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免疫学第四章免疫球蛋白

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免疫学-免疫球蛋白

免疫学-免疫球蛋白

➢ 2、亚类：有的同一类Ig CH氨基酸数目或 顺序仍有一定的差异，借此可分为若干亚 类，如IgG1~IgG 4；IgA1和IgA2。
➢ 3、型：按轻链C区抗原性的差异分为、 两型。
➢ 4、亚型 ： λ1、λ2、λ3
（二）外源性因素所致的异质性 --Ig的多样性
➢ 外源性抗原可含有多种不同表位。故所诱 生的抗体类型和特异性各异。
第四章 免疫球蛋白
内容与要求
➢ 1、免疫球蛋白的结构（掌握） ➢ 2、抗体的异质性（熟悉） ➢ 3、免疫球蛋白的生物学特性（掌握） ➢ 4、人工制备抗体（熟悉）
与抗体有关的诺贝尔奖获得者
1901
Von Bering
血清治疗
1908 1972
Ehrlich & Metchnikoff
Edelman & Poter
多克隆抗体(polyclonal antibody, pAb)
➢ 用天然抗原免疫动物制备 的抗体（免疫血清）。
➢ 缺点：特异性不高，易出 现交叉反应。且不易大量 制备。
单克隆抗体(monoclonal antibody, mAb)
➢ 由一个克隆细胞产生、只作用于某一抗原决定基的均一 抗体。
➢ 优点：高度特异性和均一性，纯度高、效价高、无交叉 反应，易于大量制备，成本低。
➢ IgE： Em1
➢ κ： Km
（三）独特型（idiotype）
➢
一个淋巴细胞克隆独有的Ig特异性标志，存在于Ig
V区。每一V区均存在5-6个独特位。
➢ 分为独有和交叉独特型两种：private and cross idiotype
Ab2（抗独特型抗体）依其性质与功能分为α、、、 四种类型。
➢ Ab2α 识别和结合Ab1骨架上的独特型，不影响Ab1与相应 抗原的结合 ；
第四章 免疫球蛋白

第四章 免疫球蛋白


重链各恒定区结构域（CH1、CH2、CH3 和 CH4）之间有高 度的同源性，它们又与 CL 同源。因此，结构域又称为同源区， 反映了 Ig 分子在进化起源上的关联
不同链之间的同源区在空间通过疏水作用可进一步折叠成 更为紧密的结构，并具有一定的免疫学功能，称为功能区
功能区
V区 C1 区 C2 区 C3区
IgG 的 4 种亚类
③型
根据各类 Ig 轻链 C 区抗原特异性差异可分为两型：κ 型和 λ 型。 单个 Ig 分子的两条轻链总是同一型的，但同一个体中 κ 型和 λ 型可同时存在
④ 亚型
根据 Ig 的 λ 链 C 区中个别氨基酸残基不同，可将 λ 链分成 4 个亚型 λ链的同种型标志
标志
Oz Kern Mz Mcg
人 Ig 中的聚糖有两种类型
① N-乙酰氨基葡萄糖型：聚糖中的 N-乙酰氨基葡萄糖与肽链 上具有-Asn-X-Ser/Thr-（X 为除 Pro 和 Asp 以外的任何氨基酸 残基）序列的 Asn 残基通过 N-糖苷键连接。又可根据所含单 糖成分和连接方式差异分为简单型和复合型两种 ② N-乙酰氨基半乳糖型：聚糖中的 N-乙酰氨基半乳糖与肽链 上 Ser 或 Thr 通过 O-糖苷键连接
Ig 中所连的聚糖数目、类型以及连接位置随免疫球 蛋白的类别而异
IgG：只含 2~3 条 N-乙酰氨基葡萄糖型的聚糖，其含糖量
最少，仅 3%
IgA1和 IgE：含 4~5 条 N-乙酰氨基半乳糖型的聚糖
IgM：每一条 μ 链上有 5 个糖结合位点，含糖量最高， 可达 13%
六、 Ig 分子的不均一性
氨基酸位置
193 156 147 174 116 118 167
+/–
第四章免疫球蛋白免疫学

第四章免疫球蛋白免疫学

具有调理作用、ADCC作用等；
具 有 活 化 补 体 经 典 途 径 的 能 力 （IgG3>IgG1>IgG2）；
14
互补决定区
（complementarity-determining region, CDR）
高变区乃抗体与抗原（表位） 特异性结合的位置，此为CDR。
高变区=互补决定区
15
骨架区 （framework region, FR） V区中非HVR部位的氨基酸组成和 排列相对保守，此为FR。VH和VL 各有4个FR。
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
激活补体经典途径；
IgG的CH3： 结合单核/巨噬细胞表面FcR
不同生物学效应
23
功能区或结构域
结合抗原
遗传标记
结合补体 结合细胞
24
25
结构域的二级结 构是“β 三明治”
Flash 3
2）轻链（light chain, L链） 约214个氨基酸 轻链有两型：κ 及λ
但每一Ig分子的两条轻链 总是同型的。
10
2.可变区和恒定区
掌握
11
恒定区
掌握
（constant region,C区)
位于免疫球蛋白分子的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 组成或排列比较恒定。介导免疫球 蛋白多种生物学功能。
16
恒定区
骨架区
高变区 可变区
17
高变区形状特异性
18
19
3.铰 链 区
位 于 CH1 和 CH2 之 间 ， 含 丰 富 的 脯氨酸，易伸展弯曲，有利于 免疫球蛋白V区与抗原互补性结 合；有利于暴露补体结合位点；
第四章 免疫球蛋白

