第四章抗体.ppt

江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 第四章 抗体(Antibody，Ab)抗体抗体(antibody，Ab)是在抗原和免疫系统相互作用下由B细胞产生的能与相应抗原发生特异性结合的免疫球蛋白免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)。1964年WHO决定将具有活性及化学结构与抗体相似的球蛋白统称为免疫球蛋白免疫球蛋白。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 Ig江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 一、免疫球蛋白的一、免疫球蛋白的结结构构（一）（一）Ig的基本的基本结结构构Ig的基本结构是由二硫键连接起来的四条多肽链组成的一个Ig的单体分子。N端端C端端江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 （一）（一）Ig的基本的基本结结构构1、重、重链链和和轻链轻链重重链链约有450570个氨基酸残基。每条H链含有45个链内二硫键所组成的环肽。不同的H链由于氨基酸组成的排列顺序、二硫键的数目和他们的位置、所含的种类和数量不同，其抗原性也不相同。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 1、重、重链链和和轻链轻链根据H链抗原性的差异可将其分为五类，不同的重链分别以希腊字母(gamma)、(alpha)、(mu)、(delta)和(epsilon)表示，不同H链与L链组成完整Ig的分子分别称之为IgG、IgA、IgM、IgD、IgE五类。重链类型mu gammaalphadeltaepsilon相应的Ig种类IgMIgGIgAIgDIgE江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 五种Ig的结构示意图江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 1、重、重链链和和轻链轻链轻链轻链约有212个氨基酸残基，有(Kappa)和 (Lambda)2型。每个Ig分子的两条轻链总是同型的。人血清中的:约为2:1。每条轻链含有两个链内二硫键内二硫所组成的环肽。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 2、可、可变变区与恒定区区与恒定区Ig的氨基端（N-末端）轻链的1/2（约含108111个氨基酸残基）与重链的1/5或1/4区段（约含118个氨基酸残基）的氨基酸组成及排列顺序多变称为可可变变区区（variable region,V区）。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 2、可、可变变区与恒定区区与恒定区而羧基端(C端)轻链的1/2与重链的3/4(或IgE的4/5)区域(约从119位氨基酸至C末端)，氨基酸的组成和排列比较恒定，为恒定区恒定区(C区区)。H链每个功能区约含110多个氨基酸残基，含有一个由二锍键连接的5060个氨基酸残基组成的肽环。这个区域氨基酸的组成和排列在同一种属动物Ig同型L链和同一类H链中都比较恒定。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 2、可、可变变区与恒定区区与恒定区江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 2、可、可变变区与恒定区区与恒定区L链和H链的V区分别称为VL和和VH。在VL和VH中某些局部区域的氨基酸组成和排列顺序具有更高的变异程度，这些区域称为高高变变区区(HVR)。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 2、可、可变变区与恒定区区与恒定区经X线结晶衍射的研究分析证明，高变区确实为抗体与抗原结合的位置，因而称为决定簇互决定簇互补补区区(CDR)。HVR1、HVR2和HVR3又可分别称为CDR1、CDR2和CDR3，一般的CDR3具有更高的高变程度。高变区也是Ig分子独特型决定簇主要存在的部位。在大多数情况下H链在与抗原结合中起更重要的作用。在V区中非HVR部位的氨基酸组成和排列相对比较保守，称为骨架区（骨架区（fuamework rugion，FR）。）。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 Ig的互补决定区与抗原表位结合示意图江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 轻链轻链的基本折叠的基本折叠轻链的免疫球蛋白的功能区共有一种基本的折叠模式，几个多肽链的直形片段和结构域（功能区）的长轴平行。轻链有二个功能区：VL和CL。在每个功能区中多肽链排列为两层，彼此方向相反，在两层之间有许多疏水氨基酸。两层中的一层具有四个片段（白色箭头），另一层有三个片段（黑色箭头），两者由一个二硫键（红色）相连。VL功能区的折叠使高变区成为三个分离但又紧密位于一起的环。每个高变区都有一个残基编号示出。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 3、J链链和分泌成分和分泌成分（1）连连接接链链（joining chain，J链链）存在于二聚体分泌型IgA和五聚体IgM中。