第三章 免疫球蛋白

嘌呤 (hypoxanthine,H) 氨甲蝶呤 (aminopterin,A) 和胸 腺嘧啶核苷(thymidine,T). 5.细胞的DNA合成一般有两条途径： A：由糖和氨基酸合成核苷酸，进而合成DNA，叶酸作为重 要的辅酶参与反应。 B ：在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在下，经次黄嘌呤磷酸
核糖转化酶 (HGPRT) 和胸腺嘧啶核苷激酶 (TK) 的催化下
补体结合位点。
三、免疫球蛋白的水解片段

木瓜蛋白酶水解IgG
得到两个相同的
Fab段和一个Fc段。

胃蛋白酶裂解IgG 得到一个具有双价活
性的F（ab’）2段和若干个小分子多肽碎
片（pFc’）
四、J链和分泌片
（一）连接链（J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
⑷细胞分选仪法：流式细胞仪分选。
8. 单克隆抗体的制备、纯化： A 体外细胞株扩大培养，取上清液提纯。
B
C
接种小鼠腹腔，取腹水提纯。
纯化按抗体纯化步骤进行。 终浓度10%的二甲亚砜(DMSO)冻存液后液氮(-196 ℃ ) 保存。原则是：慢冻(逐步降温，以每分钟降1℃为
9. 细胞株冻存和复苏：加小牛血清或1640培养液配成

铰链区 位于CH1与CH2之间，含有丰富的
脯氨酸，因此易伸展弯曲，而且易被木瓜
蛋白酶、胃蛋白酶等水解。
免疫球蛋白的结构
高变区
二、免疫球蛋白的功能区

每个功能区约由110个氨基酸组成，其氨基 酸的序列具有相似形或同源性。其二级结 构是反向平行的β片层
IgG, IgA, IgD:
L chain: VL, CL H chain:VH, CH1, CH2, CH3
antibody,McAb）。
杂交瘤技术制备单克隆抗体流程
动物免疫 分离脾细胞 细胞融合 制备骨髓瘤细胞
ELISA测血清
HAT培养基选择杂交瘤细胞
阳性孔克隆化并扩大培养
再次克隆 克隆扩大培养 扩大培养收集上清液 动物接种收集腹水
单克隆抗体纯化保存
单克隆抗体的基本技术 1.抗原提纯与动物免疫： 抗原纯度高：电泳纯 与骨髓瘤细胞同源的BALB/c小鼠 2.细胞的选择：
1. 抗原抗体复 合物
肥大细胞脱 颗粒
2. 结合细胞 调理吞噬作 用
4. 炎症反映
抗独特型抗体
抗体的抗原结合部位（antigen binding site）是抗 原三维结构的“映象”。 抗体的这一独特氨基酸结构称 为独特型（idiotype）。
将某一抗体注射到另一个动物体内，可产生这一抗 体的抗独特型的抗体（ anti-ids ）。这一抗体“模仿” 了抗原三维结构，可被用于作为疫苗。
IgD分子的结构
五、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 Fcε 受 体 （ FcεR1 ） 结合，引起I型 超敏反应。
第四节
单克隆抗体和多克隆抗体
一 多克隆抗体
用抗原免疫动物后获得的免疫血清（抗血清）
由不同克隆的B细胞针对不同抗原决定簇 所产生。
合成DNA。
6.
HAT培养基的选择原理： ⑴ 氨甲蝶呤 (A) 是叶酸拮抗剂，可阻断细胞利用正 常途径合成DNA，细胞在含有氨甲蝶呤的培养基中不
能通过正常途径合成DNA。
⑵ 瘤细胞是 HGPRT 酶阴性细胞，自身不能通过替代 途径合成DNA而繁殖。 ⑶ B细胞虽含有HGPRT，但不能在体外培养存活（只 存活5~7d，且功能下降)。