第四章 免疫球蛋白


Ab=Ig,Ig≠Ab；Ab是功能描述，Ig是化学结构描述；
第二节 免疫球蛋白的结构
一 、Ig的基本结构
（一）、重链和轻链 Ig的两条长链称为重链（Heavy chain, H链）,
含 450-550aa，分子量为50-75kD。
重链可分为μ、γ、α、δ、ε链
IgM IgG IgA IgD IgE
2.功能区的作用
VL+VH区： 抗原结合部位（2个）
V区
CL和CH 区：具有同种 异型抗体的遗传标记。 （2个）
铰链区：赋予弹性 和伸展性. CH2区：IgG的补体结 合点和通过胎盘的部位
C区
CH3区：是Ig与多种
细胞Fc受体结合的部 位.
二、Ig的其他结构
（一）连接链（J链）：富含半胱氨酸得多肽链
由浆细胞合成的一种糖蛋白。
IgA和IgM含有J链
可稳定Ig多聚体的成份
（二）分泌片 是分泌型IgA(sIgA）的一个辅助成分，
为一种糖肽，由粘膜上皮细胞合成和分泌。
介导IgA二聚体的转运
保护sIgA的铰链区免受蛋白酶的水解破坏
sIgA
分泌片
J链
三 Ig的酶解片断
1.木瓜蛋白酶
2个Fab 段：结合抗原 1个Fc段：结合细胞 2.胃蛋白酶 F(ab’)段:双价抗体活性 pFc’段：无生物学活性
第四节Ig的基因及抗体的多样性
一、Ig的基因结构 1.Ig轻链基因结构 （1）Ig κ 型轻链基因：Vκ
小鼠：350
、Jκ 、Cκ
5 1
人：100
5
1
（2）Igλ 型轻链基因：Vλ
小鼠：2
、Jλ
4
、Cλ
4
人：2
第4章 免疫球蛋白1

第4章 免疫球蛋白1


意义 mIgD是成熟B细胞的标志
功能 ：血清中的功能尚不清楚
五、IgE
特性
血清含量：正常人血清浓度极低， 约为5×10-5mg/ml IgE为亲细胞抗体：其CH2和CH3区 可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞上的 高亲和力受体结合
意义：介导Ⅰ型超敏反应
第5节 人工制备抗体
一、多克隆抗体
多克隆抗体的优势是：
第3节 免疫球蛋白的功能
免疫球蛋白的功能与其结构密 切相关。同一免疫球蛋白的V 区和 C 区的氨基酸组成和顺序的不同， 决定了它们的功能上的差异。
第4节 各类免疫球蛋白的特性与功能
一、IgG:
约占血清总Ig
的75%~80%
调理作用：促进吞噬
功能
ADCC作用: 介导细胞毒效应 激活补体：IgGCH2区激活经典途径 通过胎盘：新生儿抗感染
IgG：IgG1、IgG2、IgG3、IgG4 IgA: IgA1、IgA2
（三）型（type）:在同一种属所有个 体内，根据免疫球蛋白轻链C区所含抗 原表位不同，将免疫球蛋白分两型： κ型和λ型
（四）亚型（subtype）:同一型免疫 球蛋白中，根据轻链C区N端氨基酸排 列的差异，将λ链分为四个亚型： λ1、λ 2、λ3 、λ4
（三） 铰链区
二、免疫球蛋白的其他结构
J链和分泌片
三、免疫球蛋白的水解片段
胃蛋白酶水解片段的实际意义：
由于F（ab’）2片段保留了结合相应抗 原的生物学活性，又避免了Fc 段免疫原性可 能引起的副作用，因而被广泛用作生物制品。 如：白喉抗毒素、破伤风抗毒素经胃蛋白酶 消化后精制提纯的制品，因去掉Fc 段而降 低发生超敏反应。
同一种属但不同个体 来源的抗体分子，具有免 疫原性，可刺激机体产生 特异性免疫应答。同种异 型为个体型标志，存在于 IgC区。（源自）独特型（idiotype，Id）
第四章 抗体-免疫球蛋白(兽医免疫学)

第四章 抗体-免疫球蛋白(兽医免疫学)

兽医免疫学——第四章 抗体
Chapter 4 抗体－免疫球蛋白
第一节 抗体概述 第二节 抗体的基本结构 第三节 抗体的功能与五类抗体的主要特点 第四节 抗体的异质性 第五节 单克隆抗体
1
兽医免疫学——第四章 抗体
第一节 抗体概述
1890年德国学者Behuing和日本学者北里用脱 毒的白喉杆菌外毒素免疫动物，在动物的血清中产 生一种能中和外毒素毒性的物质，称为抗毒素，这 是在血清中发现的第一例抗体。
二、免疫球蛋白分子超家族
Ig分子轻、重链的各结构域都具有“三明治样”结构，称为 Ig结构域。其编码基因很可能是同一个原祖基因(Primordial gene)在基因组中多次拷贝的结果。实际上该结构域见于多种蛋 白质分子，推测该原祖基因在漫长的进化历程中曾被多次复制， 其拷贝基因已广泛分布于不同染色体上，参与编码多种不同的
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兽医免疫学——第四章 抗体
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兽医免疫学——第四章 抗体
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兽医免疫学——第四章 抗体
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兽医免疫学——第四章 抗体
抗体与抗原的结合 抗原表面的B细胞 表位具有构象依赖 性，抗原表位与抗 体分子的抗原结合 部位在构象上互补。
抗体的CDR
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兽医免疫学——第四章 抗体
抗体的CDR直接接触抗原表位(Epitop21e)
组成，折叠呈成两个结构域。L链共有 两型，kappa()与 lambda()，同一个天然Ig分子上L链的型总是相同的。
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兽医免疫学——第四章 抗体
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兽医免疫学——第四章 抗体
IgG分子的四种亚类
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兽医免疫学——第四章 抗体
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兽医免疫学——第四章 抗体
（二）可变区和恒定区 通过对来自不同B细胞克隆的抗体分子的氨基酸序
免疫学第四章 免疫球蛋白