J链分子量约为15kD，由124个氨基酸组成的酸性糖蛋白，含有8个半胱氨酸残基，通过二硫键连接到链或链的羧基端的半胱氨酸。J链可能在Ig二聚体、五聚体或多聚体的组成以及在体内转运中的具有一定的作用。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 J链江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 3、J链链和分泌成分和分泌成分（2）分泌成分（）分泌成分（secretory component,SC）又称分泌片(secretory piece)，是分泌型IgA上的一个辅助成分，分子量约为75kD，糖蛋白，由上皮细胞合成，以共价形式结合到Ig分子，并一起被分泌到粘膜表面。SC的存在对于抵抗外分泌液中蛋白水解酶的降解具有重要作用。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 IgM和SIgA结构示意图江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 （二）（二）功能区功能区用X射线衍射分析法发现，Ig多肽链是由若干折叠成球形结构组成的一种立体构型。每一球形结构是肽链的一个亚单位，约110个氨基酸组成，具有一定的生理功能，故称功能区(或结构域)。在功能区中氨基酸序列有高度同源性。L链有VL、CL两个功能区；IgG、IgA、IgD的重链有VH、CH1、CH2、CH3共四个功能区；IgM、IgE重链则有VH、CH1、CH2、CH3、CH4五个功能区。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 Ig的功能区的功能区江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 （二）功能区（二）功能区VH、VL共同构成抗原共同构成抗原结结合部位合部位；IgG的的CH1能结合补体C4b，CH2能结合补体C1q，CH2加加CH3有结合吞噬细胞的作用，与免疫调理作用有关，还与IgG通过胎盘的特性有关；IgE的的CH4可同肥大细胞结合，参与I型超敏反应。CH1与与CH2之间的区域为绞链绞链区区，含大量脯氨酸，对木瓜酶及胃蛋白酶敏感。有弹性，可自由展开至180度，可使Fab段合拢或分开，有利与抗原结合或易使补体结合点暴露。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 Ig的的绞链绞链区及功能区及功能江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 （三）水解片段（三）水解片段木瓜酶水解IgG分子，可裂解产生两个相同的Fab片段片段和一个Fc片段片段。抗原抗原结结合片段合片段：含一条完整的L链和重链近N端的1/2，能与抗原特异性结合。可可结结晶片段晶片段：含两条H链C端1/2多肽链，有活化补体等生物学效应。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 （三）水解片段（三）水解片段用胃蛋白酶水解IgG分子，可裂解为大小二个片段。即Fab双体称为F(ab)2，功能与Fab段相似。小段类似Fc，可被继续水解成小分子多肽，称为pFc，不再具备任何活性。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 Ig的水解片段江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 二、Ig的抗原特异性 Ig的特征是具有与相应抗原结合的抗体活性，但它也有免疫原性。首先它作为异种蛋白异种蛋白可引起不同种属动物产生相应的抗体。其次，在同一种属不同个体间，由于遗传遗传因素不同因素不同就决定了抗体产生细胞遗传性的差异，产生的Ig分子必然具有其遗传标志，即同种异型同种异型标标志志。第三，同一个体内，不同抗体不同抗体产产生生细细胞克隆胞克隆所产生的Ig分子也具有不同的抗原特异性，实质上反映抗体产生细胞克隆之间具有遗传上的差异。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 二、Ig的抗原特异性1、同种型（、同种型（isotype）：）：在同一种属每个个体都具有的免疫球蛋白的抗原特异性，称为同种型。同种型Ig抗原特异性因种而异，主要存在于Ig的C区。（1）类类和和亚类亚类：据Ig分子的H链CH抗原特异的差异，可将人、鸡、猪的Ig分为IgA、IgD、IgM、IgG、IgE五类。同一类Ig分子的H链C区抗原特异性仍有差异，借此可将IgG分亚类。如人IgG可分为IgG1、IgG2、IgG3、IgG4亚类。（2）型和）型和亚亚型型：Ig根据L链C区抗特异性不同可分两个型，即和。型轻链C区氨基酸也有差异，又可分亚型。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 二、Ig的抗原特异性2、同种异型（、同种异型（allotype）：）：同一种属不同个体之间，Ig也有特异性不同的决定簇，因而出现同种异型。主要反映在Ig分子上的CH和CL上的一个或数个氨基酸的差异，它是由于不同个体的遗传基因决定的，故又称为遗传标志。IgG1、IgG2、IgG3重链的遗传标志称Gm因子，有Gm130等30个遗传标志。IgA的2链的遗传标志为Am因子，可将其分为IgA2m1、IgA2m2。型L链的遗传标志为m因子，有m1、m2、m3、等三种。