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Ⅱ、Ⅲ型超敏反应


IgM 的结构
J 链
两种IgM的比较
分泌型IgM IgM mIgM 膜型IgM
J 链
Ab +Ag——发挥免疫效应
B细胞膜表面的IgM和IgD是B细胞识别抗原的受体

C区的功能：

☆激活补体 IgM，IgG1~3 + Ag
☆结合细胞表面的Fc受体 ☆穿过胎盘和黏膜 调理作用、
ADCC作用、介导I型超敏反应

BACK
细菌
或其它大分子细 菌代谢产物抗原
3. 激活补体 介导杀伤
IgM, IgE:
L chain: VL, CL H chain:VH, CH1, CH2, CH3, CH4
功能区的作用
VL, VH: 超变区，互补决定区（CDR): 与抗原特异 性结合部位 CL， CH1: 同种异型的遗传标记 CH2, CH3(IgM): 补体C1q结合点，激活补体 IgG CH2: 通过胎盘 IgG CH3:与单核细胞、巨噬细胞、中性粒细胞、 NK细胞、B细胞表面的FcR结合。 IgE CH2和CH3：与肥大细胞和嗜碱性性粒细胞 表面的IgE Fc结合 铰链区：适于V区同抗原的结合。含大量脯氨酸，富有弹 性和伸展性，能使Ab与不同距离的抗原决定簇结合，也利于暴露
第三章 免疫球蛋白

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。

抗体（antibody,Ab)是B细胞识别抗原后增殖
分化为桨细胞所产生的一种蛋白质，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.
与抗体有关的诺贝尔奖获得者
1901

第一节 免疫球蛋白的结构
一、免疫球蛋白的基本结构

四肽链结构
所有Ig的基本单位都是四条肽链的对称
结构。两条重链（ H ）和两条轻链（ L）。每条重链 和轻链分为氨基端和羧基端。

人类Ig根据其重链稳定区的分子结构和抗原
特异性的不同，分为五类：IgG、IgA、IgM、
IgD、IgE，其重链分别为：γ、α、μ、δ、ε
1908
von Bering Ehrlich & Metchnikoff Edelman & Poter Yalow Koler,Milstein & Jerne Tonegawa
血清治疗
抗体生成、吞噬
1972
1977 1984 1987
抗体分子结构
放射免疫测定 单克隆抗体 Ig基因结构
免疫球蛋白与抗体的关系
二 单克隆抗体

多克隆抗体 多个抗原决定基——机体——多
种抗体的混合物

单克隆抗体（monoclonal antibody）为只针
对某一特定的抗原决定基，纯度高的抗体
单克隆抗体概念：
每一克隆B细胞所产生的理化
性状高度均一、组成均一、只与同 一种抗原决定族反应的抗体，称为
单克隆抗体（monoclonal
宜)，快融(立即浸入37~40 ℃ 水浴)。
10.注意事项： ⑴ 用降植烷(pristane)等油类制剂，反复注入BALB/C小鼠腹 强腔，可诱发产生小鼠骨髓瘤细胞。这种细胞在适宜培养
条件下，具有无限繁殖能力，选择本身不会产生Ig
(SP2/O和小鼠骨髓瘤653细胞株)的对数期生长细胞作为融 合细胞。 ⑵选择缺乏HGPRT或TK的细胞： A 采用毒性药物8-氮鸟嘌呤(8-azaguanine,8-AG)选育
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Ⅱ、Ⅲ型超敏反应

二、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
把抗独特型的抗体作为疫苗注入人体，可产生抗-抗独特
型的抗体（ anti-anti-idiotype antiobodies ），它识别的结
构与病毒（抗原）的结构相似，具有潜在的中和病毒的可能性。 即：对乙型肝炎表面抗原（ hepatitis B S antigen ）反应的抗 体的抗独特型抗体可激发抗病毒的抗体。
（二）分泌片 是分泌型IgA(sIgA）的一个辅助成分，由 粘膜上皮细胞合成和分泌。 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
第二节 免疫球蛋白的功能

V区的功能：
主要功能是识别和特异性的结合抗原，是V区特别
是HVR（CDR）的空间构型所决定
Ig单体可结合两个抗原表位，为双价
氨基酸序列，发现VH和VL各有3个区域的氨基酸 组成和排列顺序特别易变化，这些区域称为高变 区。三个高变区共同组成Ig的抗原结合部位，该 部位也称为互补性决定区.