免疫学第四章 免疫球蛋白


五聚体IgM
（1）分子量最大(900 kd)，又称巨球蛋白；存于血流内，抗败血
症
J Chain
（2）合成最早，半衰期短（5天--- 血清中特异性IgM
水平增高提示有近期感染），用于早期诊断和产前诊断
（3）具有强大的调理作用，激活补体及杀菌作用
（4）占血清Ig含量的5～10%
（5）天然血型抗体主要为IgM
1.与Ag特异性结合 2.激活补体
1
3.与Fc受体结合：Ig通过Fc端与多种细胞上的Fc受体 结合，激发效应功能。
（1）调理吞噬作用：Ig可结合到吞噬细胞的Fc受体， 促进M的吞噬颗粒性抗原。
（的FcR结合后，使细胞脱颗粒，释放生物活性物 质，激发I型过敏反应。
中和作用 溶解细胞
特异性结合抗原
激活 补体 通过胎盘和粘膜
结合 FcR
ADCC作用 调理作用
联合调理作用
通过胎盘
二、 各类免疫球蛋白的特性和功能
（一）IgG（单体）150KD 产生部位：淋巴结 脾
1、分4个亚类：IgG1、IgG2、IgG3、IgG4 2、血清中含量最高（75％），分子量最小，在抗体介导的防卫
（3）半衰期: 3天
Tail Piece
（4）防止免疫耐受的发生
人各类Ig的理化和免疫学性质比较
特性 重链 主要存在形式
IgG
γ 单体
分子量(kD)
150
抗原结合价 血清含量(mg/ml) 占血清Ig总量(％) 血管内分布(％) 外分泌液中 半衰期(日) 开始合成时间 血清含量达到正常成人水平的 年龄 通过胎盘 经典途径活化补体 替代途径活化补体 结合吞噬细胞 结合嗜碱性粒细胞和肥大细胞
鼠的IgG1(品系A）
d第四章免疫球蛋白

d第四章免疫球蛋白

第四章 免疫球蛋白
免疫学教研室 武延雋 2012（3-5）
概述
1、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 统称为免疫球蛋白。可分为分泌型和膜型，前者存 在血清中，后者构成B细胞膜上的抗原识别受体。
2、抗体（antibody,Ab)

是B细胞识别抗原后增殖分化为桨细胞，由桨细胞产 生的一种糖蛋白，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。抗体是免 疫球蛋白，但免疫球蛋白不一定都是抗体。
二硫键联接两条重链与两条轻链成一个单体Ig分子。 每条重链和轻链又分为氨基端（N）和羧基端（C） 。
Heavy
Fab VH CH1
VL
CL
CH2
Fc
CH3
Chains (five types: Light Chains (two types: and Fab fragment Fc fragment Constant regions variable regions Disulfide linkages
四、 IgE
1 2 3 4 种系进化中最晚出现的Ig，也是血清中含 量最低的Ig 单体形式存在，结构式为：22或22 结合肥大细胞和嗜碱性性粒细胞，参与I 型超敏反应的发生 结合嗜酸性粒细胞，有效杀伤寄生虫
Immunoglobulin E (IgE)


2、轻链（light chain L） （每条分子量约25KD ，由214-220个氨基酸组成） 轻链可分为两种链：κ（kappa）链、λ（lambda） 链，据此将Ig分为κ型和λ型。 一个天然Ig分子上的两条轻链总是相同的，同一个 体内不同Ig分子上的轻链是可以不同的。 κ ：λ=2：1；根据λ链恒定区个别氨基酸的差异，又 分为λ1、λ2、λ3和λ4四个亚型。
医学免疫学第四章

医学免疫学第四章

出生后4-6月开始合成IgA。 存在：粘膜或浆膜表面；各种外分泌液中。 作用：粘膜局部免疫的重要抗体
—机体抗感染的“边防军”
四、IgD
1、血清中含量低（约0.03mg/ml），占血清Ig总量 0.2 %。 2、见于个体发育的任何时段 3、对酶敏感（铰链区较长），不稳定，半寿期短（3天） 4、功能不清——与超敏反应、自身抗体有关。 5、B细胞抗原识别受体（BCR组分）
可作为B细胞分化成熟标志 成熟B细胞（初始B细胞 naive B cell）
活化B细胞（或记忆B细胞） ——mIgD逐渐消失。
五、IgE
1、血中含量极微（5×10-5mg/ml）， 单体，粘膜固有层浆细胞产生。
2、亲细胞抗体。 3、介导Ⅰ型超敏反应。
Fc受体： FcεRI和FcεRⅡ IgE Fc 段(CH2,CH3)与肥大细胞,嗜碱性粒细
同种异型
（三）独特型（idiotype，Id） • 即使是同一种属、同一个体来源的 抗体分子，其免疫原性亦不尽相同， 称为独特型，是每个免疫球蛋白分子 所特有的抗原特异性标志，其表位又 称为独特位。抗体分子每一Fab段约 有5~6个独特位，它们存在于V区。独 特型在异种、同种异体甚至同一个体 内均可刺激产生相应抗体，即抗独特 型抗体（AId或Ab2）。
独特型
第三节 Ig的功能
免疫球蛋白的V区和C区的氨基酸组成和顺序的不同，决 定了它们功能上的差异； 许多不同的免疫球蛋白在V区和C区结构变化的规律性， 使得免疫球蛋白的V区和C区在功能上存在共性。 V区和C区的作用，构成了免疫球蛋白的生物学功能
一、V区的功能：
特异地识别并结合抗原（Ig的首要功能 ）： 与抗原结合部位:CDR1、CDR2、CDR3 单体Ig抗原结合价为2价；IgM抗原结合价
第四章免疫球蛋白PPT课件

