抗体、免疫球蛋白课件.ppt
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- 抗体 免疫球蛋白 课件
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1、第二章第二章免疫球蛋白与抗体免疫球蛋白与抗体 本课要解决的一些问题本课要解决的一些问题o IgIg与与AbAb有什么区别?有什么区别?o IgIg的结构与其功能有什么联系?的结构与其功能有什么联系?o AbAb有哪些功能?有哪些功能?o 五种常见五种常见IgIg有什么区别?各自有何功能?有什么区别?各自有何功能?血清蛋白电泳扫描示意图血清蛋白电泳扫描示意图 基本概念基本概念o抗体(抗体(antibody,Abantibody,Ab):是:是B B细胞接受抗原刺激后增殖分化为细胞接受抗原刺激后增殖分化为浆细浆细胞胞所产生的能与相应抗原特异性结合的所产生的能与相应抗原特异性结合的球蛋白球蛋白。n主
2、要存在于血清等体液中,能与相应抗原特异性地结合,具有免主要存在于血清等体液中,能与相应抗原特异性地结合,具有免疫功能。疫功能。o免疫球蛋白(免疫球蛋白(immunoglobulinimmunoglobulin,IgIg):具有抗体活性或化学结构:具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。与抗体相似的球蛋白。抗体抗体免疫球蛋白免疫球蛋白?n免疫球蛋白:侧重结构和化学本质免疫球蛋白:侧重结构和化学本质n抗体:强调生物学功能抗体:强调生物学功能n抗体都是免疫球蛋白抗体都是免疫球蛋白n免疫球蛋白不一定都具有抗体活性免疫球蛋白不一定都具有抗体活性主要存在于血液及组主要存在于血液及组织中,发挥各种免疫织中
3、,发挥各种免疫功能功能构成构成B B细胞表面的抗原细胞表面的抗原受体受体免疫球蛋白免疫球蛋白分泌型分泌型(secreted Igsecreted Ig,SIgSIg)膜型膜型(membrance Igmembrance Ig,mIgmIg)基本概念基本概念德国医学家德国医学家P EhrlichP Ehrlich,提出体液免疫理论和抗体提出体液免疫理论和抗体生成的侧链学说,生成的侧链学说,19081908年年获得诺贝尔医学生理学奖获得诺贝尔医学生理学奖德国细菌学家德国细菌学家E.A.BehringE.A.Behring,发,发现抗毒素,开创免疫血清疗法,现抗毒素,开创免疫血清疗法,1901190
4、1年获得诺贝尔医学生理学年获得诺贝尔医学生理学奖奖20世纪获得诺贝尔医学生理学奖的免疫学家世纪获得诺贝尔医学生理学奖的免疫学家年代年代学者姓名学者姓名国家国家获奖成就获奖成就19011901E.A.BehringE.A.Behring德国德国发现抗毒素,开创免疫血清疗法发现抗毒素,开创免疫血清疗法19081908P.EhrlichP.Ehrlich德国德国提出体液免疫理论和抗体生成的侧链学说提出体液免疫理论和抗体生成的侧链学说19601960F.M.BurnetF.M.Burnet澳大利亚澳大利亚提出抗体生成的克隆选择学说提出抗体生成的克隆选择学说19721972G.M.EdelmanG.M.
5、Edelman美国美国阐明抗体的本质阐明抗体的本质19841984N.JerneN.Jerne丹麦丹麦提出天然抗体选择学说和免疫网络学说提出天然抗体选择学说和免疫网络学说G.KohlerG.Kohler德国德国建立杂交瘤技术制备单克隆抗体建立杂交瘤技术制备单克隆抗体C.MilsteinC.Milstein阿根廷阿根廷单克隆抗体技术及免疫球蛋白基因表达的遗传调控单克隆抗体技术及免疫球蛋白基因表达的遗传调控19871987TonegawaTonegawa日本日本阐明抗体多样性的遗传基础阐明抗体多样性的遗传基础R.R.PorterR.R.Porter英国英国阐明抗体的化学结构阐明抗体的化学结构第一节
6、第一节 免疫球蛋白的结构免疫球蛋白的结构o基本结构基本结构n“Y Y”字形的四肽链结构字形的四肽链结构n两条完全相同的两条完全相同的重链(重链(heavy heavy chainchain,H H)两条完全相同的两条完全相同的轻链(轻链(light chainlight chain,L L)以以二硫键二硫键连接而成连接而成重链重链轻链轻链氨基酸氨基酸残基残基450450550550210210分子量分子量505075kDa75kDa25kDa25kDa分类分类/型型、每个免疫球蛋白分子上的轻链总是同型,重链都是同类。每个免疫球蛋白分子上的轻链总是同型,重链都是同类。计算机模拟示意图计算机模拟示
