南方医科大学本科专业教学大纲 抗体工程 Antibody Engineering 适用专业：生物技术 执笔人：郝文波 审定人：吴英松 学院负责人：马骊 南方医科大学教务处 二0一九年六月
南方医科大学本科专业教学大纲 抗体工程 Antibody Engineering 适用专业：生物技术 执笔人：郝文波 审定人：吴英松 学院负责人：马骊 南方医科大学教务处 二 0 一九年六月
一、课程简介 课程代码：B070004 学分：4分 学时：64学时 先修课程：免疫学、分子生物学 后续课程：生物诊断技术、生物制药学 适用专业：生物技术 抗体工程是现代生物技术的重要组成部分，是生物技术专业本科生的必修课。抗体 的研究成果已广泛地应用于生命科学及临床医学各领域，并为新药开发、疾病诊断及防 治开拓了新的前景。本课程主要介绍了各种抗体工程技术的基本原理与技术要点，使学 生了解抗体领域的最新研究进展，为从事抗体的研究和应用打下坚实的基础。主要内容 包括：抗体的分子结构、基因结构、生物学功能：单克隆抗体技术：基因工程方法改造 抗体的技术：抗体库制备技术：转人抗体基因小鼠的技术：抗体的表达及应用等。要求 学生掌握有关的原理和最新技术进展，并体会到理论和技术的相互促进作用。 Antibody engineering is an important part of modern biotechnology and a compulsory subject for students major in biotechnology.Antibodies are wonderful things which have been applied in medicine and science widely.The course presents a practical overview of the engineering of recombinant human or mouse monoclonal antibodies and addresses essentia topics such as antibody structure relevant to antibody engineering.recombinatorial cDNA libraries,phage display,synthetic and humanized antibodies,engineering of affinity and biological effector functions,and plant,mammalian,and bacterial expression vectors and hosts.Students will demonstrate an understanding of the basic principles and the latest developments in this course and realize the mutual improving between theory and technique. 二、教学内容与要求 课程主要内容： 1.抗体研究的历史及抗体生产的免疫学基础： 2.抗体的分子和基因结构： 3.抗体的生物学功能： 4.多克隆抗体： 5.单克隆抗体： 6.基因工程抗体： 7.抗体库技术：
一、课程简介 课程代码：B070004 学 分：4 分 学 时：64 学时 先修课程：免疫学、分子生物学 后续课程：生物诊断技术、生物制药学 适用专业：生物技术 抗体工程是现代生物技术的重要组成部分，是生物技术专业本科生的必修课。抗体 的研究成果已广泛地应用于生命科学及临床医学各领域，并为新药开发、疾病诊断及防 治开拓了新的前景。本课程主要介绍了各种抗体工程技术的基本原理与技术要点，使学 生了解抗体领域的最新研究进展，为从事抗体的研究和应用打下坚实的基础。主要内容 包括：抗体的分子结构、基因结构、生物学功能；单克隆抗体技术；基因工程方法改造 抗体的技术；抗体库制备技术；转人抗体基因小鼠的技术；抗体的表达及应用等。