌型（secreted Ig,sIg）:存在于体液(血清、组织液,外分泌液)。 膜型（membrane Ig,mIg）:即B细胞膜上的抗原受体。,6,抗体医学宣教,一、概述1、免疫球蛋白概念6抗体医学宣教,多发性骨髓瘤（multiple myeloma,MM）,浆细胞异常增生的恶性肿瘤。一种进行性的肿瘤性疾病.其特征为骨髓浆细胞瘤和一株完整性的单克隆免疫

3、球蛋白(IgG,IgA,IgD或IgE)或Bence Jones蛋白质(游离的单克隆性或轻链)过度增生。多发性骨髓瘤常伴有多发性溶骨性损害,高钙血症,贫血,肾脏损害,而且对细菌性感染的易感性增高,正常免疫球蛋白的生成受抑.发病率估计为23/10万,男女比例为1.6:1,大多患者年龄40岁.黑人患者是白人的2倍。,7,抗体医学宣教,多发性骨髓瘤（multiple myeloma,MM）浆细胞,Two Forms of Immunoglobulin,Membrane-bound receptor,Soluble antibody,分泌型（secreted Ig,sIg）,膜型（membrane I

4、g,mIg）,8,抗体医学宣教,Two Forms of ImmunoglobulinMem,Immunoglobulins membrane-bound and soluble receptors,9,抗体医学宣教,Immunoglobulins membrane-bo,二、免疫球蛋白的结构（IgG为例）,1、重链与轻链2、可变区和恒定区3、铰链区4、其它成分（J链和分泌片）5、水解片段6、功能区,10,抗体医学宣教,二、免疫球蛋白的结构（IgG为例）1、重链与轻链10抗体医学,重链,二硫键,二、免疫球蛋白的结构（IgG为例）,轻链,11,抗体医学宣教,重链二硫键二、免疫球蛋白的结构（IgG

5、为例）轻链11抗体医学,二、免疫球蛋白的结构（IgG为例）,氨基端和羧基端,12,抗体医学宣教,二、免疫球蛋白的结构（IgG为例）氨基端和羧基端 12抗,二、免疫球蛋白的结构（IgG为例）,基本结构 由两条相同的重链和两条相同的轻链通过二硫键连接而成的四肽链分子。1、重链与轻链重链(heavy chain，H链)：约450-550氨基酸 根据重链恒定区免疫原性不同，可将重链分为5类：、，其相应Ig为IgG、IgM、IgA、IgD，IgE。轻链(light chain，L链)约214个氨基酸 根据轻链恒定区免疫原性不同，分为(卡帕 )和两型。,13,抗体医学宣教,二、免疫球蛋白的结构（IgG为例

6、）基本结构13抗体医学宣教,14,抗体医学宣教,14抗体医学宣教,15,抗体医学宣教,15抗体医学宣教,16,抗体医学宣教,16抗体医学宣教,17,抗体医学宣教,17抗体医学宣教,18,抗体医学宣教,18抗体医学宣教,19,抗体医学宣教,19抗体医学宣教,二、免疫球蛋白的结构（IgG为例）,2、可变区和恒定区 可变区（variable region,V区） 位于Ig分子N端，占轻链1/2和重链1/4或1/5； 不同抗体其IgV区氨基酸组成和排列有较大差异，并决定抗体与抗原结构的特异性；,20,抗体医学宣教,二、免疫球蛋白的结构（IgG为例）2、可变区和恒定区20抗体,21,抗体医学宣教,21抗

7、体医学宣教,超变区（hypervariable region,HVR）:在VL和VH中，某些特定位置的氨基酸残基的排列顺序高度可变，此为HVR。轻、重链各有3个HVR。互补决定区（complementarity-detemining region,CDR）:三个超变区共同组成Ig的抗原结合部位骨架区（framework region,FR）:V区中非HVR部分的氨基酸组成和排列相对保守，此为FR。VH和VL各有4个FR。,22,抗体医学宣教,超变区（hypervariable region,HVR）,23,抗体医学宣教,23抗体医学宣教,24,抗体医学宣教,24抗体医学宣教,25,抗体医学宣教

8、,25抗体医学宣教,高变区（ HVR）轻链：24-34、50-56、89-97重链：31-35、50-65、95-102骨架区（FR）,26,抗体医学宣教,高变区（ HVR）26抗体医学宣教,二、免疫球蛋白的结构（IgG为例）,恒定区（constant region,C区）位于Ig分子的C端，占轻链1/2和重链3/4（IgA、IgD）或4/5（IgM、IgE）。在同一种属中，同一类重链和同一类轻链C区氨基酸的组成或者排列比较恒定。介导Ig多种生物学功能。,27,抗体医学宣教,二、免疫球蛋白的结构（IgG为例）恒定区（constant,28,抗体医学宣教,28抗体医学宣教,可变区和恒定区,重链与