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 二、Ig的抗原特异性3、独特型（、独特型（idiotype,Id）：）：在同一个体内，不同B细胞克隆所产生的Ig分子V区有不同的抗原特异性，由此而区分的型别称为独特型独特型。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 二、Ig的抗原特异性江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 三、Ig的理化特性及各类动物的Ig（一）（一）动动物物Ig的理化特性的理化特性 1、IgG为血清中Ig的主要成分，含量最高（在人体中，它占所有Ig的7580%）；IgG为单体分子；半衰期最长：2123天；IgG有抗菌、抗病毒和抗毒素等多种活性，调理、凝集和沉淀抗原。IgG1IgG3江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 1、IgG它是机体二次反应中产生的主要的Ig，不具备IgG的动物不具有二次反应；IgG在抗体介导的防卫机理中占主要地位，也是唯一可通过人和兔胎盘的Ig。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 2、IgM在大多数家畜血清中含量仅次于IgG。由5个单体组成五聚体，抗原结合价为5价。IgM是抗刺激机体最早是抗刺激机体最早产产生的生的Ig分子。分子。IgM的凝的凝集作用及集作用及结结合合补补体的能力最体的能力最强强。如IgM促进吞噬的作用比IgG大5001000倍，杀菌作用大100倍、凝集作用大20倍，但中和毒素、病毒的作用低于IgG。IgM主要存在于血流中，主要存在于血流中，故在防止菌血症方面起重要作故在防止菌血症方面起重要作用。用。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 3、IgAIgA有两种类型：血清型血清型IgA主要为单体分子，占IgA总量的85%左右。分泌型分泌型IgA为双体分子，存在于唾液、初乳、呼吸道和肠道等外分泌液中。IgA不能激活不能激活补补体的体的经经典途径，典途径，但能激活但能激活补补体的替代途径。不能作用体的替代途径。不能作用为调为调理素，但能凝集理素，但能凝集颗颗粒性抗原和中粒性抗原和中和病毒。和病毒。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 SIgA分泌型分泌型IgA是机体粘膜防御感染的重要粘膜防御感染的重要因素因素。在保护肠道、泌尿生殖道、乳腺和眼睛抵抗微生物入侵方面起关键作用。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 4、IgE IgE为单体分子；分子量190kDa，在血清中含量最少，约为0.010.9%；种系进化中出现最晚；由呼吸道和胃肠道浆细胞产生；江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 IgE人和动物血清中浓度很低，但它有独特的Fc区，能结合肥大细胞和嗜碱性细胞，可引起I型超敏反应。IgE还与对蠕虫侵袭的免疫应答有关。IgE在56 30min即被破坏。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 5、IgD血清中含量极少，血清中含量极少，为为Ig总总量的量的1%左左右。右。IgD为单体分子，血清中IgD的功能尚不清楚。在在B细细胞膜上有胞膜上有IgD，为细为细胞表面抗胞表面抗原受体，有原受体，有调节调节B细细胞向抗体胞向抗体产产生生细细胞增胞增殖分化的作用。殖分化的作用。IgD在在B细细胞膜上出胞膜上出现现，是，是B细细胞成胞成熟的熟的标标志志。这些B细胞都难以产生免疫耐受性，而B细胞膜上只有IgM而无IgD时，容易因相应抗原作用而形成免疫耐受。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 五类免疫球蛋白特性比较Ig种种类类IgGIgMIgA/SIgAIgDIgE存在形式存在形式单单体体五聚体五聚体单单体体/二聚体二聚体单单体体单单体体相相对对分子分子质质量量(1000)146970160/385184188血清中血清中总总Ig百分含量百分含量7075510152010.002半衰期半衰期235633出出现时间现时间 出生后三出生后三个月个月出生前出生前出生后出生后四个月四个月晚晚晚晚江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 五类免疫球蛋白特性比较IgGIgMIgAIgDIgE与与补补体体结结合能力合能力中和作用中和作用调调理作用理作用ADCC参与粘膜防御参与粘膜防御能穿透胎能穿透胎盘盘与与细细胞胞结结合合与与 SPA结结合合参与超敏反参与超敏反应应江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 五类免疫球蛋白特性比较江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 （二）主要畜禽（二）主要畜禽Ig的特点的特点 马马：IgGa、IgGb、IgG（B）、IgG（T）（or IgT）；IgA、IgM、IgE；牛牛：IgG1、IgG2a、IgG2b、IgA、IgM、IgE；羊羊：IgG1、IgG2、IgG3、IgA（有两个亚类）、IgE（热不稳定）；猪猪：IgG1、IgG2a、IgG2b、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、IgM.IgE.IgD；犬犬：IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgM、IgA、IgD、IgE1、IgE2；猫猫：IgG1、IgG2、IgG3、（IgG4？）