個体と多様性の
生物学
第6回 体を守る免疫機構Ⅰ
和田 勝
東京医科歯科大学教養部
血液と血球細胞
●赤血球(red blood cell, erythrocyte)
●白血球( white blood cell, leucocyte)
●血小板(platelet)
●赤血球(red blood cell, erythrocyte)
酸素と二酸化炭素を運搬
●血小板(platelet)
血液凝固
白血球
●白血球( white blood cell, leucocyte)
●顆粒白血球(granulocyte)
=多型核白血球(polymorphonuclear leucocyte)
・好中球(neutrophil)
食作用が強い、バクテリアなどを貪食する
・好酸球(acidophil, eosinophil)
大型の寄生生物を攻撃、アレルギー性炎症に関与
・好塩基球(basophil)
ヒスタミンを放出
●単球(monocyte)
食作用が強い、組織へ入りマクロファージになる
白血球(続き)
●リンパ球(lymphocyte)
・B細胞(B cell)
抗体を産生
・T細胞(T cell)
ウイルスに感染した細胞を殺す
他の白血球の活動を調節
●ナチュラルキラー(NK)細胞
ウイルスに感染した細胞や腫瘍細胞を殺す
血液と血球細胞
好中球
好酸球
好塩基球
単球
リンパ球
血球細胞の分化
生体防御
血球細胞のうち白血球が生体防御に
はたらく
●非特異的防御機構
貪食細胞(マクロファージや好中球)による貪食
●特異的防御機構
リンパ球が作用する、もっと複雑な過程
非特異的防御機構
皮膚は重要な障壁(バリアー)
非特異的防御機構
非特異的防御機構
特異的防御機構
脊椎動物では、さらに特異的な防御機
構が発達する
それが免疫機構である
免疫機構にはリンパ球が重要な役割を
果たす
リンパ球の役割
こうして、免疫機構にはリンパ球が重要な
役割を果たすことが明らかになる。
免疫には二種類ある
体液性免疫
B細胞が関与
抗体による攻撃
細胞性免疫
T細胞が関与
キラーT細胞による攻撃
体液性免疫と細胞性免疫
リンパ系器官
リンパ球の分化・成熟
リンパ球の分化・成熟
どうして多種類の外来物質(抗原)を
見分けることができるのだろうか。
外来物質(抗原)が体内に侵入した
後に、これを鋳型として抗体が作られる
という考えが、はじめは支配的だった。
クローン選択説が提唱された。
クローン選択説
クローン
選択説
クローン選択説の
証明実験2つ
抗原とは
抗原となりうるものはタンパク質や多糖類
で分子量がある程度以上の大きさのもの
細菌の外皮タンパク
質や多糖類
タンパク質の表面の
特定部位
抗原決定基
(エピトープ)
抗原とは
本来、抗原とならない低分子(ハプテン)も、タンパク質に
結合すると、この部位に対する抗体を作ることができる
モノクロン
抗体の
作成
単一のエピトープ
に対する抗体を
人工的に得ること
ができる
モノクロン抗体
抗体とは
血清タンパク質を電気泳動で分けると、次の
ようなパターンが得られる
γグロブリン分画に抗体がふくまれる
イムノグロブリン(Ig)と呼ぶ。
抗体分子の構造
抗体は抗原との結合部位を2つ持つ
抗体分子の水素結合とS-S結合を切ると、2本
づつ同じ4本のポリペプチド鎖になる。
抗体分子の構造
H鎖、L鎖とも、N端側は多様性が大きく、C端側は
ほぼ一定である
N端側を可変領域(variable region)と言い、
続くC端側を定常領域(constant region)と言
う。
可変領域はどちらもアミノ酸110で、定常領域は、
L鎖でアミノ酸110、H鎖で330からなる。
抗体分子の構造
抗体分子の構造
抗体分子の構造
S-S結合を一つ含む、アミノ酸110が一つの単位となって
いる
抗体分子の構造
多様な形の抗原と結合する抗原結合部位は、、
抗体分子の構造
可変領域のアミノ酸配列を知らべて、個々の抗体で
比べて見たら、
特に変異の大きい3か所が見つかった
超可変領域
抗体分子の構造
抗原結合部位
抗体分子の種類
H鎖の定常領域によってIgにはいくつかの種類がある
H鎖
L鎖
二量体を1とした単位数
全Ig中の割合
半減期(日)
補体活性化
貪食細胞との結合
肥満細胞との結合
IgM
μ
IgD
δ
5
10
5
+++
-
-
1
<1
3
-
-
-
IgG
IgA
γ
α
すべてκかλ
1
1か2
75
15
25
2
++
-
+
-
-
-
IgE
ε
1
<1
6
-
-
+
抗原結合部位多様性
抗体もタンパク質なのだから、遺伝子の
情報から作られる
抗原の数は無限に近い種類があるのに
どうして抗原結合部位の形が違う抗体を
作ることができるのか
この謎については次回に続く
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第8,9回講義の内容