病原生物与免疫学 抗体与免疫球蛋白.pptxVIP

第四章抗体与免疫球蛋白;

学习目标：

1.掌握抗体与免疫球蛋白的概念及两者的关系、抗体的生物学活性及各类免疫球蛋白的主要生物学特性和功能。

2.熟悉免疫球蛋白的基本结构、功能区和水解片段。

3.了解多克隆抗体与单克隆抗体的概念和作用。;

一、抗体与免疫球蛋白的概念

（一）抗体的概念

抗体（antibody，Ab）是B细胞识别抗原后增殖分化为浆细胞所产生的一类能与相应抗原特异性结合的球蛋白。抗体主要存在于血液和组织液内，还可存在于其他体液。抗体具有多种生物学功能，是介导体液免疫的重要效应分子。

（二）免疫球蛋白的概念

免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）是指具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。免疫球蛋白在血清中主要以γ球蛋白的形式存在，可分为分泌型（secretedIg，SIg）和膜型（membraneIg，MIg）两种。;二、抗体与免疫球蛋白的关系

抗体都是免疫球蛋白，而免疫球蛋白并不一定都是抗体。例如，多发性骨髓瘤患者血清中的骨髓瘤蛋白的化学结构与抗体相似但无抗体活性，没有免疫功能。又如，膜表面免疫球蛋白的化学结构与抗体相似，也能与相应的抗原特异性结合，但它不是由抗原刺激B细胞产生的，因此不能被称为抗体。由此可见，抗体是生物学功能上的概念，而免疫球蛋白是结构和化学本质的名称。;第二节免疫球蛋白的结构

一、免疫球蛋白的基本结构

免疫球蛋白（Ig单体）是由两条相同的长链和两条相同的短链通过链间二硫键连接组成的一个四肽链分子。以IgG为例，免疫球蛋白的基本结构及功能区组成如图4-1所示。

;2.轻链（lightchain，L链）免疫球蛋白的两条短链。每条L链的分子量约为25kD，由214个氨基酸残基组成。L链通过二硫键与H链的氨基端（N端）连接。;（二）可变区与恒定区

免疫球蛋白H链近N端1/4或1/5区段内和L链近N端1/2区段内约有110个氨基酸残基，其组成和排列顺序多变，称为可变区（variableregion，V区）；其余近羧基端（C端）的氨基酸残基的组成和排列顺序相对稳定，称为恒定区（constantregion，C区）。

（三）超变区和骨架区

在VH和VL中各有3个氨基酸组成、排列顺序及构型更易变化的??定区段，称为超变区。

（四）铰链区

铰链区位于CH1与CH2之间。铰链区富含脯氨酸，易伸展弯曲，可改变Ig构型，使其适合与抗原分子表面不同距离的抗原表位结合，或能同时与两个抗原分子表面相应的抗原表位结合；还有利于暴露Ig分子上的补体C1q结合点而激活补体。;1.VH和VL能特异性结合抗原，其中超变区是与抗原表位互补结合的部位。;图4-2免疫球蛋白的功能区;三、免疫球蛋白的水解片段

（一）木瓜蛋白酶水解片段

木瓜蛋白酶水解IgG时可使其重链于铰链区链间二硫键近N端处断裂，获得3个片段（图4-3），即2个完全相同的抗原结合片段（fragmentofantigenbinding，Fab）和一个可结晶片段（fragmentofcrystallizable，Fc）。每个Fab段由一条完整的轻链和部分重链（VH和CH1）组成。该片段具有单价抗体活性，只能与一个相应的抗原表位结合，因而它们与相应抗原结合后不能形成大分子免疫复合物。Fc段主要由IgG的CH2和CH3区组成，是IgG分子与相应免疫效应细胞（表达IgGFc受体）结合相互作用的部位。此外，IgG同种型抗原表位主要存在于Fc段，用人IgG免疫动物可获得针对人IgGFc段的抗体。;图4-3免疫球蛋白（IgG）的水解片段;（二）胃蛋白酶水解片段

胃蛋白酶水解IgG时可使其重链于铰链区链间二硫键近C端处断裂，获得一个大分子片段和若干个小分子片段。大分子片段由铰链区内链间二硫键连接的两个Fab段组成，故称为F（ab′）2片段。该片段具有双价抗体活性，与相应抗原结合后可形成大分子复合物，发生凝集反应或沉淀反应。小分子片段称为pFc′，无生物学活性。根据上述特性，用胃蛋白酶水解破伤风抗毒素等抗体制剂可大大减少临床使用时可能发生的超敏反应。;免疫球蛋白的生物学功能;第三节各类免疫球蛋白的主要特性和功能

各类免疫球蛋白虽都有结合抗原的共性，但它们在分子结构、体内分布、血清水平及生物学活性等方面又各具特点（表4-1）。

;一、IgG

IgG主要存在于血液和组织液中，占血清免疫球蛋白总量的75%～80%，分子量约为150kD，血清半衰期较长，约为23天，居五类免疫球蛋白之首。

IgG主要由脾和淋巴结中的浆细胞合成、分泌，是再次体液免疫应答产生的主要抗体，具有重要的抗感染免疫作用；抗毒素、抗病毒和大多数抗菌抗体均为IgG。IgG是唯一能够通过胎盘的抗体，在新生儿抗感染中起重要