2、抗体

这是一篇关于2、抗体的思维导图，包含抗体的结构、 抗体的生物学功能、人工制备抗体、免疫球蛋白基因结构及抗体的多样性等。

2、抗体

• 抗体的结构
  • 抗体：B细胞受抗原刺激后增殖分化为浆细胞产生的一类可与相应 抗原特昇性結合的球蛋白、又称免疫球蛋白（ lg）
    • •分泌型免疫球蛋白：抗体，血液、组织液
    • •膜型免疫球蛋白：B细胞抗原受体（BCR），B细胞
    • •免疫球蛋白：Ig，是具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。
  • 基本结构
    • 重链：5种类型
      • α→IgA(2个亚类)
      • γ→IgG（4个亚类）
      • μ→IgM
      • δ→IgD
      • ε→IgE
    • 轻链：2种类型，κ型，λ型
    • 一个天然的Ig分子两天轻链的型别相同，不同种属生物体内两型轻链的比例不同
    • 可变区、恒定区
      • 可变区：近N基端，氨基酸序列变化较大 恒定区：近羧基端，氨基酸序列相对恒定
        • 重链V区：VH 轻链的V区：VL 重链C区：CH 轻链的C区：CL
      • 高変区：VH和VL内各含三个氨基酸序列高度可变的区域，称为高变区。该区即为与抗原表位互补结合的部位，又称互补性决定区（CDR)
        • 一般CDR3变化程度更高
        • 氨基酸组成和排列顺序变化不大
      • 恒定区：氨基酸序列相对稳定。
        • 同一种属产生同一类IgC区氨基酸组成和 排列顺序比较恒定→免疫原性相同。 在同一种属中，针对不同抗原的同一类Ig C区相近但V区各异。
    • 铰链区：CH1与CH2之间富含脯氨酸，易伸展弯曲对蛋白酶敏感
    • Ig的结构域 lg两条重链和两条轻链均可通过链内二硫键折叠形成数个球形结构。每个结构约含110个氨基酸残基，一般具有独特功能，故又称功能区
  • J链和分泌片
    • J链：富含半胱氨酸，124个氨基酸组成，分子量约为15KD，由浆细胞合成。 主要功能是链接lg单体形成二聚体或多聚体，IgA和IgM。
    • 分泌片：分泌型IgA的辅助成分，一种含糖的肽链，黏膜上皮细胞合成。
  • 水解片段
    • 木瓜蛋白酶水解片段：作用于铰链区二硫键连接的两条重链的近N端，2Fab段+Fc段胃蛋白酶水解片段：作用于铰链区二硫键连接的两条重链的近C端，F（ab’）2段+pFe'段
• 抗体的生物学功能
  • 抗体的主要功能
    • 特异性结合抗原：CDR
    • 激活补体：IgG-CH2,IgM-CH3
    • 结合Fc受体：IgG，IgA，lgE
      • （1）调理作用：lgG (2)ADCC: IgG （3）介导型超敏反应：IgE
    • 穿过胎盘和粘膜：IgG
      • SIgA可分泌至乳汁中和黏膜表面
    • 调理作用：抗体通过Fab段与细菌等颗粒性抗原结合，通过其Fc段与吞噬细胞表面FcR结合，促进吞噬细胞对抗原的吞噬作用。
    • 抗体依赖的细胞介导的的细胞毒作用 （ADCC）：抗体通过Fab段与带有相应抗原的靶细胞特异性结合，其Fc段与细胞毒性细胞表面FcR结合，激活细胞毒性细胞对靶细胞的杀伤作用。
  • 各类抗体的特性
    • IgG
      • IgG是血清和细胞外液中主要的抗体成分。
      • IgG是再次体液免疫应答产生的主要抗体。
      • IgG1、IgG3可高效激活补体，发挥免疫调理作用、ADCC作用等。
    • LgM
      • 单体IgM以膜结合型（mlgM)表达于B细胞表面，构成抗原受体（BCR）。
      • IgM是个体发育中最早合成的抗体。
      • 分泌型IgM为五聚体，不能通过血管壁，主要存在于血清中。
      • IgM也是初次体液免疫应答中最早出现的抗体。