恒定区
重链和轻链的C区分别称为CH
和CL，不同类Ig的重链CH长度不一，同
一种属动物中，同一类别Ig分子C区氨基
酸的组成和排列顺序比较恒定。
A 经过抗原免疫的B细胞（脾细胞）。
B 肿瘤细胞(多发性骨髓瘤细胞:Sp2/0）。 3.细胞融合： 融合剂：聚乙二醇 (PEG,常用聚合度1000~2000浓度w/v：40%) 细胞比例： 1:2~1:10，常用1:4。反应时间：2~4min。
4. 培养基的选择： HAT 培养基。含有三种关键成分：次黄
⑷ 融合细胞含有 B 细胞和瘤细胞，其中瘤细胞核利
用B细胞的HGPRT酶进行旁路合成DNA而存活。
7. 克隆化并扩大培养(单细胞培养称为克隆化)：
⑴有限稀释法:将细胞悬液逐次稀释后加入培养孔 (36%的孔
为1个细胞/孔)，可获得单个细胞形成的克隆，选择高分 泌抗体的细胞株扩大培养或冻存。 ⑵显微操作法：在倒置显微镜下吸出单个细胞培养。 ⑶软琼脂平板法：下饲养/上融合C,分层培养后用⑵法



所有的抗体都是免疫球蛋白，但并非所有的免 疫球蛋白都是抗体。 免疫球蛋白是结构和化学上的概念，抗体是生 物学和功能上的概念。 Ig可分为二类：

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。
胞/腹腔细胞/胸腺细胞、大鼠和豚鼠的腹腔细胞，
最常用普通小鼠腹腔细胞。
单克隆抗体的应用： 1.诊断(检测)试剂：病原体、肿瘤标志物、细胞表面标志 等 2.治疗： A 移植物受者使用T细胞的McAb，可预防急性排斥反应。 B 供体骨髓在体外经T细胞的McAb处理，可减轻或消除移植 物抗宿主反应。 C AIDS治疗 D 肿瘤介入治疗：细胞毒剂(药物)与抗肿瘤抗原的McAb结 合后，利用McAb的导向作用，将细胞毒剂(药物)定位于 肿瘤细胞，到达直接杀死肿瘤细胞的目的。

轻链可分为两型：κ、λ型
Ig的两条长链称为重链（Heavy chain, H链） 重链可分为μ、γ、α、δ、ε链
IgM IgG IgA IgD IgE
Ig的两条短链称为轻链（Light chain, L链）
可分为κ、λ型。每个Ig分子的两条轻链完全相同。

可变区
根据氨基酸排列顺序的不同分为可
变区（V）和恒定区（C）。 比较不同抗体V区的
Iga Igb
Iga Igb
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
SC
J chain

四、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)
出缺乏HGPRT的细胞(因为HGPRT+细胞利用8-AG后合成毒性
核苷酸而死亡，只有HGPRT- 细胞才能存活），培养过程 中有个别细胞出现返祖现象，故应定期用15~20ug/ml的 8-AG处理细胞。
B 或利用5-溴脱氧尿嘧啶(5-bromodeoxyuridine, BudR)诱发缺乏TK的细胞。一般选育缺乏TK的细 胞较困难。 ⑶采用饲养细胞：在体外培养条件下，单个或少数 分散的细胞不易顺利生长繁殖。当加入一定量的 其他活细胞后，常可促进原有细胞的繁殖，这种 加入的细胞即称为饲养细胞，可用普通小鼠脾细
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第三节
五类Ig的特性与功能
一、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是唯一能通过胎盘的抗体