第四章免疫球蛋白PPT课件


Fc段 即结晶片段。用木瓜蛋白酶消化IgG分子， 可得到两个Fab和一个Fc段。Fc段含有两 条重链羧基端侧的1／2多肽链。该片段无 抗体活性，但具有活化补体、结合细胞和 通过胎盘等生物学功能。

IgM 是个体发育中出现最早的免疫球蛋白，分 子量最大，不能通过血管壁，主要存在于 血液中，脾脏是主要合成部位，杀菌、溶 菌促进吞噬等作用显著强于IgG。
五、运动与分泌型免疫球蛋白A
问题： 1、SIgA是如何产生的？ 2、 SIgA主要具有什么功能？ 3、不同强度运动SIgA的主要如何变化？ 4、运动与呼吸道感染的“J”型曲线是何含 义？

1、 SIgA是如何产生的？ 粘膜接触抗原，由局部固有层中浆细胞产 生。

2、 SIgA主要具有什么功能？ 抗感染 途径： 阻止黏附；溶解细菌；中和病毒；免疫排除

分为： 分泌型：sIg 存在于血液、体液中，具有抗 体的各种功能。 膜型：mIg 存在于B细胞膜上。 由于抗体广泛存在于体液中，因此将抗体 介导的免疫成为体液免疫

主要分为五类 IgG IgA IgM IgD IgE 具有相同的基本结构

2、抗体(Antibody) 是机体免疫细胞被抗原激活后，由分化成 熟的B细胞增殖、分化为浆细胞所产生的一 种蛋白质，是一类能与相应抗原特异性结 合的具有免疫功能的球蛋白。
由于抗体广泛存在于体液中因此将抗体介导的免疫成为体液免疫iggigaigmigdige是机体免疫细胞被抗原激活后由分化成熟的b细胞增殖分化为浆细胞所产生的一种蛋白质是一类能与相应抗原特异性结合的具有免疫功能的球蛋白
第四章 免疫球蛋白(抗体)
运动免疫学
一、概念
1、免疫球蛋白（Immunoglobulin IG） 是指具有抗体活性或化学性质与抗体相似 的一类球蛋白。 电泳方法分离，曾被称为γ球蛋白。
医学免疫学教案第04章 免疫球蛋白

医学免疫学教案第04章 免疫球蛋白

基本内容
教学手段和教学组织
⑴IgV区的高变区，Ig与抗原结合的CDR及Ig的独特型决定基指的是IgV区的同一个结构，所不同的是分别按其结构特点、功能及该区抗原性三个不同角度阐述而已。
⑵独特型
3、其它结构与有关功能和相关Ig共同学习
⑴铰链区
⑵J链
⑶分泌片
(二)Ig的功能区：Ig各条肽链通过链内二硫键连接并折叠成若干球形结构域，每个结构域约由110个氨基酸组成，提供一个活性部位或行使一种或多种生理功能，称为Ig的功能区。其二级结构是两个反向平行的β片层，两个片层中心的两个半胱氨酸残基由一个链内二硫键垂直连接，形成一个“β桶状”或“β三明治”结构。
⑵替代途径：凝聚的IgA,IgG4，IgE.
2、与细胞膜上Fc受体结合：多种组织细胞膜上都有IgG等抗体的Fc受体，使抗体与不同细胞结合可产生不同的免疫效应。参见教材P41图4-9
⑴调理作用(opsonization)：IgG的Fc段与中性粒细胞、巨噬细胞的Fc受体(FcγR)结合，增强吞噬细胞的吞噬杀伤抗原的能力，此功能称为抗体的调理作用。(注意与补体的调理作用区别)
联系临床
图示
此处作为了解内容，不作为学生掌握的内容，简单通过图示来讲解
基本内容
教学手段和教学组织
三、Ig的功能(生物学活性)
(一)V区的功能：识别并特异性结合抗原，其特异性由CDR共同构成的环状凹槽决定。抗原抗体的结合特异、可逆。
(二)C区的功能：
1、激活补体：
⑴经典途径：激活能力以IgM最强(高于IgG500倍以上)。IgM>IgG3>IgG1>IgG2
4、亚类：人IgG分为IgG1,2,3,4。
5、主要活性：IgG是抗感染中最主要的抗体，多数抗菌、抗病毒、抗毒素抗体都是IgG类。

第4章 免疫球蛋白1

• J链
一条多肽链，富含半胱氨酸，由浆细胞合成。
能将Ig单体连接为二聚体或多聚体，并与抗体 的体内运转有关
湖州师范学院医学院微生物与免疫教研室
免疫球蛋白的其他成分
• 分泌片
由黏膜上皮细胞合成和分泌，以非共价形式结
合到二聚体上，形成分泌型IgA(SIgA),然后被分 泌到黏膜表面。能抵抗蛋白水解酶消化。
第四章 免疫球蛋白
姚韵靓
QQ/微信:1879397 Phone:665058 E-mail:Yaoyunliang1984@ 新浪微博：@Yulion_乱激棍 @免疫学资讯
免疫球蛋白
• 内容提要
概述
免疫球蛋白的结构
抗体的异质性
五类免疫球蛋白的生物学特性
免疫球蛋白基因及抗体的多样性
用抗原免疫动物后得到的动物血清(抗血清)，是
由体内分别针对抗原物质上的多个抗原决定簇的
免疫球蛋白的异质性
• 血清型
同种异型(allotype)
在同一种属中不同个体中所产生的同一类型Ig,由于 重链或轻链恒定区内一个或数个氨基酸（即遗传标
志）不同而表现的抗原性差异。
湖州师范学院医学院微生物与免疫教研室
免疫球蛋白的异质性
• 血清型
独特型(idotype, Id)
同一个体中不同B细胞克隆所产生的Ig可变区所具有 的抗原特异性标志，由Ig高变区特有的氨基酸序列
和构型所决定。可变区=抗原结合部位=独特型抗原 决定簇
湖州师范学院医学院微生物与免疫教研室
免疫球蛋白的功能
湖州师范学院医学院微生物与免疫教研室
免疫球蛋白的功能
• V区的功能
识别和特异性结合抗原 Ab +Ag发挥免疫效应
B细胞膜表面的IgM和IgD是B细胞识别抗原的受