IgA1、IgA2、IgM、IgE；鸡鸡：（IgY），IgG（可能有三个亚类）、IgA、IgM和IgE。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 四、抗体的生物学活性（一）特异（一）特异结结合抗原合抗原江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 （二）激活补体系统Ab(IgM、IgG)+Ag C1q补体经典途径；IgG4、IgA和IgE的凝聚物补体旁路途径。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 （三）结合Fc受体(1)介导超敏反应：I型超敏反应；江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 （三）结合Fc受体(2)调理作用（opsonization）：IgG+抗原(颗粒性)FcR（单核、巨噬细胞及中性粒细胞）促吞噬细胞吞噬；江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 （三）结合Fc受体(3)ADCC：IgG+抗原(靶细胞)FcR（NK 细胞）杀伤靶细胞。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 四、抗体的生物学活性江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 五、抗体基因和抗体多样性 不同的抗体分子能与多种多样的抗原决定簇发生反应，具有多种多样的特异样，称为抗体的多抗体的多样样性性。Ig合成的合成的规规律律：首先，其多肽链不是由一个基因决定的。其次，存在有等位基因排斥等位基因排斥现现象象。即在每一个B细胞中都有来自父系和母系各一条染色体，在相应部位上有编码H和L链的基因库，但在抗原作用下只能活化父系或母系的一个基因库。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 （一）（一）Ig的基因和基因重排的基因和基因重排抗体基因抗体基因：轻链轻链、轻链轻链和重重链链三个基因库。小鼠：分别位于第6、16、12号染色体；人体则分别位于第2、22、14号染色体。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 （一）（一）Ig的基因和基因重排的基因和基因重排每个基因库中都有众多的分别控制Ig多肽链V区和C区的编码基因，而且控制V区的又有2种（L链）或3种（H链）基因，这些基因统称为种系基因种系基因。在B细胞分化成熟过程中，这些种系基因被随机选择和DNA重排，成为具有单一特异性的不同类或型的B细胞。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 1、和基因库人人类类 基因基因库库：含有至少100种V基因，编码氨基端起始部95个氨基酸，接下有5个J基因，编码V区其余的13个氨基酸（96108）。C基因只有一个，编码羧基端105个（109214）氨基酸。在B细胞分化成熟过程中，V/J基因连接，可组合至少500种以上V功能区。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 轻链基因重排江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 轻链基因重排江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 1、和基因库人人类类 基因基因库库：含有一套V基因。7个C基因中的每一个都伴有一个J基因。虽然有这些不同，但V-J重组的总体过程和基因相类似。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 轻链基因重排江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 2、H基因基因库库VH基因基因约有100个，接下至少有20个D（多（多样样性）性）基因基因和6个J基因基因。CH基因有9个，其顺序为C、C、C3、C1、C1、C2、C4、C、C2。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 2、H基因基因库库在B细胞分化和成熟过程中，重排三次：D/J基因连接后再与V基因连接组合成V/D/J基因，可形成100206=12000种VH功能区。这样VH与VK功能区可组合成12000500=6106个抗原结合部位。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 H基因重排江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 H基因重排江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 抗体类转换在B细胞分化和成熟和过程中，可发生类类转转换换即各种C基因分别与V/D/J基因重排成不同类和亚类的Ig。