免疫球蛋白
(immunoglobulin,Ig)
第二章
目的要求
1,掌握 免疫球蛋白和抗体的概念 Ig的
基本结构、功能区及水解片段； Ig的生
物学功能； IgG,IgM,IgA的特性和免
疫功能。
2,熟悉 Ig的类型；单克隆抗体的概念
、特性及临床应用。
3、了解 Ig的其他结构、多克隆抗体、
基因工程抗体； Ig的抗原特异性。
抗体与免疫球蛋白的概念
1.抗体 (antibody,Ab):
由抗原刺激机体免疫系统产生
的，能与相应抗原发生特异性结合
的球蛋白。
2,Ig,
具有抗体活性或化学结构与抗体相
似的球蛋白统称为 Ig。
Ab,能与抗原结合
免疫球蛋白
异常 Ig:无免疫功能 (骨髓瘤蛋白)
因此,抗体都是 Ig,但 Ig不一定都是抗体。
抗体与免疫球蛋白的概念
一,基本结构,
1,四肽链结构
第一节 免疫球蛋白的结构
● 两条相同的重链
(heavy chain,H链 )
● 两条相同的轻链
(light chain,L链 )
两条重链各由 450-570个氨基酸残基组
成，分子量约 50-75KD。
根据 重链 氨基酸的 组成 和 排列 不同,
可将其分为五类,
即 μ, γ, α, δ, ε 链
IgM, IgG, IgA, IgD, IgE
免疫球蛋白的结构
两条相同的轻链各由 214个氨基酸
残基组成，分子量约 25KD。
根据 轻链 氨基酸的 组成 和 排列 不
同,可将其分为两型,
即 κ, λ 型 (κ:λ 约为 2:1)
免疫球蛋白的结构
● 有两个端 氨基端 (N端 )
羧基端 (C端 )
● 分两个区
可变区 (variable region,V区 )
恒定区 (constant region,C区 )
免疫球蛋白的结构
● 超变区 (hypervariable region,HVR)
可变区中一些特定位置的氨基酸显示
更大的变异性故称超变区，又称互补决
定区 （ complementarity-determining
region,CDR）
免疫球蛋白的结构
● 骨架区：可变区中变化较小的部分
抗体的互补决定区与抗原表位结合示意图
2,Ig的其他结构
免疫球蛋白的结构
● 连接链 (joining chain,J链 )
是一条富含半胱氨酸的多肽链,由浆细胞
合成。
作用, 连接 Ig分子形成二聚体和五聚体。
● 分泌片 (secretory piece,SP)
是一种由粘膜上皮细胞合成和分泌的含糖
肽链。
保护分泌型 IgA免受蛋白酶的水解 ;
介导二聚体 IgA的转运和分泌。
五类免疫球蛋白 结构示意图
二,免疫球蛋白的功能区
免疫球蛋白的结构
1,VH ·VL — 结合抗原的部位
2,CH1 ·CL — 遗传标记所在
3,CH2 — 具有补体结合部位
免疫球蛋白的结构
4,CH3 — 与细胞表面 Fc受体结合
5.铰链区 — 在 CH1和 CH2之间，富
含脯氨酸，易伸展弯曲，易被蛋白酶
水解。
三,免疫球蛋白的水解片段
1,IgG经木瓜酶水解
2个抗原结合片段 (Fab)
IgG 木瓜蛋白酶 3个片段 (fragment antigen binding)
1个可结晶片段 (Fc)
(fragment crystallizable)
免疫球蛋白的结构
2.IgG经胃蛋白酶水解
F( ab′)2
IgG 胃蛋白酶 2个 片段
pFc′
3,意义,
⑴ 用于研究免疫球蛋白的结构和功能 ;
⑵ 避免超敏反应。
免疫球蛋白的结构
免疫球蛋白的水解片段
第二节 各类免疫球蛋白的特性与功能
㈠ IgG
1.特性,
② 是再次应答的主要 Ig,在血清中 含量最
高,占血清 Ig 总量的 75% ～ 80%;
③ 半寿期约 20 ～ 23天 ;
④ 于 出生后 3个月开始合成, 3～ 5岁达
成人水平。
① IgG多为 单体,分子量约 150 KD，有
四个亚类 (IgG1～ 4);
2.IgG的免疫功能,
① IgG是体内 抗感染的主要抗体，
发挥抗毒素、抗细菌、抗病毒等效应 ;
② IgG 是 唯一能通过胎盘 的 Ig，
在新生儿抗感染中起重要作用 ;
各类免疫球蛋白的特性与功能
