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半抗原 +
载体
完全抗原
B B B
B Th
Th
抗体
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半抗原的转化
将半抗原与大的载体分子（通常是蛋白质）偶联在一起称为半抗原的转化作用。
小分子的半抗原经过重 氮化以后，再与载体蛋 白上酪氨酸残基偶联， 形成一个共价的偶氮蛋 白，表现免疫原性。
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超抗原（superantigen, SAg）
• •
超抗原指一组能与某些亚型的TCR/BCR在受体外侧部位相结合的， 并能直接激活T细胞或B细胞的物质。 可激活很高数量T细胞的分子，比普通抗原的激活效率高2000-50 000倍。
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结构决定簇与顺序决定簇
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两种抗体与一个连 续性抗原表位及一 个非连续性抗原表 位的相互作用
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蛋白质结构与抗原表位
3. 蛋白质的结构与抗原决 定簇的关系 （1）蛋白质的一级结构 只有顺序决定簇； （2）蛋白质的二级结构 与抗原的反应性密切有关； （3）蛋白质的三级结构 与抗原构象决定簇密切相 关； （4）蛋白质四级结构与 抗原构象决定簇和免疫原 价数密切相关；
完全抗原和半抗原
完全抗原（complete antigen) 具有免疫原性和特异反应性的物质。 半抗原又称不完全抗原 (hapten，incomplete antigen)无免疫原性， 只有特异反应性的物质。 如青霉素，芳香族化合物、糖、
核酸等。
载体 （carrier）赋予半抗原以免疫原性的蛋白质。 半抗原 + 蛋白质（载体） ＝ 完全抗原 常用载体：BSA（牛血清蛋白）
1、抗原抗体的亲和力和亲合力
亲和力（affinity）：是抗体分子上一个抗原结合点与一个相应的抗原决定簇 之间的相适应而结合的强度，是抗原与抗体间固有的结合力。 是指一个抗原决定簇和抗体分子上的一个Ab结合位点之间的反应强度。
亲和力=吸引力+排斥力
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抗体与抗原结合是可逆的反应，在平衡时其 亲和常数（K）：
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B细胞抗原表位的特性
• 天然蛋白的B细胞抗原表位通常由蛋白表面的亲水氨基
酸组成，易于接近膜结合或自由的抗体。
• 顺序抗原表位(Sequential • 结构抗原表位(Continuous
Epitopes),连续抗原表位 (Continuous Epitopes),蛋白质一级结构 Epitopes),不连续抗原表 位(Discontinuous Epitopes)，蛋白质三级结构。
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抗原抗体反应与沉淀形成
沉 淀 的 抗 体 量
抗原量
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沉淀反应曲线




测定方法：在一定量的抗体中，逐渐增加抗原 浓度，沉淀的形成与抗体的比例密切相关。 曲线分3个区： 抗体过量区（前带现象）：小分子复合物，不 形成沉淀，。 抗原抗体等带区：大量沉淀，无游离的抗原或 抗体。 抗原过量区（后代现象）：沉淀少。
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T淋巴细胞与MHC分子
TCR识别靶细胞表面MHC/抗原肽复合物 与BCR不同，TCR不能与游离的抗原结合，而只能识别被主要组织相容性（MHC） 分子递呈的短肽，因此T细胞对抗原的识别和应答具有MHC限制性。MHC分子是一 类独特的跨膜糖蛋白大分子，由α和β链非共价结合而成。表达于细胞表面的MHC 分子必须与9-17个氨基酸的短肽相结合。
（1）抗体与相应抗原的亲合力。 亲合力低的抗体与抗原形成的复合物较易解离。 （2）环境因素对复合物的影响。 PH过高或过低、增加离子强度均可破坏静电引力，使抗
原抗体结合力下降，促使其解离。
注意：解离后的抗原或抗体仍然保持其原有生物活性
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三、比例性（proportionality） 1、比例性是指抗原与抗体发生可见反应 遵循一定的量比关系。 2、以絮状沉淀实验为例，受抗原抗体比 例性的影响非常明显。 3、根据所形成的沉淀物及抗原抗体比例 关系绘制反应曲线。
合，这种抗原与抗体结合反应的专一性称为特异性。
特 异 性 示 意 图
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2、决定因素： 由抗原决定簇和抗体分子超变区之间空间结构的互
补性决定的。
3、应用： 由于抗原抗体反应具有高度特异性，故可用已知的
抗原（抗体）来检测相应未知的抗体（或抗原）。
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4、交叉反应（cross reactions）
概念：两种不同的抗原分子具有部分相同或类似结构的抗 原表位，可与彼此相应的抗血清发生反应。
Ag B
抗原抗体交叉反应示意图
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二、可逆性（reversibility)
1、概念：是指抗原与相应抗体结合成复合物后，在一定条件下
可解离为游离抗原与抗体的特性称为抗原抗体结合的可逆性。 2、原因：抗原抗体的结合是分子表面的非共价键结合，因此形
成的复合物不牢固。
3、抗原抗体反应动态平衡式如下：
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4、决定抗原抗体解离的因素
抗原抗体反应及其应用
2016.12.05
• 抗原的基本知识 • 抗原决定簇 • 抗原-抗体相互作用
2
一、抗原的基本知识 抗原(Antigen)
• 是指那些能够通过TCR和BCR特异性结合而激活T或B淋巴细胞、诱导正或负免
疫应答的物质。
• 正应答导致抗体和效应T细胞的产生，而负应答则引起宿主对抗原的无反应状 态，即免疫耐受。 • “应”——指抗原刺激机体产生免疫应答产物即抗体或免疫效应细胞； • “答”——指相应抗原与免疫应答产物结合并将其排除体外。
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三、抗原-抗体相互作用
• 抗原抗体反应的原理 • 影响抗原抗体反应的因素 • 抗原抗体反应的应用
放免测定、Elisa、Western Blot······
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抗原抗体反应的原理
抗原抗体反应:指抗原与相应抗体之间所发生的特异性结
合反应。
包括
体内：体液免疫应答的效应作用
体外：各种免疫学检测技术
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水分子排斥而趋向聚集的力。
• 抗原决定簇与抗体上 的结合点靠近，互相间 正、负极性消失，亲水 层立即失去。 • 结合力最强，约占总 结合力的50％。
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2、抗原抗体反应的特点
特异性 比例性 可逆性 阶段性
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一、 特异性（specificity）
1、概念：一种抗原分子通常只能与其刺激机体后产生的抗体结
超抗原作用示意图
超抗原种类
外源性超抗原：微生物的毒素，如金黄色葡萄球菌肠毒素。
内源性超抗原：次要淋巴细胞刺激抗原，如反转录病毒基因产物等。
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二、抗原决定簇
1. 定义