如：B细胞，先产生 IgM，以 后 为 IgA和IgD，最终为IgG或IgE等。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 细胞因子在抗体类转换中的作用IL-4是IgE唯一转换因子，可促进小鼠B细胞分泌IgG1，IFN-可促进小鼠B细胞产生IgG2，IL-5可促进IgA的产生。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 分泌型与膜型Ig江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 (二二)Ig的生物合成和抗体的的生物合成和抗体的产产生生 降解 递呈抗原 机体 被APC捕获 抗原多肽片段 与MHC分子结合 B细胞克隆 B细胞活化、增殖 分化为浆细胞 产生Ig分子。其中浆细胞染色体上Ig基因 基因发生重排 能编码抗原特异性的抗体分子的基因转录 连接mRNA 核糖体 多聚核糖体 Ig合成功能单位 粗面内质网上 合 移向 糖基化成H链和L链 装配成Ig分子 滑面内质网 高尔基体 细胞膜 分泌至细胞外 游离的抗体 镶嵌在B细胞膜上 mIg 识别抗原的受体。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 六、六、单单克隆抗体和基因工程抗体克隆抗体和基因工程抗体（一）多克隆抗体：（一）多克隆抗体：抗原分子通常具有多个抗原决定簇，动物免疫后可刺激多种具有相应抗原受体的B细胞发生免疫应答，因而可产生多种针对不同抗原决定簇的抗体。这些由不同B细胞克隆产生的抗体称为多克隆抗体（polycolonal antibody,PcAb）。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 (二)单克隆抗体(monoclonal antibody,McAb)单单克隆抗体克隆抗体是由B淋巴细胞杂交瘤产生的，只识别抗原分子上一种特定的抗原决定簇的纯抗体。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 单克隆抗体是由一个B细胞克隆产生的江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 单单单单克隆抗体的制克隆抗体的制克隆抗体的制克隆抗体的制备备备备将动物用抗原免疫，当动物产生良好抗体反应时，分离脾脏获得脾细胞悬液，加入骨髓瘤细胞进行细胞膜融合。将融合细胞混合液在“HAT”培养基上培养。骨髓瘤细胞将被HAT杀死，而脾细胞将在12周后自然死亡。最终只有融合细胞存活。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 McAb的的优优点及作用点及作用1、McAb特异性高，特异性高，质质地地纯纯一，易一，易标标准化和大准化和大量制量制备备；2、McAb可可长长期无限量供期无限量供应应完全同完全同质质的抗体；的抗体；3、利用、利用McAb研究研究细细胞表面胞表面标标志和受体；志和受体；4、利用、利用McAb制制备亲备亲和和层层析柱，提析柱，提纯纯可溶性抗可溶性抗原。原。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 （三）（三）基因工程抗体基因工程抗体基因工程抗体（基因工程抗体（genetic engineering antibody）又称重组抗体，其原理为：借助DNA重组和蛋白质工程技术，按人们的意愿在基因水平对Ig分子进行切割、拼接或修饰，重新组装成新型抗体分子。基因工程抗体保留了天然抗体的特异性和主要生物学活性，去除或减少了无关结构，并赋予抗体分子以新的生物学活性，故比天然抗体具有更广泛的应用前景。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 1、对鼠源抗体的改造(1)、人、人-鼠嵌合抗体鼠嵌合抗体以杂交瘤细胞克隆出V区基因，与人恒定区连接，制备出人-鼠嵌合轻重链基因，经转染至骨髓瘤细胞并使其表达。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 1、对鼠源抗体的改造(2)、改形抗体：、改形抗体：将人的Ig可变区中CDR，改换成鼠源性McAb的CDR，使之成为具有鼠源性McAb的抗原特异性人源化抗体。（又称CDR移植抗体）江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 1、对鼠源抗体的改造(3)、小分子抗体、小分子抗体1）FV及其共价联结衍生物ScFv；2）Fab片段；3）单功能区抗体和最小识别单位MRU。单功能区即VH或VL；最小识别单位是由单个CDR构成的小分子抗体。VL VH单功能区江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 2、噬菌体抗体（phage antibody）噬菌体抗体：噬菌体抗体：是将克隆的Ab 可变区基因与一种丝状噬菌体DNA上的基因-III或基因-IV精确连接；转染细菌后在其膜表面表达Fab段（或单链抗体）-噬菌体外壳蛋白（或基因-III或基因-IV产物）的融合蛋白。江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东邬向东 3、胞内抗体（intrabody）胞内抗体（胞内抗体（intrabody）：）：借助基因工程手段，获得仅在细胞内表达并仅作用于胞内靶分子的抗体或其片段，称为胞内抗体胞内抗体，此类抗体多为单链抗体。