簡介:第四章,免疫球蛋白,掌握抗體與免疫球蛋白的概念、免疫球蛋白的基本結構、功能區(qū)及其功能、免疫球蛋白的功能;五類免疫球蛋白的特性與功能熟悉免疫球蛋白的水解片斷;多克隆抗體、單克隆抗體的概念了解免疫球蛋白的異質(zhì)性,教學目標,,抗體(ANTIBODY,AB),是B細胞接受抗原刺激后增殖分化為漿細胞所產(chǎn)生的糖蛋白,能與相應抗原特異性結合,顯示免疫功能。是介導體液免疫的重要效應分子,主要存在于血清等體液中。,,分泌型抗體與免疫球蛋白IMMUNOGLOBULINANDANTIBODY),陰極,陽極,,,,,AB,IG,免疫球蛋白,免疫球蛋白(IMMUNOGLOBULIN,IG,1定義是具有AB活性或化學結構與抗體相似的球蛋白的統(tǒng)稱。2分型分泌型SIG血液、組織液具有AB的各種功能膜型MIG構成B細胞膜上的BCR;和AG特異性結合,第一節(jié)免疫球蛋白的結構,,一、免疫球蛋白的基本結構,由兩條相同的輕鏈(LIGHTCHAIN)和兩條相同的重鏈(HEAVYCHAIN)通過鏈間二硫鍵連結形成。,NH2(N端),COOH(C端),L,H,,,,,輕鏈和重鏈,輕鏈(L鏈)Κ鏈Λ鏈,重鏈(H鏈)根據(jù)其抗原性的差異,人類IG的H鏈分為,重鏈決定IG類及亞類,?鏈?鏈?鏈?鏈?鏈,IGGIGAIGMIGDIGE,,正常人ΚΛ≈21,輕鏈決定型別Κ型Λ型,,,,,可變區(qū)和恒定區(qū),V區(qū)VL、VH,可變區(qū)(V區(qū))氨基酸種類、排列順序差異較大,構成抗體的多樣性。,恒定區(qū)(C區(qū))氨基酸種類、排列順序恒定,C區(qū)CL、CH,抗體分子的立體結構,,,,高變區(qū),互補決定區(qū),抗體與抗原決定簇結合的位置,又稱為互補決定區(qū)(CDR),也是抗體分子的獨特型決定簇IDIOTYPESOFANTIBODYMOLECULES,ID的主要存在部位。,鉸鏈區(qū),位于CH1和CH2之間,富含脯氨酸,易發(fā)生伸展和一定程度的移動,便于抗體更好地與抗原結合而且易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶等水解。,,,鉸鏈區(qū),J鏈(JOININGCHAIN)參與IGAH2L22與IGMH2L25連接,分泌片(SECRETORYPIECE,SP)粘膜上皮細胞分泌保護SIGA不被蛋白酶降解介導IGA的轉運,,,二、免疫球蛋白的其他成分,三、免疫球蛋白的水解片段,木瓜蛋白酶水解,裂解部位鉸鏈區(qū)二硫鍵N端側,裂解片段2FABFC,,FAB(FRAGMENTANTIGENBINDING)可與抗原結合的片斷抗原結合價1結合抗原后不能形成凝集或沉淀反應特異性由VH和VL決定,FC段(FRAGMENTCRYSTALLIZABLE)可結晶片段多種生物學功能,,裂解部位鉸鏈區(qū)二硫鍵C端側,裂解片段FAB′2PFC′,胃蛋白酶水解,,FAB′2①具雙價抗體活性②能形成凝集或沉淀反應③生物制品應用,PFC′無生物學活性的小碎片。,免疫球蛋白的功能區(qū)結構域),IG分子通過鏈內(nèi)二硫鍵折疊或若干個能行使特定功能的球形單位,每個球形單位為一個功能區(qū)。,L鏈VL區(qū)、CL區(qū)H鏈VH區(qū)、CH1區(qū)CH2區(qū)CH3區(qū)CH4區(qū)IGM、IGE,,V區(qū),C區(qū),VLVH功能區(qū)抗原結合部位(2個),,CH3功能區(qū)是IG與其FC受體結合的部位固定細胞),CL和CH區(qū)具有同種異型抗體的遺傳標記。(2個),CH2區(qū)IGG的補體結合點和通過胎盤的部位,,,,功能區(qū)的作用,,,,,,,,,,,,,VLVH功能區(qū)抗原結合部位,IGGCH3區(qū)可與單核M?細胞、B細胞、NK細胞、中性粒細胞上的IGGFC受體結合調(diào)理吞噬、ADCC。,IGGCH2區(qū)補體結合點和通過胎盤的部位。