第4章 免疫球蛋白


四、免疫球蛋白IgG的水解片段
Fab
抗原结合片段
Fab
Fc （可结晶 片段）
, F(ab) 2
意义:
⑴ 用于研究免疫球蛋白的结构和功能; ⑵ 避免超敏反应。
, pFc
第二节 免疫球蛋白的血清型
（一）同种型 指同一种属所有个体间的 Ig分子共有的抗原特异性。因种属而不同 （二）同种异型 指同一种属不同个体间 的Ig分子具有特异性不同的抗原决定簇。 因人而不同 （三）独特型 指不同B细胞所产生的Ig 分子V区具有的抗原特异性标志。
N
轻链(L)
二硫键
铰链区
重链(H)
C
IgA(IgA1、IgA2)
IgM
μ
α
IgE
γ
IgD
ε
IgG
(IgG1~IgG4)
δ
2. 可变区和恒定区
N
3.超变区 (HVR)或称 互补决定区 （CDR）
VH
CH 1
V区
VL CL CH2
C区 C
CH3
4. 铰链区
位于CH1-CH2之间，富含脯氨酸 特点：易伸展 —— 有利于结合Ag， 易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶水解。 * IgM、IgE无铰链区（CH2）
第四章
一、抗体与免疫球蛋白 二、免疫球蛋白的结构 三、免疫球蛋白的血清型（了解）
四、免疫球蛋白的生物学特性
五、人工制备抗体
抗体与免疫球蛋白
抗原
浆细胞
B
抗体
抗体 （antibody，Ab）
是B细胞识别抗原后增殖分化为浆细胞所产 生的一种糖蛋白，主要存在于血清等体液中，能 与相应抗原特异性结合，具有免疫功能。
免疫球蛋白 （immunoglobulin,Ig） 具有抗体活性或化学结构与抗体相似 的球蛋白统称为免疫球蛋白。

临床执业医师考试医学免疫学复习笔记(高频考点)第四章

第四章免疫球蛋白1．掌握免疫球蛋白和抗体的基本概念及二者的关系。

2．掌握免疫球蛋白的分子结构、功能区及各功能区的生物学作用、各水解片段及其功能，明确免疫球蛋白结构与功能的关系。

3．掌握免疫球蛋白分子的主要功能（特异性结合抗原、活化补体、结合Fc受体、通过胎盘等）。

4．熟悉免疫球蛋白同种型、异种型和独特型的基本概念。

5．熟悉五类免疫球蛋白的主要特性。

6．熟悉多克隆抗体、单克隆抗体的概念、特点及制备方法，基因工程抗体的含义及种类抗体（Antibody, Ab)：是由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，具有免疫功能的糖蛋白。

免疫球蛋白（Immunoglobulin, Ig)：具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。

类型分泌型（secreted Ig, sIg）:存在于体液中，具有抗体的各种功能膜型（membrane Ig, mIg）: BCR一、免疫球蛋白的结构1、重链和轻链2、可变区和恒定区可变区（V区) 超变区（HVR) 骨架区（FR) 恒定区（C区)3、铰链区4、免疫球蛋白的结构域（功能区）IgG, IgA, IgD： L chain: VL, CL H chain:VH, CH1, CH 2, CH3IgM, IgE: L chain: VL, CL H chain:VH, CH1, CH2, CH3 CH4二、其他成分1、连接链（J链）：由浆细胞合成的一种糖蛋白。

多聚体：IgA和IgM2、分泌片：粘膜上皮细胞合成和分泌，pIgR胞外段，保护sIgA的铰链区免受蛋白酶的水解破坏，介导IgA二聚体的转运三、Ig的酶解片断木瓜蛋白酶 2个Fab 段结合抗原1个Fc段结合细胞胃蛋白酶F(ab’)2段双价抗体活性 pF c’段无生物学活性四、导致免疫球蛋白异质性的因素外源性因素：物质基础——多样性抗原（表位）的存在抗原分子含有多种抗原表位，不同表位刺激免疫细胞产生不同特异性抗体。

医学免疫学第四章 免疫球蛋白


第二节 免疫球蛋白的异质性
Chapter 2 Heterogeneity of Immunoglobulin
一、免疫球蛋白的类型
IgG
IgG
IgG
IgG
1
2
3
4
第二节 免疫球蛋白的异质性
Chapter 2 Heterogeneity of Immunoglobulin
二、免疫球蛋白的多样性
多样性抗原表位的存在是导致Ig异质性（即具有不同 的抗原特异性）的外源因素，是Ig异质性的物质基础。
一、免疫球蛋白的基本结构
四肽链 二硫键 “Y”
第一节 免疫球蛋白的结构
Chapter 1 Structures of Immunoglobulin
一、免疫球蛋白的基本结构
（一）重链和轻链（Heavy chain and Light chain）
第一节 免疫球蛋白的结构
Chapter 1 Structures of Immunoglobulin
一、免疫球蛋白的基本结构
（三）铰链区（hinge region）
第一节 免疫球蛋白的结构
Chapter 1 Structures of Immunoglobulin
一、免疫球蛋白的基本结构
第一节 免疫球蛋白的结构
Chapter 1 Structures of Immunoglobulin
一、免疫球蛋白的基本结构
第一节 免疫球蛋白的结构
Chapter 1 Structures of Immunoglobulin
一、免疫球蛋白的基本结构
（二）可变区和恒定区（Variable region and Constant region）
第一节 免疫球蛋白的结构

