抗体的基本结构与功能
共同的4肽链结构：两条相同的 轻链(L, ~22,000 Da), 两条相同 的重链(H, ~55,000 Da) 每条轻链和重链间通过二硫键和 非共价键连接成异二聚体(H-L)， 两个相同的H-L再结合成(H-L)2的 抗体基本结构 不同抗体间，轻链和重链最初的 约110aa是改变很大的，称为可 变(Variable, V)区；其余部分则 相当保守，称为固定(Constant, C)区。 重链上连有糖链。 抗体的基本结构是与其功能（抗 原结合；效应功能介导）相对应 的
抗原与半抗原
免疫原(immunogen), 免疫原(immunogen), 具有免疫原性 半抗原(hapten), 半抗原(hapten), 仅具有抗原性 抗原/免疫原(antigen 抗原/免疫原(antigen /immunogen,在同一动物机体 /immunogen,在同一动物机体 内是同意词) 内是同意词)，能够诱导机体免 疫反应并与相应抗体或T细胞受 体发生特异反应的物质。 一个物质能否作为抗原，既取 决于机体，也取决于抗原本身
T细胞与 细胞抗原识别的比较 细胞与B细胞抗原识别的比较 细胞与
B细胞抗原表位的特性 细胞抗原表位的特性
天然蛋白的B细胞抗原表位通常由蛋白表面的亲水氨基酸组成， 天然蛋白的 细胞抗原表位通常由蛋白表面的亲水氨基酸组成，易于 细胞抗原表位通常由蛋白表面的亲水氨基酸组成 接近膜结合或自由的抗体。 接近膜结合或自由的抗体。 顺序抗原表位(Sequential Epitopes),连续抗原表位 连续抗原表位(Continuous 顺序抗原表位(Sequential Epitopes),连续抗原表位(Continuous Epitopes),蛋白质一级结构 Epitopes),蛋白质一级结构 结构抗原表位(Continuous Epitopes),不连续抗原表位 结构抗原表位(Continuous Epitopes),不连续抗原表位 Epitopes)， (Discontinuous Epitopes)，蛋白质三级结构
外源性(Foreignness) 外源性(Foreignness)
机体对“ 非我 非我” (self/nonself nonself) 机体对“我/非我” (self/nonself)的识别导致免 疫反应 我 耐受 (在淋巴细胞发育期间未成熟淋巴细胞与自身成分相 接触) 非我 反应 (抗原在这一关键时期没有与未成熟淋巴细胞相接触) 免疫原与被免疫动物之间在系统发育上距离的远近， 免疫原与被免疫动物之间在系统发育上距离的远近， 免疫原保守性的强弱，影响免疫原性的强弱。 免疫原保守性的强弱，影响免疫原球蛋白的四级结构
可变区与抗原结合
不同特异性抗体可变区 的氨基酸顺序比较显示， 变异仅集中在其中一些 独特的区域（占总氨基 酸的15-20%），这些区 域被称为超变区 （hypervariable regions）;其余区域称为 框架区（framework regions） 超变区是抗原结合位， 与抗原表位互补，又称 为互补决定区 （complementdetermining regions， CDRs）。 CDRs位于环状结构。
根据C区aa顺序 （一级结构） 轻链：κ (kappa) 和λ (lambda) 重链：µ (mu)、 γ(gamma)、 α(alpha)、 δ(delta)、 ε(epsilon) 依据重链分型不 同Ig分为IgM、 IgG、IgA、IgD和 IgE5类
免疫球蛋白的二级结构： 免疫球蛋白的二级结构：反平 片层和环状结构(loops) 行β片层和环状结构 片层和环状结构
免疫系统的抗原结合分子
抗体 (免疫球蛋 白，Ig) T细胞受体 (TCR) 主要组织相 容性复合体 (MHC)
导致免疫原性的抗原特性
外源性 分子大小 MW.>5000-10000 化学组成与复杂性 如异聚物比同聚物免疫原性 更强 抗原加工和递呈的敏感性 如不可溶的大分子通常是比 可溶性小分子免疫原性更强 （不可溶的大分子易于吞噬和 加工）；不能被降解递呈的大 分子物质免疫原性很低。
单克隆抗体与细胞分化簇(CD) 单克隆抗体与细胞分化簇(CD)
细胞分化簇 (clusters of differentiation, CD)：白细胞表 面的免疫功能 分子，通过独 特的单克隆抗 体的识别，能 够区分不同世 系和阶段的免 疫细胞 CD1-CD350
第三节 免疫球蛋白基 因的组成与表达
基因表达的 中心法则
B细
胞发 育与 免疫 球蛋 白基 因表 达
抗体的特征与其基因表达
与抗体特异性相应 的巨大的抗体多样 性 Ig中存在着重链和 轻链氨基端的可变 区与羧基端的固定 区 具有相同抗原特异 性的同型抗体，是 具有既定的可变区 和不同的重链固定 区 抗体多样性的产生 可变区基因的重排 固定区基因的种类 替换 Ig基因的表达、合 成、装配和分泌
常用佐剂基本作用方式
抗原表位(Epitopes) 抗原表位(Epitopes)