,第二節(jié)免疫球蛋白的異質(zhì)性,一、免疫球蛋白的類型,類IGGIGAIGMIGDIGE亞類IGG14,IGA12型Κ型Λ型亞型OZ,OZ,二、免疫球蛋白的多樣性三、免疫球蛋白的血清型同種型(ISOTYPE)同種異型(ALLOTYPE)獨特型(IDIOTYPE,ID,第三節(jié)免疫球蛋白的功能,一、IGV的功能,特異性結合抗原中和外毒素、病毒,阻止細菌粘附于宿主細胞。,中和作用,二、IGC區(qū)的功能,激活補體結合FC受體通過胎盤和粘膜,IGG分子結合抗原前后的構象變化,FAB段,FC段,,,,,,,,,,,,,,,C1Q結合位點被屏障,結合抗原之前,,,,CH1,CH2,IGMCH3區(qū),IGGCH2區(qū),激活補體經(jīng)典途徑,調(diào)理吞噬作用,ADCC作用,第四節(jié)各類免疫球蛋白的特性與功能,IGG,血清中含量最高、半衰期最長的抗體唯一能通過胎盤的IG,對新生兒抗感染起重要作用再次應答的主要抗體具有多種功能①結合、凝集抗原②中和細菌毒素、中和病毒③激活補體④調(diào)理吞噬⑤ADCC,分子量最大的IG(五聚體,有4個CH結構域)在個體發(fā)育過程中最早出現(xiàn)的抗體(胚胎發(fā)育晚期即可出現(xiàn))初次應答的主要抗體,近期感染的指標激活補體、裂解細菌、調(diào)理吞噬等作用均比IGG更有效不能通過胎盤血清IGM是五聚體結構,膜型IGM(SERFASEIGM,SIGM)是單體結構。SIGM是BCR。,IGM,分泌型IGA①由兩個IGA單體與J鏈和分泌片結合而成二聚體結構;②是人體外分泌液中的主要抗體;③由黏膜相關淋巴組織(MALT)產(chǎn)生,對防御病原微生物入侵起重要作用,又稱為局部防御性抗體。在粘膜局部抗感染中發(fā)揮重要作用。,IGA,有兩型血清IGA(單體)和分泌型IGA(二聚體)。,IGD,血清IGD含量低。膜型IGD存在于成熟B細胞表面,為BCR,是B細胞成熟的標志。,IGE,血清含量最低IGE沒有鉸鏈區(qū),有4個CH結構(CH1~4)CH2、CH3能夠與肥大細胞和嗜堿性粒細胞表面的IGEFC受體結合,介導Ⅰ型超敏反應。,,,,,,,,,調(diào)理吞噬,,,,,,,,第五節(jié)人工制備抗體,一、多克隆抗體(POLYCLONALANTIBODY),指由不同B細胞克隆產(chǎn)生的針對抗原物質(zhì)中多種抗原決定簇的多種抗體混合物。如免疫血清(含多種特異性抗體)。實際意義(1)預防、治療感染性疾病,如破傷風抗毒素血清?抗破傷風,胎盤球蛋白?抗病毒感染等,副作用?超敏反應(2)臨床診斷,如肥達氏反應傷寒、副傷寒,缺點特異性差。,二、單克隆抗體(MONOCLONALANTIBODY,MCAB),由單一克隆B細胞雜交瘤產(chǎn)生的,只識別抗原分子某一特定抗原決定簇的特異性抗體。特點具有高度均一性。雜交瘤細胞骨髓瘤細胞無限增殖;免疫B細胞合成、分泌特異性抗體。雜交瘤技術HAT培養(yǎng)基次黃嘌H,氨基蝶呤A和胸腺嘧啶核苷T。,三、基因工程抗體GENETICENGINEERINGANTIBODY,在DNA水平對IG基因進行切割、拼接或修飾,導入受體細胞表達的抗體。如人鼠嵌合抗體CHIMERICANTIBODY改型抗體RESHAPEDHUMANIZEDANTIBODY小分子抗體FAB片段FC片段FV片段雙特異性抗體BISPECIFICANTIBODY如IG融合蛋白,抗體導向酶等。,小結,1抗體和免疫球蛋白的概念2IG的結構重鏈和輕鏈,可變區(qū)和恒定區(qū),鉸鏈區(qū),結構域,J連,分泌片3IG的水解片段FAB,F(xiàn)C,F(xiàn)AB’24IG的異質(zhì)性同種型,同種異型,獨特型5IG的功能結合抗原,激活補體,結合FC受體,穿過粘膜和胎盤6各種IG的特性和功能7單克隆抗體,基因工程抗體,思考題,名詞解釋抗體(AB)免疫球蛋白(IG)IG超變區(qū)IG可變區(qū)IG恒定區(qū)CDRFABFC單克隆抗體問答題1試述抗體分子的分子結構、功能區(qū)和酶解片斷。2簡述抗體的主要生物學功能。3簡述五類IG分子的特性及功能。4抗體分子的FC受體主要有哪些各有何作用,THEENDOFCHAPTER4,
