1、思考题1.阐述免疫球蛋白的基本机构及各个功能区的意义?答:基本机构 免疫球蛋白(immunoglobulin,ig)是一组具有抗体活性的蛋白质,ig 由浆细胞产生,主要存在于生物体血液和其他体液(包括组织液和外分泌液)中,约占血浆蛋白总量的 20;还可分布在 b 细胞表面。人血浆内的免疫球蛋白大多数存在于丙种球蛋白(-球蛋白)中。免疫球蛋白可以分为 IgG、IgA、IgM、IgD 、IgE 五类。功能区的意义:v 区功能:特异性识别结核抗原 c 区功能:激活补体,由于 IgG 细胞亲嗜性会介导 ADCC 和调理作用 IgE 的细胞亲嗜性会介导 I 型超敏反应 T 细胞活化信号 1 (抗原识别信
2、号 ) 双识别:TCR 识别肽/MHC 复合物 共受体:CD4-MHCII, CD8-MHCI CD3 传递特异性抗原识别信号 活化信号 2 活化信号 2 (协同刺激信号 ) T 细胞上 CMR 与 APC 细胞上的 CM 分子结合 ,并由 CMR 直接向 T 细胞传递信号。如CD28-B7 等的结合。 B 细胞活化信号 1 特异性 BCR 识别天然抗原 B 细胞表位。相关知识BCR-CD3 活化信号 2:特异性 Th 细胞识别结合 B 细胞提成的抗原肽-MHCII 类分子复合物活化 Th 表面的 CD40L 与 B 细胞表面的 CD40 结合所提供的共刺激信号。2.阐述免疫球蛋白的水解片段?
3、答:在一定条件下,免疫球蛋白分子肽链的某些部分易被蛋白酶水解为各种片段(图 4-6) 。木瓜蛋白酶(papain)和胃蛋白酶(pepsin )是最常用的两种 Ig 蛋白水解酶,并可籍此研究 Ig 的结构和功能,分离和纯化特定的 Ig 多肽片段。(一)木瓜蛋白酶水解片段木瓜蛋白酶水解 IgG 的部位是在铰链区的重链链间二硫键近 N 端侧,可将 Ig 裂解为 2 个完全相同的 Fab 段和 1 个 Fc 段(图 4-6) 。Fab 段即抗原结合片段(fragment of antigen binding,Fab) ,相当于抗体分子的两个臂,由一条完整的轻链和重链的 VH 和 CH1 结构域组成。一
4、个 Fab 片段为单价,可与抗原结合但不发生凝集反应或沉淀反应。Fc 段即可结晶片段(fragment crystallizable,Fc) ,相当于 IgG 的 CH2 和 CH3 结构域。Fc 无抗原结合活性,是 Ig 与效应分子或细胞相互作用的部位。(二)胃蛋白酶水解片段胃蛋白酶作用于铰链区的重链链间二硫键近 C 端侧,水解 Ig 后可获得 1 个 F(ab)2 片段和一些小片段 pFc(图 4-6) 。 F(ab)2 是由 2 个 Fab 及铰链区组成,由于 Ig 分子的两个臂仍由二硫键连接,因此 F(ab)2 片段为双价,可同时结合两个抗原表位,故与抗原结合可发生凝集反应和沉淀反应。
5、由于 F(ab)2 片段保留了结合相应抗原的生物学活性,又避免了 Fc 段抗原性可能引起的副作用,因而被广泛用作生物制品。如白喉抗毒素、破伤风抗毒素经胃蛋白酶水解后精制提纯的制品,因去掉 Fc 段而减少超敏反应的发生。胃蛋白酶水解 Ig 后所产生的 pFc最终被降解,无生物学作用。3.简述五大类免疫球蛋白具有不同的理化特性和生物学功能?答:五大类免疫球蛋白的特性功能: 1.IgG 的特性和功能 IgG 在血清中含量最高,是再次免疫应答产生的主要抗体,其亲和力高,在体内分布广泛,具有重要的免疫效应,是机体抗感染的“主力军” 。是惟一能够通过胎盘进入胎儿体内的 Ig. 2.IgM 的特性和功能单体