③ IgG的 Fc段可与巨噬细胞、中性粒细
胞,NK细胞表面相应受体结合，发挥调
理吞噬,ADCC效应。
④ 参与某些自身免疫病及 Ⅱ, Ⅲ 型超
敏反应。
各类免疫球蛋白的特性与功能
㈡ IgM:
① IgM为 五聚体,是 分子量最大 的
Ig(约 900KD)，称巨球蛋白 ;
② 主要分布于血管内，约 占血清 Ig
总量的 5% ～ 10%;
③ 半寿期约 5 ～ 10天 。
1.特性
各类免疫球蛋白的特性与功能
IgM五聚体结构及其与抗原结合示意图
2.免疫功能,
① IgM 是体内 抗细菌、抗病毒的
主要抗体,在免疫防护中起先锋作用 ;
② IgM活化补体的能力比 IgG强大 ;
③ IgM是个体发育中及抗原刺激后 出
现最早的 Ig,故临床上常作为宫
内感染和传染病早期诊断的指标 ;
各类免疫球蛋白的特性与功能
④ 天然血型抗体为 IgM;
⑤ 膜表面 IgM是 B细胞抗原受体 (BCR)
的主要成分 ;
⑥ IgM参与自身免疫病及 Ⅱ, Ⅲ 型超
敏反应，如 类风湿因子属 IgM 。
各类免疫球蛋白的特性与功能
㈢ IgA
1.特性
① 分为两型,
血清型 IgA主要以单体形式存在 ;
分泌型 IgA(SIgA)为二聚体 ;
② SIgA主要存在于 胃肠道和支气管分泌
液、初乳、唾液和泪液中。
各类免疫球蛋白的特性与功能
2.免疫作用
① SIgA主要在 粘膜局部发挥抗感
染作用 (抗细菌、抗病毒、抗毒素
等 )。
② 血清型 IgA可介导调理作用和 ADCC
效应。
各类免疫球蛋白的特性与功能
㈣ IgD,
确切功能不清楚。 膜表面 IgD
是 B细胞分化成熟的标志 。
各类免疫球蛋白的特性与功能
㈤ IgE:
是正常人血清中 含量最少 的
Ig,为亲细胞抗体，易吸附于肥大
细胞和嗜碱性粒细胞表面,参与 Ⅰ
型超敏反应 。
各类免疫球蛋白的特性与功能
一,特异性结合 抗原 (VL ·VH);
二,激活补体
第三节 免疫球蛋白的生物学功能
抗毒素 +外毒素 中和 毒素
抗病毒抗体 +病毒 阻止 病毒 感染细胞
分泌型 IgA +细菌 抑制 细菌 粘附
三,结合细胞表面的 Fc 受体
1.调理作用 ( IgG);
2.抗体依赖细胞介导的细胞毒作用
(antibody-dependent cell-mediated
cytotoxicity,ADCC)(IgG);
3.介导 Ⅰ 型超敏反应 ( IgE);
免疫球蛋白的生物学功能
抗体的调理作用
ADCC作用
四、穿过胎盘 (IgG)和粘膜 (SIgA);
免疫球蛋白的生物学功能
免疫球蛋白的功能
第四节 免疫球蛋白的抗原特异性
（一）同种型 指同一种属所有个体间
的 Ig分子共有的抗原特异性。
（二）同种异型 指同一种属不同个体间
的 Ig分子具有特异性不同的抗原决定簇。
（三）独特型 指不同 B细胞所产生的 Ig
分子 V区具有的抗原特异性标志。
免疫球蛋白的血清型
第五节 抗体的制备
二、单克隆抗体 (monoclonal antibody，
mAb)
一、多克隆抗体 (polyclonal antibody,
pAb)
1.概念, 由 识别一种抗原表位 的
B细胞克隆产生的 同源抗体 称单克
隆抗体,是通过杂交瘤技术获得。
单克隆抗体的制备
2.特点,
① 高度均一性 —— 抗原结合部位及
同种型均相同 ;
② 高度专一性 —— 特异性高，少或
无交叉反应 ;
③ 效价高稳定性好, 可大量生产。
抗体的制备
▲ 免疫诊断
▲ 检测激素、受体 ;
▲ 治疗肿瘤、移植排斥反应及自
身免疫病等。
3.应用,
抗体的制备
三、基因工程抗体
(genetically engineering
antibody)1.概念
是 利用 DNA重组技术, 在基因水
平对免疫球蛋白基因进行切割、拼接
或修饰，或用人工合成基因后导入受
体细胞表达的新型抗体。
抗体的制备
2.种类
①嵌合抗体 V鼠 --C人
②重构抗体
③单链抗体
④单域抗体
抗体的制备
1.解释名词
抗体 免疫球蛋白 单克隆抗体
2.试述免疫球蛋白的结构、功能区及
其功能。
3.简述免疫球蛋白的生物学功能。
4.试述各类免疫球蛋白的特性及其功
能。