免疫球蛋白


二、单克隆抗体 （monoclonal antibody,McAb或mAb） 由一个B细胞和一个恶性骨髓瘤细胞 融合成的B细胞克隆仅识别一种抗原表位， 故经筛选和克隆化的杂交瘤细胞仅能合 成、分泌单一抗原表位的特异性抗体。
HAT培养基： 次黄嘌呤(Hypoxanthine,H) 氨基蝶呤(Aminopterin ,A) 胸腺嘧啶核苷(Thymidine,T)。
小
结
一、Ig与Ab的概念 二、Ig的结构 三、Ig的异质性 四、各类Ig的特性与功能(Ab) 五、五类免疫球蛋白的特性与功能 六、人工制备抗体
第二节 免疫球蛋白的异质性
免疫球蛋白基本结构相似，但在结构与功能上差别甚 大，也就出现了特异性与类别的不同，即明显的异质性 (heterogenecity)。 一、免疫球蛋白的类型： (一)类(class)：同一种属不同个体，重链C区差异，重链五种， 类别五类； (二)亚类(subclass)：同类免疫球蛋白，重链抗原性及二硫 键数目和位置差异，再分亚类：IgG(1、2、3、4)； IgA(1、 2)； (三)型(type)：同一种属所有个体，轻链C区差异，Ig可分为 κ和λ两型； (四)亚型(subtype)：同一型别Ig，轻链C区差异，如： λ链 190氨基酸为亮氨酸时，称为OZ(+)，为精氨酸时，称为
四、IgD 1.血清含量低:0.2%，功能不详； 2.个体发育的任何时期都可产生； 3.半衰期仅3天； 4.BCR：mIgM--未成熟B细胞， BCR：mIgM、mIgD--成熟 B细胞。
五、IgE 1.血清含量最低:5×10-5mg/ml 2.引起Ⅰ型超敏反应； 3.可能参与抗寄生虫感染。
一、多克隆抗体 第五节 人工制备抗体 （polyclonal antibody,pAb） 天然抗原分子中常含多种不同抗原 特异性的抗原表位，以该抗原物质刺激 机体免疫系统，体内多个B细胞克隆被 刺激，产生的抗体中实际上含有针对多 种不同抗体表位的免疫球蛋白。 克隆（clone）：一个纯的无性细胞繁殖 系。

免疫学试题库 (4)

