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1、XNC CHEM第二章第二章 抗原特异性的分子基础抗原特异性的分子基础vv一、抗原的概念一、抗原的概念vv二、抗原的分类二、抗原的分类vv三、抗原决定簇三、抗原决定簇vv四、抗原结构的免疫化学四、抗原结构的免疫化学ICA-WYS ICA-WYS XNC CHEMThe Nobel Prize in Physiology The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2008or Medicine 2008vv“for his discovery of human“for his discovery of humanpapilloma papilloma（乳
2、头瘤）（乳头瘤）viruses causing viruses causing cervical cancer“ cervical cancer“1/2 of the prize GERMANY ICA-WYS XNC CHEMvv“for their discovery “for their discovery of human of human immunodeficiency immunodeficiency virus“virus“ 1/4 of the prize FRANCEICA-WYS XNC CHEM什么是抗原什么是抗原（ antigen,antigen,AgAg ） ？ 抗
3、原如何分类？抗原如何分类？ICA-WYS 问题XNC CHEM一、抗原的概念一、抗原的概念vv抗原抗原（antigen,antigen,AgAg）概念概念是一类能刺激机体免疫系统产生特异性免疫是一类能刺激机体免疫系统产生特异性免疫应答应答 ，并能与相应免疫应答产物在体内或体，并能与相应免疫应答产物在体内或体外发生特异性结合的物质外发生特异性结合的物质免疫应答免疫应答 ( (immune response) immune response) 免疫细胞对抗免疫细胞对抗原分子的识别、活化、分化和效应过程原分子的识别、活化、分化和效应过程ICA-WYS ICA-WYS XNC CHEMvv免疫原性免疫
4、原性（immunogenicityimmunogenicity，抗原性抗原性）指抗原能刺激机体产生免疫应答，即产生指抗原能刺激机体产生免疫应答，即产生 抗体或致敏淋巴细胞的能力抗体或致敏淋巴细胞的能力vv反应原性反应原性 ( (immunoreactivityimmunoreactivity，免疫反应性）免疫反应性）指抗原与相应免疫效应物质（抗体和致敏指抗原与相应免疫效应物质（抗体和致敏淋巴细胞）在体内或体外发生特异性反应淋巴细胞）在体内或体外发生特异性反应 的特性的特性ICA-WYS ICA-WYS 10XNC CHEM免疫 系统抗原抗体或 致敏淋巴细胞体内外特异性结合（免疫反应性）免疫原性
5、ICA-WYS XNC CHEMvv既有免疫原性又有免疫反应性的抗原称既有免疫原性又有免疫反应性的抗原称 为为免疫原免疫原 （immunogenimmunogen） ICA-WYS 6ICA-WYS 30XNC CHEM二二 、抗原的分类、抗原的分类 vv完全抗原完全抗原 ( (complete antigen)complete antigen) 具有免疫原性和反应原性的抗原具有免疫原性和反应原性的抗原 vv半抗原半抗原 ( (hapten) hapten) 有反应原性，无免疫原性有反应原性，无免疫原性ICA-WYS ICA-WYS 30XNC CHEM半抗原(Hapten) 具有免疫反应性
6、, 没有免疫原性的小分子物质小分子免疫应答 （immune response）+ 载体 carrier半抗原+载体=完全抗原载体(carrier)：赋予半抗原免疫原性的大分子物质XNC CHEM什么是抗原的特异性 ？ 决定抗原特异性的物质基础 ？ ICA-WYS 问题XNC CHEM抗原的特异性（antigen specificity)vv 指抗原诱导机体产生特异性免疫应答指抗原诱导机体产生特异性免疫应答并与免疫应答产物发生专一结合的特并与免疫应答产物发生专一结合的特性性决定抗原特异性 的物质基础？ICA-WYS XNC CHEMvv 决定抗原特异性的分子结构基础决定抗原特异性的分子结构基础抗
7、原表位抗原表位(epitope)(epitope)亦称为抗原决定簇（亦称为抗原决定簇（antigenic antigenic determinant, determinant, AD) )ICA-WYS XNC CHEM三、三、抗原决定簇抗原决定簇（表位）（表位）v抗原分子表面上一小部分具有化学活性的区域vv注意：抗原决定簇注意：抗原决定簇, , 而非而非整个抗原决定抗原的整个抗原决定抗原的特异性特异性ICA-WYS XNC CHEMvv意义意义 AD是被免疫细胞识别的靶结构，是免 疫反应具有特异性的物质基础 AD大小、数目、性质、构型和构象决 定着抗原的特异性ICA-WYS 43ICA-WY