7、意图免疫球蛋白的结构域免疫球蛋白的结构域 o 可变区(可变区(variable regionvariable region,V V)和恒定区()和恒定区(constant constant regionregion,C C)免疫球蛋白的结构域免疫球蛋白的结构域o 可变区可变区n 重链和轻链重链和轻链V V区各有区各有3 3个区域的氨基酸组成和个区域的氨基酸组成和排列顺序高度可变,称为排列顺序高度可变,称为高变区高变区(hypervariablehypervariable region region,HVRHVR)或或互补决互补决定区(定区(complementaritycomplementar
8、ity determining determining regionregion,CDRCDR)。n CDRCDR以外区域的氨基酸组成和排列顺序相对以外区域的氨基酸组成和排列顺序相对不易变化,称为不易变化,称为骨架区(骨架区(framework regionframework region,FRFR)。免疫球蛋白功能区结构示意图免疫球蛋白功能区结构示意图免疫球蛋白轻链免疫球蛋白轻链V V和和C C功能区结构示意图功能区结构示意图免疫球蛋白的结构域免疫球蛋白的结构域o 铰链区(富含脯氨酸)铰链区(富含脯氨酸)免疫球蛋白的结构域免疫球蛋白的结构域o 其他成分其他成分J J链(链(jioningji
9、oning chain chain)分泌片(分泌片(secretorysecretory piece,SPpiece,SP)多肽链多肽链富含半胱氨酸富含半胱氨酸含糖含糖合成细胞合成细胞浆细胞浆细胞粘膜上皮细胞粘膜上皮细胞主要功能主要功能将单体将单体IgIg分子连接为分子连接为多聚体多聚体使使IgAIgA分泌到粘膜表面发分泌到粘膜表面发挥免疫作用;保护挥免疫作用;保护SIgASIgA铰链区铰链区免疫球蛋白的免疫球蛋白的J J链和链和SPSP结构结构IgIg水解片段水解片段木瓜蛋白酶:木瓜蛋白酶:(绞链区重链间二硫键近(绞链区重链间二硫键近N N端处断裂)端处断裂)FabFab:抗原结合片段:具有
10、单价抗体:抗原结合片段:具有单价抗体活性活性FcFc:可结晶片段(低温):结合补:可结晶片段(低温):结合补体、固定细胞和通过胎盘等体、固定细胞和通过胎盘等胃蛋白酶:胃蛋白酶:(重链间二硫键近(重链间二硫键近C C端)端)F F(abab)2 2:多价抗体活性:多价抗体活性pFcpFc:不具生物活性:不具生物活性木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶(papain(papain)胃蛋白酶胃蛋白酶(pepsin)(pepsin)抗原结合片段抗原结合片段(fragment fragment of antigen bindingof antigen binding,FabFab)可结晶片段可结晶片段(fragment
11、 fragment crystallizablecrystallizable,FcFc)F(ab)F(ab)2 2pFcpFc轻链轻链V VH H、C CH H1 1C CH H2 2和和C CH H3 32 2个个F(abF(ab)及铰链区及铰链区小片段小片段IgIg水解片段水解片段第二节第二节 IgIg的抗原特异性的抗原特异性o 同种型同种型o 同种异型同种异型o 独特型独特型免疫球蛋白的分类免疫球蛋白的分类o 类类n 重链分五种:重链分五种:、n 对应对应IgIg分五类:分五类:IgGIgG、IgAIgA、IgMIgM、IgDIgD、IgEIgEo 亚类亚类n 根据铰链区氨基酸残基的组成
12、以及根据铰链区氨基酸残基的组成以及n 二硫键数目和位置的不同分亚类二硫键数目和位置的不同分亚类n IgG1IgG1IgG4IgG4、IgA1IgA1和和IgA2IgA2、IgM1IgM1和和IgM2IgM2o 型型n 轻链分两种:轻链分两种:和和 n 对应对应IgIg分两型:分两型:和和 o 亚型亚型n 根据轻链根据轻链C C区氨基端氨基酸排列的差异分亚型区氨基端氨基酸排列的差异分亚型人免疫球蛋白家族重链和轻链的构成人免疫球蛋白家族重链和轻链的构成1 1、同种型、同种型(isotype(isotype):同一种属所有个体都具有的免疫球蛋白的抗同一种属所有个体都具有的免疫球蛋白的抗原特异性。原特
13、异性。VHCH1CH2CH3CH4VLCL由由C C区决区决定定2 2、同种异型(、同种异型(allotypeallotype):同一种属不同个体间免疫球蛋白分子所具同一种属不同个体间免疫球蛋白分子所具有的不同的抗原特异性标志。有的不同的抗原特异性标志。VHCH1CVLCLFabFc由由C区决定,主区决定,主要反映在要反映在Ig分子分子的的CH和和CL上的上的一个或数个氨基一个或数个氨基酸的差异,又称酸的差异,又称为为遗传标志遗传标志。3 3、独特型、独特型(idiotype(idiotype,Id),Id):同一个体内不同同一个体内不同B B细胞克隆产生的免疫球蛋白细胞克隆产生的免疫球蛋白分
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