9、轻链,29,抗体医学宣教,可变区和恒定区重链与轻链29抗体医学宣教,二、免疫球蛋白的结构（IgG为例）,3、铰链区：位于CH1和CH2之间可转动的区，含丰富的脯氨酸，易伸展弯曲，有利于IgV区与抗原互补性结合，有利于暴露补体结合位点；对蛋白酶敏感,30,抗体医学宣教,二、免疫球蛋白的结构（IgG为例）3、铰链区：位于CH1和C,31,抗体医学宣教,31抗体医学宣教,二、免疫球蛋白的结构（IgG为例）,4、其它成分（J链和分泌片）J链（joining chain）：浆细胞合成的富含半胱氨酸的连接单体成多聚体的一肽链。分泌片（secretory piece，SP）粘膜上皮细胞合成的非共价结合于Ig

10、A并起转运保护作用的的含糖肽链。,32,抗体医学宣教,二、免疫球蛋白的结构（IgG为例）4、其它成分（J链和分泌片,IgM五聚体,IgA二聚体,33,抗体医学宣教,IgM五聚体IgA二聚体33抗体医学宣教,IgA 二聚体,J链,分泌片,34,抗体医学宣教,IgA 二聚体J链分泌片34抗体医学宣教,5、水解片木瓜蛋白酶的水解片段 部位：铰链区二硫键连接的重链的近N端 片段：两个Fab段，一个Fc 功能：能结合抗原，但不凝集或沉淀；Fc可与细胞上的受体结合。,胃蛋白酶,木瓜蛋白酶,2-巯基乙醇还原,35,抗体医学宣教,5、水解片胃蛋白酶木瓜2-巯基乙醇还原35抗体医学宣教,5、水解片胃蛋白酶的水解

11、片段部位：铰链区二硫键连接的重链的近C端 片段：一个F(ab)2段，多个pFc 功能：能结合抗原，可凝集或沉淀；Fc失去生物活性。,胃蛋白酶,木瓜蛋白酶,2-巯基乙醇还原,36,抗体医学宣教,5、水解片胃蛋白酶木瓜2-巯基乙醇还原36抗体医学宣教,二、免疫球蛋白的结构（IgG为例）,6、功能区Ig的多肽链分子可折叠成若干个由链内二硫键连接的球形结构。每个球形结构约由110个氨基酸组成，具有一定的生理功能，故称为功能区（domain）。VH和VL：与抗原特异性结合的部位；,37,抗体医学宣教,二、免疫球蛋白的结构（IgG为例）6、功能区37抗体医学宣教,二、免疫球蛋白的结构（IgG为例）,6、功

12、能区CL和CH1：某些同种异型（allotype）遗传标记；IgG的CH2、IgM的CH3：补体C1q结合点激活补体IgG的CH3：结合单核/巨噬细胞表面FcR不同生物学效应,38,抗体医学宣教,二、免疫球蛋白的结构（IgG为例）6、功能区38抗体医学宣教,39,抗体医学宣教,39抗体医学宣教,ADCC,antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity 抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用。,40,抗体医学宣教,ADCC,antibody-dependent cell-m,41,抗体医学宣教,41抗体医学宣教,三、抗体的异质性,抗体的异质性（heterog

13、eneity）指抗体中 免疫球蛋白的不均一性。不同抗原表位刺激所产生不同的抗体分子，其识别抗原的特异性不同（V区不同）。同一抗原表位诱生的不同类型的抗体，其识别抗原的特异性相同（C区不同）。免疫球蛋白同时可作为抗原，其具有不同的抗原特异性。,42,抗体医学宣教,三、抗体的异质性抗体的异质性（heterogeneity）指,抗体医学宣教培训课件,同种型,同种型（isotype）：指同一种属所有个体的Ig分子共有的抗原特异性标志，位于IgC区。,44,抗体医学宣教,同种型同种型（isotype）：指同一种属所有个体的Ig分子,同种异型,同种异型（allotype）：指同一种属不同个体间Ig分子所具

14、有的不同的抗原特异性标志。,45,抗体医学宣教,同种异型同种异型（allotype）：指同一种属不同个体间I,独特型,独特型（idiotype）：指同一个体不同B细胞克隆产生的Ig分子所特有的抗原特异性标志，独特型由若干个抗原决定簇组成，又称为独特位。,46,抗体医学宣教,独特型独特型（idiotype）：指同一个体不同B细胞克隆产,四、免疫球蛋白类别与功能多样性,Ig的类型类(class)：根据CH抗原特异性的不同分为五大类 IgG IgM IgA IgD IgE 亚类：IgG1-G4；IgA1-A2；IgM1-M2型（type）：根据CL免疫原性不同分为两个型： 型和型亚型： 型有亚型,4

15、7,抗体医学宣教,四、免疫球蛋白类别与功能多样性Ig的类型47抗体医学宣教,四 、免疫球蛋白类别与功能多样性1、IgG,IgG于出生后3个月开始合成IgG为单体，半衰期约23天，血清含量最高，占血清免疫球蛋白总量的75%，是血清中主要的抗感染抗体。IgG1、IgG2和IgG3的CH2能通过经典途径激活补体。IgG多为单体，是唯一能通过胎盘的抗体,48,抗体医学宣教,四 、免疫球蛋白类别与功能多样性1、IgGIgG于出,四 、免疫球蛋白类别与功能多样性1、IgG,据重链（链）免疫原性，IgG分4个亚型,49,抗体医学宣教,四 、免疫球蛋白类别与功能多样性1、IgG据重链（,四 、免疫球蛋白类别与