思考题
(immunoglobulin,Ig)
第二章
目的要求
1,掌握 免疫球蛋白和抗体的概念 Ig的
基本结构、功能区及水解片段； Ig的生
物学功能； IgG,IgM,IgA的特性和免
疫功能。
2,熟悉 Ig的类型；单克隆抗体的概念
、特性及临床应用。
3、了解 Ig的其他结构、多克隆抗体、
基因工程抗体； Ig的抗原特异性。
抗体与免疫球蛋白的概念
1.抗体 (antibody,Ab):
由抗原刺激机体免疫系统产生
的，能与相应抗原发生特异性结合
的球蛋白。
2,Ig,
具有抗体活性或化学结构与抗体相
似的球蛋白统称为 Ig。
Ab,能与抗原结合
免疫球蛋白
异常 Ig:无免疫功能 (骨髓瘤蛋白)
因此,抗体都是 Ig,但 Ig不一定都是抗体。
抗体与免疫球蛋白的概念
一,基本结构,
1,四肽链结构
第一节 免疫球蛋白的结构
● 两条相同的重链
(heavy chain,H链 )
● 两条相同的轻链
(light chain,L链 )
两条重链各由 450-570个氨基酸残基组
成，分子量约 50-75KD。
根据 重链 氨基酸的 组成 和 排列 不同,
可将其分为五类,
即 μ, γ, α, δ, ε 链
IgM, IgG, IgA, IgD, IgE
免疫球蛋白的结构
两条相同的轻链各由 214个氨基酸
残基组成，分子量约 25KD。
根据 轻链 氨基酸的 组成 和 排列 不
同,可将其分为两型,
即 κ, λ 型 (κ:λ 约为 2:1)
免疫球蛋白的结构
● 有两个端 氨基端 (N端 )
羧基端 (C端 )
● 分两个区
可变区 (variable region,V区 )
恒定区 (constant region,C区 )
免疫球蛋白的结构
● 超变区 (hypervariable region,HVR)
可变区中一些特定位置的氨基酸显示
更大的变异性故称超变区，又称互补决
定区 （ complementarity-determining
region,CDR）
免疫球蛋白的结构
● 骨架区：可变区中变化较小的部分
抗体的互补决定区与抗原表位结合示意图
2,Ig的其他结构
免疫球蛋白的结构
● 连接链 (joining chain,J链 )
是一条富含半胱氨酸的多肽链,由浆细胞
合成。
作用, 连接 Ig分子形成二聚体和五聚体。
● 分泌片 (secretory piece,SP)
是一种由粘膜上皮细胞合成和分泌的含糖
肽链。
保护分泌型 IgA免受蛋白酶的水解 ;
介导二聚体 IgA的转运和分泌。
五类免疫球蛋白 结构示意图
二,免疫球蛋白的功能区
免疫球蛋白的结构
1,VH ·VL — 结合抗原的部位
2,CH1 ·CL — 遗传标记所在
3,CH2 — 具有补体结合部位
免疫球蛋白的结构
4,CH3 — 与细胞表面 Fc受体结合
5.铰链区 — 在 CH1和 CH2之间，富
含脯氨酸，易伸展弯曲，易被蛋白酶
水解。
三,免疫球蛋白的水解片段
1,IgG经木瓜酶水解
2个抗原结合片段 (Fab)
IgG 木瓜蛋白酶 3个片段 (fragment antigen binding)
1个可结晶片段 (Fc)
(fragment crystallizable)
免疫球蛋白的结构
2.IgG经胃蛋白酶水解
F( ab′)2
IgG 胃蛋白酶 2个 片段
pFc′
3,意义,
⑴ 用于研究免疫球蛋白的结构和功能 ;
⑵ 避免超敏反应。
免疫球蛋白的结构
免疫球蛋白的水解片段
第二节 各类免疫球蛋白的特性与功能
㈠ IgG
1.特性,
② 是再次应答的主要 Ig,在血清中 含量最
高,占血清 Ig 总量的 75% ～ 80%;
③ 半寿期约 20 ～ 23天 ;
④ 于 出生后 3个月开始合成, 3～ 5岁达
成人水平。
① IgG多为 单体,分子量约 150 KD，有
四个亚类 (IgG1～ 4);
2.IgG的免疫功能,
① IgG是体内 抗感染的主要抗体，
发挥抗毒素、抗细菌、抗病毒等效应 ;
② IgG 是 唯一能通过胎盘 的 Ig，
在新生儿抗感染中起重要作用 ;
各类免疫球蛋白的特性与功能
③ IgG的 Fc段可与巨噬细胞、中性粒细
