第四章免疫球蛋白王晓杜浙江农林大学1.抗体(antibody,Ab)机体免疫细胞被抗原激活后,由B细胞分化成熟的浆细胞合成、分泌的一类能与相应抗原特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。两个基本概念2.免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)(1)定义:存在于人和动物血清、组织液及其他外分泌液中的一类具有抗体活性或化学结构与抗体分子相似的球蛋白。(2)存在形式:膜型(membraneimmunoglobulin,mIg)—B细胞膜上的抗原受体;分泌型(secretedimmunoglobulin,sIg)—分泌进入体液,介导体液免疫应答。抗体与免疫球蛋白的异同相同点:化学本质相同都是蛋白质。不同点:抗体是免疫学和功能上的概念,具有针对性,与抗原是对立的,免疫球蛋白并不是都具有抗体活性;免疫球蛋白是结构和化学本质上的概念;抗体多样性极大,免疫球蛋白分子的多样性小。第一节免疫球蛋白的分子结构一、一、基本结构基本结构(一)重链(heavychain,H)2条轻链(lightchain,L)2条(二)可变区(variableregion,V区)恒定区(constantregion,C区)(三)超变区(hyper-variableregion,HVR),又称互补决定区(complementarydeterminingregion,CDR)骨架区(frameworkregion,FR)(四)铰链区(hingeregion)二、功能区(二、功能区(domaindomain))轻链:VL,CL重链:VH,CH1,CH2,CH3(IgG、IgA和IgD),CH4(IgM和IgE)1.分类2.主要功能(1)VH和VL—抗原结合部位;(2)CH1~3和CL—Ig遗传标志所在;(3)CH2(IgG)、CH3(IgM)—C1q结合部位;(4)CH2~CH3(IgG)—结合并通过胎盘;(5)CH3(IgG)—FcγR结合部位;(6)CH4(IgE)—FcεR结合部位。ImmunoglobulinFragments:Structure/FunctionRelationshipsAgBindingComplementBindingSitePlacentalTransferBindingtoFcReceptors三、水解片段与生物学活性1.木瓜蛋白酶(Papain)IgGFab段(fragmentofantigen-binding,抗原结合片段)Fc段(fragmentcrystalizable,可结晶片段)2.胃蛋白酶(Pepsin)IgGF(ab′)2pFc′3.意义:阐明Ig分子生物学作用;构建基因工程抗体。4.水解片段的生物活性1)Fab片段结合抗原决定抗体分子特异性的部位2)Fc片段与免疫球蛋白选择性通过胎盘有关与补体结合,活化补体有关决定免疫球蛋白分子的亲细胞性与免疫球蛋白通过粘膜进入外分泌液有关决定各类免疫球蛋白的抗原特异性四、其它成分1.连接链(joiningchain,J链)2.分泌片(secretarycomponent,SC)3.糖类(Carbohydrate)第二节免疫球蛋白的多样性1.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,IgA2IgM:IgM1,IgM2一免疫球蛋白的类型2.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)IgM(kappa)IgG1(kappa)IgM(kappa)IgG1(kappa)二)同种异型(allotype)同一种属不同个体之间免疫球蛋白也具有的差异性,主要反映在分子的CH和CL上的一个或数个氨基酸的差异(geneticmarkers—遗传标志)。Gm因子:Gm1~30Am因子:A2m1,A2m2Km因子:Km1,Km2,Km3三)独特型(idiotype)在同一个体内,不同B细胞克隆所产生的免疫球蛋白分子V区以及T、B细胞表面抗原受体V区所具有的抗原特异性不同。由免疫球蛋白的超变区特有的氨基酸序列和构型决定。IgG1(kappa)Person2IgG1(kappa)Person1IgG1(kappa)Person2IgG1(kappa)Person1IgG1(kappa)Person1anti-BIgG1(kappa)Person1anti-AIgG1(kappa)Person1anti-BIgG1(kappa)Person1anti-A二免疫球蛋白的基因结构及其表达一)免疫球蛋白的基因库1.H基因库(重链基因连锁群)第14号染色体2.κ基因库(κ链基因连锁群)第2号染色体3.λ基因库(λ链基因连锁群)第22号染色体二)Ig的基因结构及其重排和表达1.κ链Vκ(约100个)、Jκ(5个)、Cκ(1个)2.λ链Vλ(约30个)、Jλ-Cλ(4个)3.H链V基因(约95个)D基因(27个)J基因(6个)C基因(9个)V区区VHDJ////200134CHJ//V754JV2CVJC2CCMouseantibodygenesHum...