6、 IgM 以膜结合型(mIgM )表达于 B 细胞表面,构成 B 细胞抗原受体;只表达mIgM 是未成熟 B 细胞的标志。分泌型 IgM 为五聚体,是分子量最大的 Ig,具有很强的抗原结合和激活补体能力。 3.IgA 的特性和功能 IgA 分为两型:血清型为单体,主要存在于血清中;分泌型为二聚体,医学教|育网搜集整理经分泌性上皮细胞分泌至外分泌液中,参与黏膜局部免疫,通过与相应病原微生物(细菌、病毒等)结合,阻止病原体黏附到细胞表面,从而在局部抗感染中发挥重要作用,其在黏膜表面也有中和毒素的作用。婴儿可从母亲初乳中获得 SIgA,为一重要的自然被动免疫现象。 4.IgE 的特性和功能 IgE
7、是正常人血清中含量最少的 Ig,为亲细胞抗体,可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞上的高亲和力FcRI 结合,引起 I 型超敏反应。 5.IgD 的特性和功能 IgD 分为两型:血清 IgD 的生物学功能尚不清楚;膜结合型 IgD 构成 BCR,是 B 细胞分化发育成熟的标志。4.同种型、同种异型和独特型的概念(一)同种型同种间所有正常个体都具有的 Ig 抗原特异性,称同种型(isotype)。包括 IgH 链的类和亚类及 L 链的型和亚型,以及 VH/VL 的群和亚群的抗原;亦即同种生物所有正常个体都有各类、亚类及不同型别、群和亚群等多种 Ig 的变异体。这种同种型变异体并不具有个体特异性。(二)同种
8、异型同种不同个体间 Ig 结构和抗原性的差异称同种异型(allotype) 。与同种型的区别在于,同种异型的特异性只存在于同种的某些个体中,而同种型的特异性则普遍存在同一物种的所有个体。同种异型表位在 C 区,由同一基因位点上几个等位基因控制,反映在 CH 和CL 上只有 12 个氨基酸的差异。这此关键氨基酸构成的同种异型抗原称为遗传标志。它包括与 H 链相关的 Gm、Am 、Em 系统和与 L 链相关的 Km 系统。Gm 是 链(4 除外)上的同种异型标志,由许多种不同抗原决定簇组成,用字母或数字命名。Am 为 IgA2 亚类2 链标志,有 2 种 Am 特异性。Km 有 Km1、Km2、K
9、m3 三种,是 链 C 区 153 和 191位氨基酸残基置换的结果。在入 链中尚未发现同种异链标志。(三)独特型同一种属某一个体产生的抗体分子具有独特的抗原决定簇,不但与其他个体受同一抗原刺激产生的特异性抗体不同,而且与自身其他特异性抗体也有区别,称为独特型(idiotype)。独特型是单克隆的,其抗原决定簇位于 V 区,与高变区决定簇的互补空间相关联,反映 Ig 分子高变区抗原决定簇的差异。独特型抗原可用抗独特型抗体直接特异性检出。抗独特型抗体有两型,一为直接与抗体分子的抗原结合部位决定簇反应,从而能阻断抗原结合,成为抗原内影像,可作为抗独特型抗体疫苗;另一针对抗原结合部位以外的 V 区其
10、他决定簇。虽然 Ig 分子 V 区球形构象提示抗体高变区、抗体的抗原结合部位和抗体的独特型决定簇三者关系密切,但不完全重合。一些独特型抗原与抗体活性无关。抗独特型抗体可因单独的 H 和 L 链或肽链的 V而产生,亦即独特型决定簇或称独特位(idiotope),可完全位于 H 和 L 链的结合体。Ig 分子的独特型抗原具有自身免疫原性,在正常免疫应答过程中产生抗独特型抗体(Ab2) ,这种抗抗体再生引发另一 B 细胞产生抗 Ab2 抗体(Ab3),如此继续下去,独特型和抗独特型将整个抗体产生系统联成一个网络,称为独特型网络(idiotypicnetwork)。独特型网络在免疫应答的调控中起重要作用。5.单克隆抗体单克隆抗体是由淋巴细胞杂交瘤产生的、只针对复合抗原分子上某一单个抗原决定簇的特异性抗体。淋巴细胞杂交瘤是用人工方法使骨髓瘤细胞(纯系小鼠的腹水瘤型浆细胞)与已用抗原致敏并能分泌某种抗体的淋巴细胞(常用致敏动物的脾细胞,起作用的是其中的B 细胞)融合而成的。用适当方法把杂交瘤细胞分离出来,进行单个细胞培养,使之大量繁殖,则在该培养液中增殖而形成的细胞克隆,只产生完全均一的、单一特异性的抗体,即单克隆抗体