胞,NK细胞表面相应受体结合，发挥调
理吞噬,ADCC效应。
④ 参与某些自身免疫病及 Ⅱ, Ⅲ 型超
敏反应。
各类免疫球蛋白的特性与功能
㈡ IgM:
① IgM为 五聚体,是 分子量最大 的
Ig(约 900KD)，称巨球蛋白 ;
② 主要分布于血管内，约 占血清 Ig
总量的 5% ～ 10%;
③ 半寿期约 5 ～ 10天 。
1.特性
各类免疫球蛋白的特性与功能
IgM五聚体结构及其与抗原结合示意图
2.免疫功能,
① IgM 是体内 抗细菌、抗病毒的
主要抗体,在免疫防护中起先锋作用 ;
② IgM活化补体的能力比 IgG强大 ;
③ IgM是个体发育中及抗原刺激后 出
现最早的 Ig,故临床上常作为宫
内感染和传染病早期诊断的指标 ;
各类免疫球蛋白的特性与功能
④ 天然血型抗体为 IgM;
⑤ 膜表面 IgM是 B细胞抗原受体 (BCR)
的主要成分 ;
⑥ IgM参与自身免疫病及 Ⅱ, Ⅲ 型超
敏反应，如 类风湿因子属 IgM 。
各类免疫球蛋白的特性与功能
㈢ IgA
1.特性
① 分为两型,
血清型 IgA主要以单体形式存在 ;
分泌型 IgA(SIgA)为二聚体 ;
② SIgA主要存在于 胃肠道和支气管分泌
液、初乳、唾液和泪液中。
各类免疫球蛋白的特性与功能
2.免疫作用
① SIgA主要在 粘膜局部发挥抗感
染作用 (抗细菌、抗病毒、抗毒素
等 )。
② 血清型 IgA可介导调理作用和 ADCC
效应。
各类免疫球蛋白的特性与功能
㈣ IgD,
确切功能不清楚。 膜表面 IgD
是 B细胞分化成熟的标志 。
各类免疫球蛋白的特性与功能
㈤ IgE:
是正常人血清中 含量最少 的
Ig,为亲细胞抗体，易吸附于肥大
细胞和嗜碱性粒细胞表面,参与 Ⅰ
型超敏反应 。
各类免疫球蛋白的特性与功能
一,特异性结合 抗原 (VL ·VH);
二,激活补体
第三节 免疫球蛋白的生物学功能
抗毒素 +外毒素 中和 毒素
抗病毒抗体 +病毒 阻止 病毒 感染细胞
分泌型 IgA +细菌 抑制 细菌 粘附
三,结合细胞表面的 Fc 受体
1.调理作用 ( IgG);
2.抗体依赖细胞介导的细胞毒作用
(antibody-dependent cell-mediated
cytotoxicity,ADCC)(IgG);
3.介导 Ⅰ 型超敏反应 ( IgE);
免疫球蛋白的生物学功能
抗体的调理作用
ADCC作用
四、穿过胎盘 (IgG)和粘膜 (SIgA);
免疫球蛋白的生物学功能
免疫球蛋白的功能
第四节 免疫球蛋白的抗原特异性
（一）同种型 指同一种属所有个体间
的 Ig分子共有的抗原特异性。
（二）同种异型 指同一种属不同个体间
的 Ig分子具有特异性不同的抗原决定簇。
（三）独特型 指不同 B细胞所产生的 Ig
分子 V区具有的抗原特异性标志。
免疫球蛋白的血清型
第五节 抗体的制备
二、单克隆抗体 (monoclonal antibody，
mAb)
一、多克隆抗体 (polyclonal antibody,
pAb)
1.概念, 由 识别一种抗原表位 的
B细胞克隆产生的 同源抗体 称单克
隆抗体,是通过杂交瘤技术获得。
单克隆抗体的制备
2.特点,
① 高度均一性 —— 抗原结合部位及
同种型均相同 ;
② 高度专一性 —— 特异性高，少或
无交叉反应 ;
③ 效价高稳定性好, 可大量生产。
抗体的制备
▲ 免疫诊断
▲ 检测激素、受体 ;
▲ 治疗肿瘤、移植排斥反应及自
身免疫病等。
3.应用,
抗体的制备
三、基因工程抗体
(genetically engineering
antibody)1.概念
是 利用 DNA重组技术, 在基因水
平对免疫球蛋白基因进行切割、拼接
或修饰，或用人工合成基因后导入受
体细胞表达的新型抗体。
抗体的制备
2.种类
①嵌合抗体 V鼠 --C人
②重构抗体
③单链抗体
④单域抗体
抗体的制备
1.解释名词
抗体 免疫球蛋白 单克隆抗体
2.试述免疫球蛋白的结构、功能区及
其功能。
3.简述免疫球蛋白的生物学功能。
4.试述各类免疫球蛋白的特性及其功
能。
思考题