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簡介:醫(yī)用細胞生物學課件十線粒體,了解,掌握,1、線粒體的超微結構特點2、線粒體的半自主性,1、線粒體的氧化磷酸化過程2、線粒體的增殖方式,線粒體細胞的能量工廠,線粒體MITOCHONDRIA,MT,1894年發(fā)現(xiàn)。普遍存在于真核細胞中。無線粒體哺乳動物成熟的紅細胞細胞內(nèi)95以上的能量來自線粒體。,一、線粒體的形態(tài),光鏡線狀、顆粒狀、桿狀一般直徑05~10UM長度3UM,二、線粒體的數(shù)量與分布,線粒體較多分布在細胞需要ATP多的部位,三、線粒體的超微結構,電鏡下電子顯微鏡觀察的蝙蝠胰腺細胞線粒體,電鏡結構線粒體是由兩層單位膜圍成的封閉的囊狀結構。,,,,,,外膜,,,內(nèi)膜,,,,,,,,膜間腔,,,嵴,,基質(zhì)腔,,,,(含有DNA),線粒體的超微結構,,外膜一層單位膜,厚6NM,平整、光滑。含多套運輸?shù)鞍?,成筒狀園柱體,中央有小孔,允許分子量為10KDA以內(nèi)的物質(zhì)自由通過。,內(nèi)膜一層單位膜構成,厚45NM,蛋白質(zhì)含量高,高度選擇性,借助載體蛋白控制內(nèi)外物質(zhì)的交換轉移。例如將ADP運入內(nèi)腔將ATP運出基質(zhì),,外膜,內(nèi)膜,,,,,嵴,,嵴,基粒(ATP酶復合體),內(nèi)膜基質(zhì)面上許多帶柄的小顆粒。與膜面垂直而規(guī)律排列。,基粒,,,,?34NM長456NM,?6115NM高56NM,頭部,,柄部,,基片,,合成ATP,調(diào)控質(zhì)子通道,質(zhì)子的通道,基質(zhì)腔,內(nèi)膜向基質(zhì)腔折疊形成,可增加內(nèi)膜的表面積。,嵴和基粒,ATP酶復合體,膜間腔,基粒合成ATP的關鍵部位,基粒的結構,合成ATP,頭部,基片,H質(zhì)子的通道,基質(zhì)腔內(nèi)膜和嵴圍成的腔隙,腔內(nèi)充滿較致密的物質(zhì)線粒體基質(zhì)。,脂類,蛋白質(zhì),酶類,線粒體DNA,線粒體MRNA,線粒體TRNA,線粒體核糖體,基質(zhì)顆粒,核酸,,四、線粒體的功能,線粒體可以將糖類,脂類,蛋白質(zhì)等能源物質(zhì)徹底氧化,合成ATP,釋放能量供細胞利用。線粒體是細胞的供能中心。,真核細胞中碳水化合物代謝俯瞰,,三羧酸循環(huán),化學滲透假說,基粒合成ATP的關鍵部位,基粒合成ATP的過程,葡萄糖、氨基酸等在基質(zhì)腔分解脫H和電子,電子通過內(nèi)膜傳遞促使“H”質(zhì)子泵入膜間腔,通過基粒返回在其頭部合成ATP,線粒體的超微結構,外膜光滑平整內(nèi)膜高蛋白膜、電子傳遞鏈有關的酶類向內(nèi)突起形成嵴內(nèi)膜與嵴的內(nèi)表面遍布著基粒膜間腔含多種可溶性酶、底物和輔助因子。基質(zhì)腔含線粒體DNA,核糖體及各種酶類,五、線粒體的半自主性,線粒體具有自身的遺傳物質(zhì)MTDNA,可編碼37個基因,其中13個編碼蛋白質(zhì)。具自身的核糖體、有蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)MTDNA的復制、轉錄所需的酶、構成線粒體核糖體的蛋白質(zhì)都是由核DNA編碼、在細胞質(zhì)中合成運進線粒體的。線粒體內(nèi)大部分的蛋白質(zhì)和酶是由核基因編碼的。,,MTDNA分子量小、基因數(shù)量少、編碼的蛋白質(zhì)有限,只占線粒體蛋白質(zhì)的10,而大多數(shù)線粒體蛋白質(zhì)(90)由核基因編碼、并在細胞質(zhì)中合成后轉運到線粒體中去。同時線粒體遺傳系統(tǒng)受控于細胞核遺傳系統(tǒng)。,因此,線粒體為半自主性細胞器。,六、線粒體的增殖,,,,間壁分離,收縮分離,出芽分裂,線粒體與疾病,一線粒體基因突變與疾病母系遺傳及各種外界因素的影響線粒體腦、肌病二、線粒體中某些組分的治療作用細胞色素C已被作為一氧化碳中毒、新生兒窒息、肺功能不全、高山缺氧、心肌炎及心絞痛的急救藥或輔助藥。輔酶Q對高血壓、牙周病、肌萎縮有療效。,,
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