16、功能多样性1、IgG,通过Fc段与吞噬细胞表面FcR结合，发挥调理作用；与NK细胞结合，发挥ADCC作用；与葡萄球菌A蛋白结合，可用于免疫学诊断和IgG抗体的纯化。具有抗菌、抗毒素和抗病毒作用参与、型超敏反应,50,抗体医学宣教,四 、免疫球蛋白类别与功能多样性1、IgG通过Fc段,四 、免疫球蛋白类别与功能多样性2、IgM,五聚体，是分子量最大的Ig，又称为巨球蛋白。个体发育过程最早产生的抗体，胚胎晚期开始合成，新生儿脐带血中IgM水平升高，提示胎儿曾有宫内感染。IgM激活补体能力比IgG强天然血型抗体,51,抗体医学宣教,四 、免疫球蛋白类别与功能多样性2、IgM五聚体，是,四 、免疫球蛋

17、白类别与功能多样性2、IgM,IgM在早期免疫防御过程发挥重要作用，是血液中抗感染的主要抗体。IgM是抗原刺激后出现最早的抗体，故检测IgM水平可用于传染病的早期诊断。膜IgM是B细胞抗原受体的主要成分参与、型超敏反应,52,抗体医学宣教,四 、免疫球蛋白类别与功能多样性2、IgMIgM在早,IgM,J 链,两种IgM的比较,分泌型IgM,膜型IgM,mIgM,Iga Igb,Iga Igb,53,抗体医学宣教,IgM J 链两种IgM的比较分泌型IgM膜型IgMmIgM,四 、免疫球蛋白类别与功能多样性3、IgA,分为血清型(单体)和分泌型(二聚体)两种血清型IgA主要由肠系膜淋巴组织中的浆

18、细胞产生。分泌型IgA（sIgA）由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等处粘膜固有层的浆细胞合成和分泌。sIgA主要存在于初乳、唾液、泪液，以及呼吸道消化道和泌尿生殖道粘膜表面的分泌液中，是粘膜局部免疫的主要抗体。,54,抗体医学宣教,四 、免疫球蛋白类别与功能多样性3、IgA分为血清型,分泌型IgA (双体),血清型IgA(单体)分泌型IgA(sIgA，双体)sIgA是局部和粘膜免疫的主要Ig,55,抗体医学宣教,分泌型IgA (双体)血清型IgA(单体)J chainSC,56,抗体医学宣教,56抗体医学宣教,分泌型IgA (sIgA)的生成,黏膜腔,上皮细胞,黏膜下层,浆细胞,IgA二聚体,分泌

19、型IgA,酶裂,内陷成泡,Poly-Ig受体,57,抗体医学宣教,分泌型IgA (sIgA)的生成黏膜腔上皮细胞黏膜下层浆细胞,三、免疫球蛋白类别与功能多样性4、IgD,IgD是B细胞的重要表面标志未成熟B细胞仅表达mIgM成熟B细胞同时表达mIgM和mIgD活化B细胞或记忆B细胞表面的mIgD逐渐消失膜型IgD是B细胞表面的抗原受体(BCR),58,抗体医学宣教,三、免疫球蛋白类别与功能多样性4、IgDIgD是B细,三、免疫球蛋白类别与功能多样性5、IgE,又称亲细胞抗体CH2和CH3功能区可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞上的高亲和力Fc受体（FcR1）结合，引起I型超敏反应。,59,抗体医学宣教

20、,三、免疫球蛋白类别与功能多样性5、IgE又称亲细胞抗,人抗体分子的特性,抗体类别,IgG,IgA,IgM,IgD,IgE,重链类别,g,a,m,d,e,重链亚类,g1, g2, g3, g4,a1, a2,轻链类别,k,和,l,k,和,l,k,和,l,k,和,l,k,和,l,分子式,g,2,l,2,或,g,2,k,2,a,2,l,2,或,(a,2,l,2,),5,SCJ,a,2,k,2,或,(a,2,k,2,),5,SCJ,(m,2,l,2,),5,J,或,(m,2,k,2,),5,J,d,2,l,2,或,d,2,k,2,e,2,l,2,或,e,2,k,2,分子量,（,kDa,）,150,160,或,400,900,180,190,经典激活补体能力,+,0,+,0,0,血清浓度,(mg/100ml),1000,200,120,3,0.05,血清半衰期（天）,23,6,5,3,2,穿过胎盘,0,0,0,0,肥大细胞和嗜碱,性细胞脱颗粒,？,0,0,0,+,裂解细菌能力,+,+,+,?,?,抗病毒能力,+,+,+,?,?,60,抗体医学宣教,人抗体分子的特性抗体类别 IgG IgA Ig,