分子免疫学期末试题整理
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分子免疫学 1、 免疫组学的概念；举例说明综合利用免疫组学技术发现新免疫分子的技术路线。 概念：利用组学技术研究免疫系统的全套分子库、它们的作用靶分子及其功能。现代免疫组学强调在基因组学和蛋白质组学研究的基础上，充分利用生物信息学、生物芯片、系统生物学、结构生物学、高通量筛选等技术，大规模开展免疫系统和免疫应答分子机理研究，发现新的免疫分子，为全面系统了解免疫系统和免疫应答提供基础。 举例：反向生物学策略功能基因组的研究由传统生物学策略（生物活性→蛋白质→基因→细胞→动物模型→人体内功能及疾病关联）转换为反向生物学策略（DNA —蛋白质—细胞—动物模型—人体内功能及与疾病关联或者疾病标本—DNA—致病基因或易感基因分析—蛋白质—细胞—动物模型—人体内功能及与疾病关联）所以新的免疫分子技术路线可以归纳为： ① 免疫分子序列同源性分析和基因Cluster分析：利用免疫分子序列同源性分析方法，寻找已知免疫分子同源序列，可以在DNA、蛋白质EST序列以及已知序列基序间进行比对来发现新的免疫分子。像Rosen等利用EST数据库克隆出与IL-10同源的cDNA序列，从中发现了IL-19. ② 免疫细胞基因和蛋白表达谱分析 ③ 免疫相关疾病的易感基因或致病基因分析，如高频性耳聋致病基因，遗传性乳光牙本质致病基因的发现。 ④ 免疫细胞蛋白相互作用组（interactome）分析 ⑤ 利用免疫细胞筛选模型，开展基因表达文库或RNAi文库的功能筛选，如ELK1信号通路筛选平台，发现与MAPK及JNK通路相关基因。 2、 列举5种免疫组学技术及其用途 ① 基因芯片技术：利用这类固有寡核苷酸、基因组DNA或cDNA等的芯片与标记的生物样品进行杂交，可对样品的基因表达谱生物信息进行快速定性和定量分析。 ② SEREX技术，是以机体肿瘤细胞的免疫反应为基础，用肿瘤病人的血清对肿瘤来源的cDNA表达文库进行免疫筛选，以识别能与高低度IgG抗体反映的分子，可用于鉴定多种类型肿瘤抗原。 ③ 外显子捕获技术：用于确定基因组DNA表达区域的一项技术。将拟检测基因组序列克隆在特异性表达载体所含两个外显子之间的一个内含子中进行表达。如果该基因组片段中包含一个外显子，表达产生的信使核糖核酸（mRNA）长短会发生变化，能够被检测出来，可用于发现基因变异与疾病关联性。 ④ 噬菌体表面展示技术：将外源蛋白或多肽的DNA序列插入到噬菌体外壳蛋白结构基因的适当位置，使外源基因随外壳蛋白的表达而表达，同时，外源蛋白随噬菌体的重新组装而展示到噬菌体的生物技术。可用于开展抗感染免疫的研究和疫苗及诊断试剂的开发。 ⑤ 细胞芯片技术：可以为功能基因组研究提供逐个基因研究的高通量平台，一个芯片能够检测几百个基因，也可用于分泌蛋白质和酶学检测方面，具有大批、微量、灵敏、自动、快速、可靠的特点。
3、 简述膜补体调节蛋白（CD35,CD55,CD46,CD59）的结构特点及活性，解释其对细胞的双重作用（正常细胞和肿瘤细胞） CD35：单链穿膜糖蛋白 CR1 配体：C3b/C4b（高亲和力） iC3b/C3d（低亲和力） 主要存在于红细胞、中性粒细胞、单核巨噬细胞、B细胞、部分T细胞、K细胞、肾小球囊细胞等 ① 抑制补体活化：CR1与C3b或C4b结合后，可促使C3转化酶（C3bBb或C4b2b）降解，还可促进I因子对C3b和C4b的裂解作用，起到类似于H因子的作用。 ② 清除免疫复合物：带有C3b的免疫复合物与红细胞的CR1结合后，可随血流到肝脏，在那里被清除，或者促进吞噬细胞对免疫复合物的吞噬作用。在系统性红斑狼疮病人，可出现红细胞表面先天性和后天性的CR1数量减少，与其发病有密切关系。50～1400个CR1/红细胞 ③ 免疫调节 ：CR1在B细胞发育的早期阶段即出现，大约15-50%前B细胞，64-80%的未成熟B细胞和几乎所有成熟B细胞都有CR1，浆细胞无CR1。CR1对B细胞的分化可能有促进作用。基因敲除实验证明，CR1基因缺陷小鼠表现为B细胞对TD抗原反应低下，证明CR1对于B细胞功能具有重要作用。 ④ 调理作用 ：中性粒细胞和单核-巨噬细胞上的CR1，可与结合在细菌或病毒上的C3b结合，促进吞噬细胞的吞噬作用 CD55:促衰变因子DAF ,单链糖蛋白，经糖磷脂酰肌醇(GPI)锚定于细胞膜上， 配体：C3b,C4b， 分布于机体大部分细胞，也有可溶性表达（sDAF) 促进C3和C5转化酶衰变，抑制补体的活化，保护宿主细胞免遭补体介导的溶解破坏。 CD46 Membrane Cofactor Protein, MCP:单链穿膜糖蛋白，也通过GPI锚固定于细胞膜上 配体：C3b, C4b。 分布于大部分细胞，但红细胞缺如。抑制补体的活化。 I因子的辅助因子，促进C3b,C4b灭活，抑制补体活化比H因子强50倍，保护宿主细胞免遭补体介导的溶解破坏。 CD59 homologous restriction factor， HRF:同源性限制因子 ，单链穿膜糖蛋白，通过GPI锚固定于细胞膜上 配体：C8 分布广泛，各种血细胞以及组织细胞 作用：抑制C8与C9的结合。 防止MAC对同种或自身细胞的溶解作用。（种属限制性）