要求 学生掌握有关的原理和最新技术进展，并体会到理论和技术的相互促进作用。 Antibody engineering is an important part of modern biotechnology and a compulsory subject for students major in biotechnology. Antibodies are wonderful things which have been applied in medicine and science widely. The course presents a practical overview of the engineering of recombinant human or mouse monoclonal antibodies and addresses essential topics such as antibody structure relevant to antibody engineering, recombinatorial cDNA libraries, phage display, synthetic and humanized antibodies, engineering of affinity and biological effector functions, and plant, mammalian, and bacterial expression vectors and hosts. Students will demonstrate an understanding of the basic principles and the latest developments in this course and realize the mutual improving between theory and technique. 二、教学内容与要求 课程主要内容： ⒈ 抗体研究的历史及抗体生产的免疫学基础； ⒉ 抗体的分子和基因结构； ⒊ 抗体的生物学功能； ⒋ 多克隆抗体； ⒌ 单克隆抗体； ⒍ 基因工程抗体； ⒎ 抗体库技术；
8.抗体的表达： 9.转人-Ig基因小鼠： 10.抗体的分离、纯化及测定技术： 11.抗体的应用： 12.抗体研究新进展 课程重点： 1.抗体的分子和基因结构： 2.多克隆抗体： 3.单克隆抗体： 4.基因工程抗体 5.抗体的分离、纯化及测定技术： 课程难点： 1.抗体库技术 2.转人-Ig基因小鼠： 教学要求： 在课程的讲授中，要求学生掌握有关抗体的论理及抗体应用研究的新技术、新方法 和新进展，要求学生体会到理论和技术的相互促进作用以及创造性思维在科学研究中的 重要性。 第一章概论 一、目的和要求 掌握抗体、抗原的概念及抗体生成的免疫学基础，了解抗体研究的历史。 二、主要内容 1.抗体研究的历史 从抗体一词的由来、抗体生成的理论、抗体的结构及其多样性、抗体产生技术等几 方面回顾抗体研究的进展。 2.抗体生成的免疫学基础 抗体是由B淋巴细胞产生的。B淋巴细胞来源于骨髓的干细胞并在骨髓中成熟。抗 原经血或淋巴进入周缘淋巴组织与成熟的B淋巴细胞相遇并使后者活化，导致其进一步 增殖及分化，最终成为抗体分泌细胞。 3.抗原与抗体 凡能与抗体结合的物质均可称为抗原，抗原依其性质可分为小分子的半抗原及大分 子抗原。抗原抗体反应的实质是抗体V区的互补决定区所形成的三维构象与抗原高级结 构表面的决定簇之间的反应，为非共价键结合，其维系力包括静电、氢键、范德华力及 疏水反应等。 三、学习重点和难点