免疫细胞不识别或作用于完整的抗原分子， 免疫细胞不识别或作用于完整的抗原分子，替代 的淋巴细胞仅识别大分子中个别的位点， 的淋巴细胞仅识别大分子中个别的位点，这些位 点称为抗原表位(Epitopes) (Epitopes)或抗原决定簇 点称为抗原表位(Epitopes)或抗原决定簇 (Antigen determinants) 淋巴细胞与复杂抗原的相互作用， 淋巴细胞与复杂抗原的相互作用，可能发生在抗 原结构的几个不同水平上。 原结构的几个不同水平上。 B、T淋巴细胞识别不同的抗原表位。 淋巴细胞识别不同的抗原表位。 、 淋巴细胞识别不同的抗原表位
免疫球蛋白基本结构的发现
150，000Da
1940年前后，Tiselius & Kabat 发现抗体的活性 存在于血清γ-球蛋白 R. Porter，木瓜蛋白酶 (papain)消化γ-球蛋白中 的IgG A. Nisonoff，胃蛋白酶 (pepsin)消化IgG 45，000Da G.Edelman, 2-巯基乙 醇（mercaptoethanol） 还原 Fab (fragment, antigenbinding); Fc (fragment, crystallizable)
蛋白质结构与抗原表位
一级结构与顺 序表位 二级结构与抗 原反应性 三级结构与结 构表位 四级结构与结 构表位、 构表位、免疫 原价数
半抗原的免疫特性
半抗原仅具有抗原性（ 半抗原仅具有抗原性（反应 原性，特异性） 原性，特异性） 当与某种载体偶联后（ 当与某种载体偶联后（半抗 原载体结合物， 原载体结合物，haptencarrier conjugate）能表现 ） 免疫原性 半抗原载体结合物的特异性 存在三类抗原决定 1）半抗原决定簇 ） 2）未受影响的载体蛋白表 ） 位 3）半抗原和载体分子结合 ） 区形成的新表位
第二节 抗体的基本知识
抗体(Antibody) 抗体(Antibody)
抗体，是与特定抗原 发生特异性结合的蛋 白质(免疫球蛋白,Ig) B细胞表面抗体识别 免疫原，启动记忆B 细胞和浆细胞的增殖 和分化 浆细胞分泌具有抗原 特异性的可溶性抗体 分子 可溶性抗体分子与亲 本B细胞表面受体具 有相同的抗原识别性
第二部分 B细胞和 细胞应答的产生 细胞和T细胞应答的产生 细胞和
B细胞和T细胞应答的产生 细胞和T
抗原和抗体 补体系统 主要组织相容性复合物和抗原递呈 T细胞 B细胞
第二章 抗原和抗体
抗原和抗体
抗原的基本知识 抗体的基本知识 免疫球蛋白基因的组成与表达 抗原抗体相互作用
第一节 抗原的基本知识
50，000Da
100，000Da
50，000Da
22，000Da
多发性骨髓瘤与抗体氨基酸 序列的研究
一个问题：γ-球蛋白中的抗体群是 有许多不同抗体组成的，而aa序 列分析需要纯蛋白 正常个体的浆细胞，末期细胞， 仅在有限的时间分泌抗体。 多发性骨髓瘤（multiple myeloma） 病人的骨髓瘤细胞（肿瘤浆细胞） 能无限增殖，持续分泌特异性抗 体。患者血清中95%的免疫球蛋 白是这种骨髓瘤蛋白，其中许多 病人的骨髓瘤细胞分泌超量的轻 链蛋白。Bence-Jones首先在尿液 中发现了这些超量的轻链蛋白， 称为Bence-Jones蛋白。
Fc受体识别抗体Fc区 Fc受体识别抗体Fc区 受体识别抗体Fc
抗体—B细 胞 Fc受体—B 细胞、T细 胞、中性 粒细胞、 肥大细胞、 嗜酸性粒 细胞、巨 噬细胞和 自然杀伤 细胞
免疫 球蛋 白超 家族
单克隆抗体
多克隆抗体： 抗原多个表位 诱导多种B细胞 克隆增生与分 化，产生多种 抗体的混合物 单克隆抗体： 单个抗原表位 诱导单种B细胞 克隆增生与分 化，产生单克 隆抗体
固定区与抗体生物活性
CL和CH1：有助于提高抗原 结合，升高Fab臂最大旋转 性，参与抗体多样性 铰链区（IgA、IgD、IgG）, 富含Pro和Cys，富有弹性， 形成二硫键 IgE、IgM的CH2区功能不确 定 IgA、IgD、IgG的CH2或IgE、 IgM的CH3连接有糖基，因 而亲水性较强， IgM、IgG 通过此结构域激活补体，发 生生物学效应。 抗体Fc片段上两结构域共同 与细胞膜Fc受体结合，发挥 不同的生物学效应。
抗原性与免疫原性
免疫原性(immunogenicity), 免疫原性(immunogenicity),诱导体液和/或细胞介 (immunogenicity), 导的免疫反应的能力。 抗原性(antigenicity), (antigenicity),与免疫反应最终产物(如抗 抗原性(antigenicity), 体和/或T细胞表面受体)特异结合的能力。 有免疫原性也有抗原性，但是反之并非这样。
分泌免疫球蛋白(sIg)与膜结 分泌免疫球蛋白 与膜结 合免疫球蛋白(mIg) 合免疫球蛋白
Secreted immunoglobulin（sIg） Membrane-bound immunoglobulin（mIg） sIg的重链羧末端结构域 （IgA、IgD、IgG的CH3 或IgE、IgM的CH4）在结 构和功能上不同于mIg的 相应结构域 sIg:亲水型aa组成 mIg包括三段不同序列： 胞外亲水序列 疏水跨膜序列 （26aa） 胞质部分