    • IgA
      • 可分为血清型IgA和分泌型IgA（slgA）。
      • 血清型IgA为单体，主要存在于血清中。
      • slgA为二聚体，主要参与局部黏膜免疫。
    • IgD
      • 可分为血清型IgD和膜结合型IgD（mlgD）。
      • mlgD构成BCR，为B细胞分化发育成熟的标志。
      • 成熟B细胞同时表达mlgM和 mlgD，活化的B细胞或记忆B细胞的mlgD逐渐消失。
    • IgE
      • 是正常人血清中含量最少的免疫球蛋白。
      • 具有很强的亲细胞性。
      • 可介导Ⅰ型超敏反应，可能与机体抗寄生虫免疫有关。
• 人工制备抗体
  • 多克隆抗体
    • 第一代人工抗体
    • 将抗原注入机体后，刺激多个B细胞克隆所产生的抗体是针对多种抗原表位的抗体的总和，称之为多克隆抗体。
    • 多克隆抗体的特点是作用全面，具有中和抗原、免疫调理、介导补体依赖的细胞毒作用（CDC），来源广泛、制备方法简便。
  • 单克隆抗体
    • 1.单一抗原表位特异性B细胞克隆与骨髓瘤细胞融合、经过筛选和克隆化，进而获得单克隆杂交瘤细胞，其产生的同源抗体称为单克隆抗体。
    • 2.单克隆抗体具有纯度高、特异性强、效价高、少或无交叉反应、制备成本低等特性。
  • 基因工程抗体
    • 基因工程抗体是在充分认识lg基因结构与功能的基础上，应用DNA重组和蛋白质工程技术，对lg基因进行切割、拼接或修饰，重新组装表达的新型抗体分子。
    • （1）人-鼠嵌合抗体指通过基因工程技木将鼠源性抗体的可变区与人类抗体的恒定区融合而成的抗体。
    • （2）改型抗体指以鼠单抗V区中互补决定区（CDR）序列取代人源抗体相应CDR序列，重组构成既具有鼠源性单抗特异性，又保持人抗体亲和力的CDR移植抗体（CDR-grafted antibody），称为改型抗体
    • （3）单链抗体 用适当的寡核苷酸接头（linker）连接轻链和重链可变区基因，使之表达单一多肽链，称为单链抗体（scFv）。
    • （4）双特异性抗体（ BsAb） 又称为双功能抗体，即抗体分子中的两个抗原结合部位可分别结合两种不同的抗原表位。
• 免疫球蛋白基因结构及抗体的多样性
  • 免疫球蛋白的基因库
    • •1.人Ig重链基因（IGH）定位于第14号染色体长臂，跨度约900kb，由V、D、J和c四种基因片段组成。
    • •2.人Ig轻链基因分为IGL和 •基因（IGK），分别定位于第22号染色体和第2号染色体。
  • 免疫球蛋白的基因重排
  • 抗体类别转换
    • 抗体的可变区不变，但其重链类别发生改变。1L-4、IL-5、IFN-γ可以诱导类别转换。
    • B细胞表达的抗体分子IgM类别转换为IgG,IgA,IgE
      • IL-4诱导IgE
      • IFN-γ促进IgG
      • IL-5促进IgA
• 抗体的异质性（指抗体在结构和功能上的不均一性或差异性。）
  • （一）抗原的多样性：产生的抗体的V区不同 （二）抗体的类型：同一抗原诱生抗体的C区不同
  • 同种型：同一种属所有个体的Ig分子共有的抗原表位，为种属型标志，在异种动物体内能诱导抗体产生。
    • 同种型抗原决定基存在于lg的c区
    • 类及亚类
      • IgA:IgA1和IgA2两个亚类
      • IgG:1gG1-gG4四个业类
    • 型及亚型：K和λ两型
  • 同种异型：同一种属不同个体间Ig分子所具有的不同的抗原表位，为个体型标志。
    • 存在于lg的c区
    • 是同一种属不同个体间Ig分子所具有的不同抗原特异性标志
  • 独特型：独特型指每种特异性Ig分子所特有的抗原决定基，其表位又称独特位，存在于V区。
    • 独特型在自体内可刺激产生相应的抗体，即抗独特型抗体（ Ald）