⒏ 抗体的表达； ⒐ 转人-Ig 基因小鼠； ⒑ 抗体的分离、纯化及测定技术； ⒒ 抗体的应用； ⒓ 抗体研究新进展。 课程重点： ⒈ 抗体的分子和基因结构； ⒉ 多克隆抗体； ⒊ 单克隆抗体； ⒋ 基因工程抗体； ⒌ 抗体的分离、纯化及测定技术； 课程难点： ⒈ 抗体库技术； ⒉ 转人-Ig 基因小鼠； 教学要求： 在课程的讲授中，要求学生掌握有关抗体的论理及抗体应用研究的新技术、新方法 和新进展，要求学生体会到理论和技术的相互促进作用以及创造性思维在科学研究中的 重要性。 第一章 概论 一、目的和要求 掌握抗体、抗原的概念及抗体生成的免疫学基础，了解抗体研究的历史。 二、主要内容 ⒈ 抗体研究的历史 从抗体一词的由来、抗体生成的理论、抗体的结构及其多样性、抗体产生技术等几 方面回顾抗体研究的进展。 ⒉ 抗体生成的免疫学基础 抗体是由 B 淋巴细胞产生的。B 淋巴细胞来源于骨髓的干细胞并在骨髓中成熟。抗 原经血或淋巴进入周缘淋巴组织与成熟的 B 淋巴细胞相遇并使后者活化，导致其进一步 增殖及分化，最终成为抗体分泌细胞。 ⒊ 抗原与抗体 凡能与抗体结合的物质均可称为抗原，抗原依其性质可分为小分子的半抗原及大分 子抗原。抗原抗体反应的实质是抗体 V 区的互补决定区所形成的三维构象与抗原高级结 构表面的决定簇之间的反应，为非共价键结合，其维系力包括静电、氢键、范德华力及 疏水反应等。 三、学习重点和难点
重点：抗体、抗原的概念。 难点：抗体生成的免疫学基础。 四、教学方法 课堂讲授3学时。 第二章抗体的结构与功能 一、目的和要求 掌握抗体的分子结构及生物学功能：熟悉抗体的基因结构与重排：了解抗体多样性 的生成机制。 二、主要内容 1.抗体的分子结构 抗体分子的基本结构是2个相同重链和2个相同轻链组成的4聚体，其肽链由具有 特征性结构的功能区组成，氨基端为可与抗原特异结合的可变区，可变区以外的功能区 为恒定区。抗体分子具有不均一性，包括同种型、同种异型和独特型。 2.抗体分子的基因结构和重排 抗体分子的基因结构比较复杂，轻链是由3段基因(V、J、C)分别编码，重链由4 段基因(V、D、J、C)分别编码，胚系中存在数十至上百个V基因段，数十个D基因段 和数个J基因段，在干细胞分化发育成B细胞的过程中发生V-J或V-DJ重组，形成有 转录活性的轻链或重链基因。成熟B细胞经抗原激活后还可发生体细胞突变，经过正负 选择，提高所生成抗体的亲和力，称为亲和力成熟。胚系细胞固有的多样性、B细胞发 育过程中V(D)J重排以及体细胞突变共同形成了抗体多样性的生成机制。 3.抗体的生物学功能 抗体的分子结构和基因结构具有明显的两重性，其功能也相应具有两重性：一是与 抗原的特异性结合，由可变区完成，二是与抗原结合后激发的效应功能，由恒定区完成。 三、学习重点和难点 重点：抗体的分子结构及生物学功能 难点：抗体的基因结构与重排。 四、教学方法 自主学习6学时 第三章多克隆抗体 一、目的和要求 掌握多克隆抗体的概念及制备程序，了解蛋黄抗体的概念及应用 二、主要内容 1.多克隆抗体的概念
重点：抗体、抗原的概念。 难点：抗体生成的免疫学基础。 四、教学方法 课堂讲授 3 学时。 第二章 抗体的结构与功能 一、目的和要求 掌握抗体的分子结构及生物学功能；熟悉抗体的基因结构与重排；了解抗体多样性 的生成机制。 二、主要内容 ⒈ 抗体的分子结构 抗体分子的基本结构是 2 个相同重链和 2 个相同轻链组成的 4 聚体，其肽链由具有 特征性结构的功能区组成，氨基端为可与抗原特异结合的可变区，可变区以外的功能区 为恒定区。抗体分子具有不均一性，包括同种型、同种异型和独特型。 ⒉ 抗体分子的基因结构和重排 抗体分子的基因结构比较复杂，轻链是由 3 段基因（V、J、C）分别编码，重链由 4 段基因（V、D、J、C）分别编码，胚系中存在数十至上百个 V 基因段，数十个 D 基因段 和数个 J 基因段，在干细胞分化发育成 B 细胞的过程中发生 V-J 或 V-D-J 重组，形成有 转录活性的轻链或重链基因。成熟 B 细胞经抗原激活后还可发生体细胞突变，经过正负 选择，提高所生成抗体的亲和力，称为亲和力成熟。胚系细胞固有的多样性、B 细胞发 育过程中 V（D）J 重排以及体细胞突变共同形成了抗体多样性的生成机制。 ⒊ 抗体的生物学功能 抗体的分子结构和基因结构具有明显的两重性，其功能也相应具有两重性：一是与 抗原的特异性结合，由可变区完成，二是与抗原结合后激发的效应功能，由恒定区完成。 三、学习重点和难点 重点：抗体的分子结构及生物学功能。 难点：抗体的基因结构与重排。 四、教学方法 自主学习 6 学时。 第三章 多克隆抗体 一、目的和要求 掌握多克隆抗体的概念及制备程序，了解蛋黄抗体的概念及应用。 二、主要内容 ⒈ 多克隆抗体的概念