第四章免疫球蛋白一、单项选择1. 识别同一抗原的膜型Ig和抗体不同点在于：A. 抗原识别特性B. 抗原结合特性C. V区编码基因D. 氨基端E. 羧基端2. 有关Ig遗传学不正确的是：A. H链V区编码基因由V、D、J三种基因片段经重排后组成B. L链V区编码基因由V、J两种基因片段经重排后组成C. V、D、J基因片段具有多样性D. Ig 类别转换过程中C区编码基因不变3. 下列哪项不是单克隆抗体的特性：A. 高度特异性B. 高度均一性C. 可大量生产不断供应D. 可通过用抗原免疫动物后收获血清制备E. 由一个识别一种抗原表位的B细胞克隆产生4. 具有IgE高亲和力受体的细胞是：A.嗜中性粒细胞B.嗜酸性粒细胞C.肥大细胞D.内皮细胞E. B细胞5. 下列Ig分子及其酶解片段中，哪一种最具实际应用价值：A. 完整Ig分子B. F(ab’)2C. FcD. pF c’E. 以上都不对6. 能够发挥ADCC效应的淋巴细胞是：A.NKT细胞B. B-1细胞C. B-2细胞D. NK细胞E. CTL7. 免疫球蛋白的基本结构是由：A．二硫键连接四条H链组成B．二硫键连接四条L链组成C．二硫键连接一条H链和一条L链组成D．二硫键连接二条H链和二条L链组成E．绞链区连接二条H链和二条L链组成8. Ig分子中与相应抗原特异性结合的部位是：A．重链恒定区B．轻链恒定区C．重链可变区和轻链可变区D．Fc E．绞链区9. 免疫球蛋白超家族（IgSF）成员的特征性结构是：A．免疫球蛋白折叠B．TCR V C．MHC多态区D．V区E．C区10. 能使IgG水解为F(ab’)2和pFc片段的酶是：A．磷酸酶B．木瓜蛋白酶C．酪氨酸蛋白激酶D．胰蛋白酶E．胃蛋白酶11. 与抗原结合后，激活补体能力最强的Ig是：A．IgM B．IgG C．IgE D．IgD E．IgA12. 在种系发生和个体发育过程中最早出现的Ig是：A．IgD B．IgA C．IgG D．IgM E．IgE13. 关于IgE的正确描述是：A．介导I型超敏反应B．能通过胎盘C．可发挥ADCC效应D．有补体结合位点E．具有调理吞噬作用14. 介导NK细胞、单核-巨噬细胞等发挥ADCC效应的Ig主要是：A．IgD B．IgA C．IgE D．IgM E．IgG15. 抗体分子的异种抗原性主要存在于：A. Fab段B. 重链可变区C. 重链恒定区D. 轻链可变区E. 铰链区16. 下列各类免疫球蛋白中，哪类可以通过胎盘从母体转移给胎儿？A. IgAB. IgGC. IgMD. IgDE. IgE17. IgA的重链是：A. J链B. SP链C. α链D. κ链E. δ链18. 下列哪种免疫作用在无抗体存在时仍可发生：A. ADCC作用B. 补体激活的经典途径C. III型超敏反应D. 毒素中和作用E. CTL细胞杀伤肿瘤细胞19. FcγR的功能不包括：A. 介导巨噬细胞的ADCCB. 调理吞噬C. 清除免疫复合物D. 介导NK细胞的ADCCE. 介导Ⅰ型超敏反应20. 抗μ链抗体可以识别的细胞是：A. T淋巴细胞B. NK细胞C. B淋巴细胞D. 巨噬细胞E. DC21. 体外实验时，用抗μ链抗体可活化的细胞是：A. T淋巴细胞B. NK细胞C. B淋巴细胞D. 巨噬细胞E. DC22. 可参与ADCC作用的细胞是：A. Th细胞B. Treg细胞C. B细胞D. NK细胞E. 嗜碱性粒细胞23. Ig根据其_____的不同，可分为IgA、IgD、IgE、IgG、IgM五类：A. 重链恒定区B. 重链可变区C. 轻链恒定区D. 轻链可变区E. 以上都是24. 具有特异性免疫功能的免疫分子是：A．细胞因子B．补体C．抗体D．MHC分子E．抗菌肽25. 关于抗体，下列哪项是错误的：A、抗体是指具有免疫功能的球蛋白B、抗体主要存在于血液、体液、粘膜表面及其分泌液中C、抗体是能和相应抗原特异性结合的球蛋白D、抗体都是免疫球蛋白E、抗体都是体内产生的26. 抗体与抗原结合的部位是：A、CH区B．VH区C、CL区D、VL区E．VH与VL区27. 下列哪种物质不是抗体：A．抗毒素血清B．胎盘球蛋白C．淋巴细胞抗血清D、植物血凝素E．白喉抗毒素28. 关于IgE的正确描述是：A．介导I型超敏反应B．能通过胎盘C．由粘膜上皮细胞产生D．有补体结合点E、具有调理作用29. 下列分泌液中不含IgA的是：A．唾液B．初乳C．汗液D、肠道分泌液E．支气管黏液30. 下列哪种细胞具有IgE Fc受体：A．平滑肌细胞B．嗜碱粒细胞C．中性粒细胞D．单核细胞E．血管内皮细胞31. 各种Ig单体分子共有的特性是：A．与靶细胞结合后能介导ADCC作用 B. 具有两个完全相同的抗原结合部位C．轻链与重链以非共价键结合D．与抗原结合后能激活补体E．与颗粒性抗原结合后能介导调理吞噬作用：32. 介导NK细胞、巨噬细胞、中性粒细胞发挥ADCC效应的Ig主要是：A．IgA B．IgM C．IgG D．IgD E．IgE33. 具有J链的Ig是：A．IgG1 B、IgG4 C．SIgA D．IgE E．IgD34. 关于IgG的错误叙述是：A．可分为四个亚类B．可通过胎盘C．抗原结合价为二价D．CH2有补体C1q结合点E．经木瓜蛋白酶水解后可获得一个F（abˊ）2片段35．关于IgE，下列哪项是错误的：A、在五类Ig中含量最低B、有CH4区C、可介导I型超敏反应D、有亲细胞性E、在种系发育过程中最早发生36．决定Ig类别的抗原决定簇存在于Ig分子的：A．轻链恒定区B．轻链可变区C．重链铰链区D．重链恒定区E．重链可变区37．各种单体抗体分子的共性是：A．重链都具有四个功能区B．有两个完全相同的抗原结合部位C．链间和链内以非共价键相连D．能结合补体E．能结合吞噬细胞38．能与补体C1q结合的Ig是：A．IgE和IgD B．IgA和IgG C．IgG和IgMD．IgM和IgE E．IgM和IgA39．外分泌液中含量最高的Ig是：A．IgM B．IgG C．SIgA D．IgE E．IgD40. 较其它Ig更易透过毛细血管壁Ig是：A．IgM B．IgG C．IgA D．IgE E．IgD41. 对SIgA而言，下列描述错误的是：A．由两个单体IgA、一个J链和一个分泌片组成B．单体IgA由淋巴结中浆细胞产生C．分泌片由黏膜上皮细胞产生D．分泌片的功能是保护SIgA不被蛋白水解酶破坏E．母亲可将SIgA通过乳汁传递给婴儿42. 口服脊髓灰质炎疫苗后，肠内升高的Ig是：A．SIgA B．IgD C．IgG D．IgM E．IgE43. 体内抗病毒、中和毒素、抗真菌最重要的抗体为：A．IgA B．IgM C．IgG D．IgE E．IgD44. 来自母体能引起新生儿溶血症的Rh抗体的类别为：A．IgD B. IgM C. IgG D. IgA E. IgE二、不定项选择1. IgG经胃蛋白酶水解后可得到：A．1个F（ab＇）2段B．2个Fab段C．SC D．PFc＇E．1个Fc段2. 关于Ig的可变区，下列叙述哪些是正确的：A. 位于L链靠近N端的1/2及H链靠近N端的1/5或1/4B. 由高变区和骨架区组成C. 不同Ig的高变区氨基酸组成和排列顺序不同，抗体特异性也不同D. Ig分子独特型决定簇存在的主要部位E. 高变区又称互补决定区三、名词解释1. 抗体2. 免疫球蛋白3. 同种型4. 同种异型5. 独特型6. 单克隆抗体7. 基因工程抗体8. 抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（antibody dependent cell mediated cytotoxcity）9. CDR即互补决定区四、简答与论述1. 试述免疫球蛋白的基本结构及其主要生物学功能。

