第十三章抗原抗体反应.ppt

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1、第十三章抗原抗体反应岳华抗原与相应抗体的特异性结合反应称为抗原抗体反应(antigen-antibodyreaction)。抗原抗体反应既可在体内作为体液免疫应答的效应机制自然发生，也可在体外作为免疫学实验的结果出现。在体内，可表现为溶菌、杀菌、促进吞噬或中和毒素等作用，有时亦可引起免疫病理损伤，在体外，依相应抗原物理性状(颗粒状或可溶性)以及反应的条件(电解质、补体等)不同，可出现凝集、沉淀、细胞溶解和补体结合等反应。概述本章叙述的抗原抗体反应，主要是指抗原和抗体在体外结合所表现的反应。由于抗体主要存在于血清中，并且临床上多用血清做试验，所以体外

2、实验中的抗原抗体反应曾称作血清学反应（serologicalreaction)。但是随着免疫学的发展，血清学的含义已不能概括目前的研究内容，现在多以抗原抗体反应代替血清学反应一词。第一节抗原抗体反应原理抗原抗体结合反应是抗原决定簇和抗体分子超变区之间的相互作用，是一种分子表面的特异的可逆的弱结合力。这些弱结合力只能在极短距离内才能发生效应。因此抗原抗体结合反应的最重要的先决条件是抗原与抗体间的特定部位的空间结构必须相互吻合，具有互补性;其次，抗原决定簇与抗体超变区必须紧密接触，才能有足够的结合力，使抗原抗体分子结合在一起。一、抗原抗体结合力抗原和抗

3、体的结合虽然是互补性的特异性结合，但并不形成牢固的共价键，只是通过非共价键结合，结合方式类似蛋白质和细胞受体或酶与底物之间的结合。抗原与抗体这种弱的结合力涉及下列几种分子间的作用力。l.静电引力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，称为静电引力，又称库伦引力。例如，抗体分子上带电荷的碱性氨基酸的游离氨基(--NH3+和酸性氨基酸的游离羧基(—COO--可与抗原分子上带相反电荷的对应基团相互吸引。这种引力的大小与两个相互作用基团间的距离的平方成反比。2.范德华引力抗原和抗体相互接近时，由于分子的极化作用而出现的引力，称范德华引力。

4、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，键能约为4.2---12·5kJ/mol。这种引力的能量小于静电引力。3.氢键结合力供氢体上的氢原子与受氢体原子间的引力。在抗原抗体反应中，羧基、氨基和羟基是主要供氢体，而羧基氧、羧基碳和肽键氧等原子是主要受氢体，能的大小取决于方向即氢键具有高度的方向性，因此范德华力更具有特异性。氢键结合力与供氢体和受氢体之间距离的6次方成反比，键能约20·9kJ/mol。4.疏水作用力两个疏水基团在水溶液中相互接触时，由于对水分子排斥而趋向聚集的力称为疏水作用力，或称为疏水键。当

5、抗原抗体反应时，抗原决定簇与抗体上的结合点靠近，互相间正、负极性消失，由静电作用形成的亲水层立即失去，从而促进抗原与抗体的相互吸引而结合。疏水作用力在抗原抗体反应中的结合是很重要的。提供的作用力最大，约占总结合力的50%。二、抗原抗体亲和性抗原与抗体的结合受多种因素的影响，为了较妥当地表示抗原与抗体结合力的大小，在免疫化学中，一般用亲和性与亲和力两个术语表示。亲和性是指抗体分子上一个抗原结合点与对应的抗原决定簇之间的相适性而存在着的引力，这是抗原与抗体之间固有的结合力。亲和力是指反应系统中复杂抗原与相应抗体之间的结合能力。亲和力与亲和性有关，也与抗

6、体的结合价和抗原的有效决定簇数目相关。例如，IgG为两价，其亲和力为单价的l03倍;而IgM为5～10价;其亲和力为单价的107倍。亲和力越大，抗原抗体结合越牢固。而在单克隆抗体反应系统中，只有某些决定簇起作用，因此，单克隆抗体与相应抗原的亲和力相对较弱。抗体与抗原结合是可逆的反应，在平衡对其亲和常数K=抗原抗体复合物浓度游离抗原浓度×游离抗体浓度K代表抗体结合抗原的亲和力。K值大的抗体与抗原牢固结合，不易解离，称该抗体有高亲和力。三、亲水胶体转化为疏水胶体抗体和大多数抗原同属蛋白质。在通常的血清学反应条件下均带有负电荷，使极化的水分子在其周围形成

7、水化层，成为亲水胶体，因此蛋白质不会自行凝集出现沉淀。当抗原与抗体结合后，表面电荷减少，水化层变薄;而且由于抗原抗体复合物形成后，与水接触的表面积减少，由亲水胶体转化为疏水胶体。此时在电解质(如NaCl，的作用下，使各疏水胶体之间进一步靠拢、沉淀，形成可见的抗原抗体复合物。第二节抗原抗体反应的特点一、特异性特异性(speecificity)是指任何一种抗原分子，只能与由它刺激所产生的抗体结合而起反应的专一性能。特异性是抗原抗体反应的最重要特征之一，是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。抗体分子N端可变区形成大小约为3nm×1.5

8、nm×0.7nm的槽沟，其中超变区氨基酸残基的变异性使槽形状千变万化，只有与其空间结构互补的抗原决定簇才能如楔状嵌入，其关