抗原决定簇(antigenic determinant), 又称表位(epitope)，是决定抗
原特异性的具有一定组成和特殊结构的化学基团。
• 作用力最小
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3、氢键结合力
• 概念：供氢体上的氢原子与受氢体原子间的引力。
• 供氢体：－COOH、－NH2和－OH
• 受氢体：氧、氮
氢键结合力与供氢体和受氢体之间距离的6次方成反比。
最具特异性（必须供氢体和受氢体互补才能实现氢键的结 合）
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4、疏水作用力（疏水键）
概念：两个疏水基团在水溶液中相互接触时，由于对
K值越大⇨抗体的亲和力越高⇨与抗原结合越牢固
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亲合力（avidity）：是指一个抗体分子与整个抗原表位之 间结合的强度，与抗体结合价直接相关。另外也与亲和力强 弱有关。
抗原与抗体之间的总作用强度与很多因素有关，包括抗原价数
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2、抗原抗体之间的相互作用力：
• 不形成牢固的共价键，通过非共价键结合 • 这种弱的结合力涉及几种分子间的作用力 氢键 离子键 疏水作用力 范德华力
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各管抗原倍比稀释 加入抗血清 各管抗体量不变 振摇 摇匀、37℃孵育
沉淀量不同
出现沉淀量最多的管为最是比例管。
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抗体与多价抗原结合的浓度带现象



多价抗原：一个大分子抗原有多个抗原决定簇 而成为多价抗原。 单价抗原：一个抗原决定簇的抗原。 抗体与单价抗原形成的复合物是可溶性的 抗体与多价抗原形成的复合物大多数能形成沉 淀。 沉淀反应可用于研究抗体与大分子抗原结合的 特性。
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四、阶段性
第一阶段：抗原与抗体发生特异性结合阶段
特点：反应快
第二阶段：反应可见阶段
特点：反应时间较长
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抗原抗体应影响因素
影响抗原抗体反应的因素很多，主要有两个方面：一是抗原抗体本身的因素； 另一方面是反应环境因素。 一、反应物自身因素 抗原抗体反应中，抗原和抗体是反应的主体，所以它们的特性直接影响其结合 情况。 (一)抗原 抗原的理化性状、表面抗原决定簇的种类和数目等均可影响抗原抗体反应的结
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1、离子键
•
概念：抗原和抗体分子带有相反电荷的氨基和羧基基团之间相互的引力。
离子键强度的大小与两个相互作用基团间的距离的平方成反比。
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2、范德华引力
•
概念：抗原和抗体相互接近时，各自所携带的原子与原子、分子与 分子由于分子极化作用而出现的引力。
• 结合力的大小与两个相 互作用基团的极化程度的 乘积成正比、与它们之间 距离的7次方成反比。 • 作用大小取决于二者 分子空间构型的互补性
果。
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(二)抗体 抗体对抗原抗体反应的影响主要有以下三个方面：
(1)来源：不同动物来源的免疫血清，其反应性存在差异。如家兔等大多数动
物的免疫血清，由于具有较宽的等价带，与相应抗原结合易出现可见的抗原 抗体复合物。马、人的免疫血清等价带窄，抗原不足或过剩，均易形成可溶 性复合物。而单克隆抗体一般不用于沉淀或凝集反应。 (2)浓度：抗体的浓度是相对于抗原而言的，二者浓度合适时才易出现可见的 反应结果，所以在试验前应先进行预试验，滴定抗原抗体最佳反应浓度。 (3)特异性与亲合力：特异性与亲合力是影响抗原抗体反应的关键因素，它们 共同影响试验结果的准确度。试验试剂应尽可能选择高特异性、 高亲合力的 抗体，以保证试验的可靠性。