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• ２）轻链（light chain, L链）：约210个氨 基酸，分为和两种，据此Ig分为和两 型；
κ型
λ型
2．可变区和恒定区
• 可变区（variable region，V区）：位于Ig 分子的N端、轻链1/2和重链1/4或1/5处；其 氨基酸序列随Ig针对的抗原特异性变化而变 化，是抗体与抗原特异性结合的部位。
• * 骨架区（framework region, FR）：V区中 非HVR部位的氨基酸组成和排列相对保守， 此为FR。VH和VL各有4个FR。
• 恒定区（constant region,C区）：位于Ig 分 子的C端、轻链1/2和重链3/4或4/5处。其氨 基酸的组成或排列顺序不随Ig针对的抗原特 异性的改变而改变。是Ig介导多种生物学功 能的部位。
• V区可进一步分为超变区（或者互补决定区） 和骨架区。
• * 超变区（ HVR ），又称为互补决定区 （ CDR ）：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，称为 HVR。
• VL和VH各有3个CDR 。超变区乃抗体与抗 原表位（AD） 特异性（互补）结合的位置。
hypervariable region, HVR complementarity-determining region, CDR
一、概念
* 免疫球蛋白（Immunoglobulin, Ig）：具有 抗体活性或化学结构与抗体类似的球蛋白。
* Ig的存在形式
• 分泌型（secreted Ig, sIg）：存在血清和组 织液中。即为抗体(antibody, Ab)。
• 膜型（membrane Ig, mIg）：存在于B细胞 膜上，即为BCR。
2．胃蛋白酶（pepsin）水解片段
• IgG在胃蛋白酶作用下水解为1个F(ab’)2 和 一些无活性pFc’片段
（四）免疫球蛋白的功能区
• 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，发挥一定的生理功能，故 称为功能区（domain）。
* VH和VL：与抗原表位特异性 结合的部位。
• 分泌片（secretory piece, sp）由黏膜上皮 细胞合成和分泌，以非共价形式结合在IgA 二聚体上，使其成为sIgA。
二硫键 J链
分泌片
（三）Ig的水解片段
1．木瓜蛋白酶（papain）水解片段
• IgG在木瓜蛋白酶作用下水解为2个Fab段 （抗原结合段）和1个Fc段（可结晶段）
* Ig的理化性质 • 属球蛋白 • 在电泳图谱上大部分抗体活性在球蛋白区 • 具有异质性。
二、Ig的结构(IgG 为例) （一）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。
二硫键的分布
二级结构及空间结构
１．重链与轻链
１）重链（heavy chain, H链）：约450-550 氨基酸，分为5种：、、、、。其组 成相应的五类Ig：IgG、IgM、IgA、IgD、 IgE。
* 亚型：κ Βιβλιοθήκη 有亚型• * 同种异型（allotype）表位：指同一种属 不同个体间Ig分子所具有的不同的抗原表位， 能够刺激同种异体免疫系统产生应答。例 如人Ig具有Gm、Am、Em、Km标记，存在 于、、链和链的C区，可作为遗传标记。
•
• * 独特型（idiotype）表位：指每个Ig分子所特有 的抗原表位，又称为独特位（idiotope）。能够刺 激自身免疫系统产生应答，主要存在于V区。独 特型在异种、同种异体甚至同一个体内均可诱生 相应抗体，即独特型抗体（AId）。不同抗原表位 诱生不同的抗体分子，其V区彼此不同。
免疫学第四章免疫球蛋白
• 授课时间： 两个学时
• 目的与要求：
• 1．熟悉中枢免疫器官的概念，熟悉淋巴细 胞发育了解其他功能。
• 2．熟悉外周免疫器官的概念，熟悉淋巴结、 脾脏和MALT的结构和功能，熟悉免疫细胞 在其中的分布和淋巴细胞再循环的概念。
• 重点： • 1.免疫球蛋白的概念 • 2.免疫球蛋白的结构 • 3.免疫球蛋白的生物学特性 • 难点： • 1. 抗体的异质性
• 同种型表位能够刺激异种免疫系统产生应 答。根据同种型表位的差异，可以将Ig分为 不同的类（亚类）型（亚型）。
* 类（class）：根据CH抗原特异性的不同分 为五大类:IgG、IgM、IgA、IgD和IgE
* 亚类：IgG1-G4； IgA1-A2； IgM1-M2。
* 型（type）：根据CL抗原特异性的不同分 为两个型：κ型和λ型
* 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,激活补体经典 途径。
* IgG的CH3、IgM和IgE的 CH4：结合细胞表面相应的 FcR，介导不同生物学效应
三、抗体的异质性
• Ig是一类具有高度异质性的球蛋白分子，在 结构上Ig分子彼此之间存在差异，这些差异 能够在异种动物、同种异体或在自身体内 激发特异性免疫应答，产生特异性抗体。
•
三、Ig的功能
• （一）V区的功能 • V区的功能是特异性结合抗原表位。 • * 抗体特异性结合抗原 中和毒素、阻断
病毒感染。 • * BCR特异性结合抗原 B细胞识别抗原。
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Ig V 区与抗原互补结合；有利于暴露补体结合 位点；对蛋白酶敏感。
• IgM和IgE无铰链区。
4．其它成分
• J链（joining chain）：由浆细胞合成，能 将单体Ig分子连接为多聚体（如IgM和 sIgA）。
• 用血清学方法（抗原-抗体反应）测定和分 析的Ig结构差异（抗原性）称为Ig的血清型。
• 根据Ig结构差异（抗原表位）存在的部位以 及在异种、同种异体或自体中产生免疫的 差别，可将Ig的抗原性分为同种型、同种异 型和独特型抗原表位。
• * 同种型（isotype）表位：指同一种属所有 个体的Ig分子共有的抗原表位，位于Ig轻链 和重链的C区。