8、S XNC CHEMvv抗原决定簇分子大小抗原决定簇分子大小 受抗体抗原结合部位大小限制受抗体抗原结合部位大小限制 1 1个蛋白质或多肽分子的个蛋白质或多肽分子的ADAD含含5757个氨基酸个氨基酸残基残基 1 1个多糖个多糖ADAD含含5757个葡萄糖残基个葡萄糖残基ICA-WYS (一) 抗原决定簇对抗原特异性的影响ICA-WYS XNC CHEMvv 抗原决定簇位点分布抗原决定簇位点分布抗原决定簇的位点分布对抗原特异性抗原决定簇的位点分布对抗原特异性具有决定性意义具有决定性意义ICA-WYS ICA-WYS XNC CHEMSelaSela等用多聚等用多聚- -DL-AlaDL-Ala和
9、聚和聚- -L-LysL-Lys合成的多肽研究合成的多肽研究图2-3 3种合成的叉链多聚氨基酸 ICA-WYS AD外 露分子 表面AD处 于分 子内 侧残基侧 链间距 离扩大ICA-WYS XNC CHEMvv抗原免疫原性抗原免疫原性必要条件必要条件AD外露在分子表面(与抗体结合的只是抗原分子表面的AD ) BSABSA含含1818个个ADAD，暴露在分子表面与抗体特暴露在分子表面与抗体特异性结合的只有异性结合的只有6 6个。个。BSABSA酶解后，内部酶解后，内部ADAD暴露出来，成为新生的暴露出来，成为新生的 ADAD，可引起免疫反可引起免疫反应应ICA-WYS ICA-WYS XNC
10、CHEMvv不同化学基团决定抗原抗体反应专一性不同化学基团决定抗原抗体反应专一性LandsteinerLandsteiner用马血清白蛋白分别偶联苯胺类物用马血清白蛋白分别偶联苯胺类物质组成偶氮蛋白质。然后用所制偶氮蛋白质作质组成偶氮蛋白质。然后用所制偶氮蛋白质作 抗原分别免疫家兔得到相应抗血清抗原分别免疫家兔得到相应抗血清这些抗血清只能与相应抗原起反应这些抗血清只能与相应抗原起反应 说明不同化学基团决定抗原抗体反应的专一性说明不同化学基团决定抗原抗体反应的专一性ICA-WYS 化学组成和性质化学组成和性质ICA-WYS XNC CHEMvv* *蛋白质中Tyr残基 偶氮苯磺酸蛋白质（抗原）
11、ICA-WYS ICA-WYS XNC CHEM表表2-1 2-1 不同化学基团对抗原特异性的影响不同化学基团对抗原特异性的影响ICA-WYS ICA-WYS XNC CHEMvv构型与构象构型与构象 AD特异性与抗原分子上化学基团空间构型与有关 氨基苯甲酸邻、间、对位异构物分别与同种蛋白 偶联后，经分别免疫动物得3种抗体，它们只能 与相应抗原发生反应ADAD的特异性与抗原光学构型有关的特异性与抗原光学构型有关 左旋和右旋酒石酸分别与蛋白质偶联后，经免疫左旋和右旋酒石酸分别与蛋白质偶联后，经免疫动物获得的抗体，只能与相应的左旋或右旋酒石动物获得的抗体，只能与相应的左旋或右旋酒石 酸发生特异反应
12、。酸发生特异反应。ICA-WYS ICA-WYS XNC CHEM表表2-2 2-2 化学基团位置对抗原特异性的影响化学基团位置对抗原特异性的影响vv 抗体抗体 半抗原半抗原vv （抗半抗原（抗半抗原- -载体载体 苯胺苯胺 邻氨基邻氨基 间氨基间氨基 对氨基对氨基免疫血清）免疫血清） 苯甲酸苯甲酸 苯甲酸苯甲酸 苯甲酸苯甲酸vv 抗载体抗载体- -苯胺苯胺 + + vv 抗载体抗载体- -邻氨基苯甲酸邻氨基苯甲酸 + + vv 抗载体抗载体- -间氨基苯甲酸间氨基苯甲酸 + + vv 抗载体抗载体- -对氨基苯甲酸对氨基苯甲酸 + +ICA-WYS ICA-WYS XNC CHEMvvADA
13、D特异性与其构象有关特异性与其构象有关 Sela 合成2种有不同构象的三肽聚合物：TAG-L：Tyr-Ala-Glu 三肽连在多聚Ala和多 聚Lys叉链骨架上（无规则螺旋结构）(TAG)n：-螺旋构象的Tyr-Ala-Glu聚合物这两种多聚物分别免疫家兔所产生的抗体，在 免疫学上无交叉反应ICA-WYS ICA-WYS XNC CHEM分子量7.5x104无规则螺旋结构多聚物(Tyr-Ala-Glu)n分子量1.0x105 螺旋构象聚合物ICA-WYS ICA-WYS XNC CHEMvv TAG-LTAG-L抗原性取决于氨基酸序列，称序列抗原性取决于氨基酸序列，称序列 决定簇决定簇 ( (sequential determinant)sequential determinant)vv (TAG)n (TAG)n 抗原性取决于分子构象，称构象抗原性取决于分子构象，称构象 决定簇决定簇( (conformational determinant)conformational determinant)溶菌酶分子溶菌酶分子5 5个个ADAD，3 3个是构象个是构象ADAD vv改变改变ADAD氨基酸序列或破坏蛋白质构象，其氨基酸序列或破坏蛋白质构象，其 专一性也随