膜补体调节蛋白mCRP具有双重性：可以保护正常细胞免遭补体杀伤，机体的正常细胞对自身补体的攻击是有抵抗作用的，这种抵抗作用正是由于CD55、CD35、CD46、CD59等膜表面的补体调节蛋白所发挥效应的结果。又促进肿瘤细胞的生长，CD35, CD55, CD46, CD59在某些肿瘤细胞的高表达，能够保护肿瘤细胞抵抗补体介导的杀伤，促进细胞生长 限制以抗肿瘤单抗为基础治疗的效应。
4、 简述C1q，MBL, Ficolin, C3，C5, C9的结构和功能特点。 C1q为18条肽链组成的胶原蛋白样分子， 3条肽链(A, B, C Chain）一组形成6个亚单位, 之间由二硫键连接。 识别IgG，IgM, HIV-1, CRP, 磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine, PS) C1r，C1s均为单链血清蛋白酶。在钙镁离子参与下，一分子C1q与2分子C1r和2分子C1s形成复合物，活化C4和C2。 功能：“垃圾处理器”（1）清除凋亡细胞，维持细胞的稳态，（2）排除病原体，抗感染和抗肿瘤，（3）免疫调节，（4） 参与炎症和自身免疫病(肾病、SLE、动脉硬化等），（5）C1q与衰老相关 MBL为18条肽链组成的胶原蛋白样分子， 3条肽链一组形成1个亚单位，6个亚单位组成6聚体, 也有 三聚体、四 聚体和五聚体的形式 功能：MBL直接结合病原菌，介导吞噬细胞的吸附、吞噬和杀伤。与MASP1、2结合激活补体系统 Ficolin为12条肽链组成的胶原蛋白样分子,3条肽链一组形成1个亚单位, 4个亚单位组成四聚体.功能同MBL C3为2肽链结构，分别为、链， C3处于补体三条激活途径的汇合点，起枢纽作用。 C3为血清中含量最高的补体成分， C3敲除小鼠表现易于感染、TD抗原的免疫 ，应答缺陷，参与调节糖脂代谢，细胞生长、分化、凋亡等 C5为2肽链结构，分别为、链，C5与C5转化酶中C3b结合，被裂解成C5a和C5b。C5a具有过敏毒素趋化作用等，C5b参与攻膜复合体形成中性粒细胞激活、中性粒细胞黏附、迁移和趋化，单核细胞激活，肥大细胞脱颗粒，肿瘤生长 C9, 穿孔素(Perforin) C9和穿孔素结构类似，均为单链糖蛋白, N端以亲水性氨基酸为主，C端均以疏水性氨基酸为主。被活化后形成管状结构的多聚体，由10个以上的单体分子组成，可通过其疏水性的C末端插入细胞膜，导致细胞溶解。
5、 Ig基因重排过程及必要的条件 过程： B细胞在发育过程中对Ig基因V、（D）、J基因片段重排。Ig胚系基因中V、D、J片段的两端为重组信号序列（RSS）：即一个具有回文特征的7核苷酸序列与一个富含A的9核苷酸序列，加上两者之间的12或者23碱基对间隔序列。V基因片段的下游为12bp间隔序列RSS，J基因片段上游为23bp间隔序列RSS。基因重排时遵守“12-23”原则：带有12bp-RSS的基因片段只能与带有23bp-RSS的片段相结合，从而保证基因片段之间的正确重排和连接。 前B细胞按照上述原则通过“配件组合”的方式首先对IGH胚系基因进行重排。一个D和一个J片段通过RSS靠拢在一起，位于两者之间的DNA序列折叠成环状后被剪切，相邻的D和J片段随之被DNA连接酶链接，形成DJ片段。随后一个V区片段以同样的方式与DJ链接，成为VDJ外显子与其下游的J、IGHM和IGHD共同被转录，所产生的mRNA以不同的方式剪切后分别作为模板指导Igμ和Igδ的翻译与合成。IGH基因成功重排之后IGK基因开始重排。如果该IGK重排成功，B细胞将表达BCR并进一步发育、分化成熟。否则，另一条染色体的IGk基因将被活化并重排。如果不成功，Igλ基因开始重排。如果B细胞所携带的两套Ig轻链基因均不能成功重排，B细胞将发生凋亡而被淘汰。 必要条件： ① 重组信号序列（recombination signal sequences, RSS）:由七聚体、九聚体以及两者间的间隔序列组成 ；在各基因片段两侧存在。 ② 重组活化酶(recombinase)：由重组活化基因（RAG）编码；有RAG-1和RAG-2两种；RAG出现于B细胞发育早期。
6、Ig多样性产生的机制。 一、抗原诱导前（天然发生的） 1、V、D、J基因重排造成的多样性 2、连接造成的多样性：即V(D)J重组时接头处的变化，出现N区和P核苷酸的插入 3、D基因形成的多样性 二、抗原诱导的V区序列的改变 1、体细胞高突变(somatic hypermutation)：成熟B细胞经抗原刺激后发生的序列高频率随机突变，局限于V区，多发生于CDR区，其中RGYW基序是突变的一个规律；与Ig亲和