抗原通常是由多个抗原决定簇组成的，由多种抗原决定簇刺激机体产生各种各样的 抗体混杂在一起就是多克隆抗体， 2.多克隆抗体的制备技术 从免疫动物、佐剂、抗体的鉴定、抗体保存等几方面介绍多克隆抗体的制备过程。 3.多克隆抗体的应用方向和特征 从多克隆抗体在治疗和诊断两方面进行介绍多克隆抗体的特点和应用方式。 4.单特异性抗体 作为通过制备技术生产的一种特殊多抗在抗体应用中的特点和优势 5.蛋货抗体(IgY) 蛋黄抗体是指蛋黄中存在的抗体，与哺乳动物IgG类似，但二者之间在分子量、等 电点、细胞膜上F℃受体的键结构等方面略有不同，目前蛋黄抗体在兽医临床和其它方 面都有广泛的应用。 三、学习重点和难点 重点：多克隆抗体的概念及制备程序。 四、教学方法 自主学习3学时。 第四章单克隆抗体 一、目的和要求 掌握杂单克隆抗体产生的原理及基本研制方法：熟悉单克隆抗体的主要应用：了解 兔单克隆抗体的制备与应用。 二、主要内容 1.鼠源单克隆抗体的产生历史与原理 单克隆抗体杂交瘤的基本研制过程是将生化缺陷型骨髓瘤细胞与经抗原免疫的同 种系B细胞进行融合，并从中筛选出既保持骨髓瘤细胞能无限增殖特性、又保持B细胞 分泌抗体特性的杂交瘤融合细胞。细胞融合和融合细胞的筛选是杂交瘤抗体技术的技术 基础。 2.鼠源单克降抗体的制备 鼠源单克隆抗体主要包括小鼠单克隆抗体和大鼠单克隆抗体，其制备过程基本相 似。杂交瘤制备分为融合前的准备、细胞融合及融合后对杂交瘤的管理三个阶段。准备 阶段主要解决实验的设备和材料，以及融合前建立各种有关的方法，如免疫、筛选方法。 融合后的管理主要是杂交瘤的筛选、克隆、冻存和制备抗体。 3.兔单克降抗体 兔单克隆抗体是从转基因兔中提取的骨髓瘤样细胞与免疫兔脾细胞融合制备的单 克隆抗体，与传统鼠单抗相比，兔单抗对抗原具有更高的亲和力、能识别更多的抗原表
抗原通常是由多个抗原决定簇组成的，由多种抗原决定簇刺激机体产生各种各样的 抗体混杂在一起就是多克隆抗体。 ⒉ 多克隆抗体的制备技术 从免疫动物、佐剂、抗体的鉴定、抗体保存等几方面介绍多克隆抗体的制备过程。 ⒊ 多克隆抗体的应用方向和特征 从多克隆抗体在治疗和诊断两方面进行介绍多克隆抗体的特点和应用方式。 ⒋ 单特异性抗体 作为通过制备技术生产的一种特殊多抗在抗体应用中的特点和优势 ⒌ 蛋黄抗体（IgY） 蛋黄抗体是指蛋黄中存在的抗体，与哺乳动物 IgG 类似，但二者之间在分子量、等 电点、细胞膜上 Fc 受体的键结构等方面略有不同，目前蛋黄抗体在兽医临床和其它方 面都有广泛的应用。 三、学习重点和难点 重点：多克隆抗体的概念及制备程序。 四、教学方法 自主学习 3 学时。 第四章 单克隆抗体 一、目的和要求 掌握杂单克隆抗体产生的原理及基本研制方法；熟悉单克隆抗体的主要应用；了解 兔单克隆抗体的制备与应用。 二、主要内容 ⒈ 鼠源单克隆抗体的产生历史与原理 单克隆抗体杂交瘤的基本研制过程是将生化缺陷型骨髓瘤细胞与经抗原免疫的同 种系 B 细胞进行融合，并从中筛选出既保持骨髓瘤细胞能无限增殖特性、又保持 B 细胞 分泌抗体特性的杂交瘤融合细胞。细胞融合和融合细胞的筛选是杂交瘤抗体技术的技术 基础。 ⒉ 鼠源单克隆抗体的制备 鼠源单克隆抗体主要包括小鼠单克隆抗体和大鼠单克隆抗体，其制备过程基本相 似。杂交瘤制备分为融合前的准备、细胞融合及融合后对杂交瘤的管理三个阶段。准备 阶段主要解决实验的设备和材料，以及融合前建立各种有关的方法，如免疫、筛选方法。 融合后的管理主要是杂交瘤的筛选、克隆、冻存和制备抗体。 ⒊ 兔单克隆抗体 兔单克隆抗体是从转基因兔中提取的骨髓瘤样细胞与免疫兔脾细胞融合制备的单 克隆抗体，与传统鼠单抗相比，兔单抗对抗原具有更高的亲和力、能识别更多的抗原表