抗体的亲和力与亲合力(20200625184436).pdf
临床免疫学检验 名词解释&重要知识点 (上)
抗原抗体反应:是指抗原与相应抗体在体内或体外发生的特异性结合反应。
抗原抗体间的结合力涉及静电引力、范德华力、氢键和疏水作用力,其中疏水作用力最强,它是在水溶液中两个疏水基团相互接触,由于对水分子的排斥而趋向聚集的力。
亲和性(affinity):是指抗体分子上一个抗原结合点与一个相应抗原表位(AD)之间的结合强度,取决于两者空间结构的互补程度。
亲合力(avidity):是指一个完整抗体分子的抗原结合部位与若干相应抗原表位之间的结合强度,它与亲和性、抗体的结合价、抗原的有效AD数目有关。
抗原抗体反应的特点:特异性、可逆性、比例性、阶段性。
带现象(zone phenomenon):一种抗原-抗体反应的现象。
在凝集反应或沉淀反应中,由于抗体过剩或抗原过剩,抗原与抗体结合但不能形成大的复合物,从而不出现肉眼可见的反应现象。
抗体过量称为前带,抗原过量称为后带。
免疫原(immunogen):是指能诱导机体免疫系统产生特异性抗体或致敏淋巴细胞的抗原。
免疫佐剂(immuno adjustvant):简称佐剂,是指某些预先或与抗原同时注入体内,可增强机体对该抗原的免疫应答或改变免疫应答类型的物质。
半抗原(hapten):又称不完全抗原,是指仅具有与抗体结合的能力(抗原性),而单独不能诱导抗体产生(无免疫原性)的物质。
当半抗原与蛋白质载体结合后即可成为完全抗原。
载体(carrier):结合后能给予半抗原以免疫原性的物质。
载体效应:初次免疫与再次免疫时,只有使半抗原结合在同一载体上,才能使机体产生对半抗原的免疫应答,该现象称为~。
单克隆抗体(McAB):将单个B细胞分离出来,加以增殖形成一个克隆群落,该B细胞克隆产生的针对单一表位、结构相同、功能均一的抗体,即~。
多克隆抗体(PcAb):天然抗原分子中常含多种不同抗原特异性的抗原表位,以该抗原物质刺激机体免疫系统,体内多个B细胞克隆被激活,产生含有针对不同抗原表位的免疫球蛋白,即~基因工程抗体(GEAb):是利用DNA重组及蛋白工程技术,从基因水平对编码抗体的基因进行改造和装配,经导入适当的受体细胞后重新表达的抗体。
抗体的亲和力与亲合力
Affinity and Avidity of AntibodiesAntibody AffinityAffinity measures the strength of interaction between an epitope and an antibody’s antigen binding site. It is defined by the same basic thermodynamic principles that govern any reversible biomolecular interaction:o K A= affinity constanto[Ab]= molar concentration of unoccupied binding sites on the antibodyo[Ag]= molar concentration of unoccupied binding sites on the antigeno[Ab-Ag]= molar concentration of the antibody-antigen complexIn other words, K A describes how much antibody-antigen complex exists at the point when equilibrium is reached. The time taken for this to occur depends on rate of diffusion and is similar for every antibody. However, high-affinity antibodies will bind a greater amount of antigen in a shorter period of time than low-affinity antibodies. K A can therefore vary widely for antibodies from below 105mol-1to above 1012mol-1, and can be influenced by factors including pH, temperature and buffer composition.The affinity of monoclonal antibodies can be measured accurately because they are homogeneous and selective for a single epitope. Polyclonal antibodies are heterogeneous and will contain a mixture of antibodies of different affinities recognizing several epitopes – therefore only an average affinity can be determined.Antibody AvidityAvidity gives a measure of the overall strength of an antibody-antigen complex. It is dependent on three major parameters:o Affinity of the antibody for the epitope (see above)o Valency of both the antibody and antigeno Structural arrangement of the parts that interactAll antibodies are multivalent e.g.IgGs are bivalent and and IgMs are decavalent. The greater an immunoglobulin’s valency (number of antigen binding sites), the greater the amount of antigen it can bind. Similarly, antigens can demonstrate multivalency because they can bind to more than one antibody. Multimeric interactions between an antibody and an antigen help their stabilization.A favorable structural arrangement of antibody and antigen can also lead to a more stable antibody-antigen complex as illustrated in Figures 1 and 2.Figure 1.An immobilized antigen (a high local concentration of available epitopes) provides more opportunity for the antibody-antigen complex to form than free antigen in solution over the same time period. Once the first antigen binding arm of an antibody attaches to an antigen on a solid support, the chances of a bivalent interaction are greatly improved. Many immunoassays like Western blotting and ELISA exploit this principle.Figure 2.When an antigen is mixed with a polyclonal antibody, multivalent interactions may lead to large, stable (high avidity) structures being formed. This is because the antigen may be bound by several antibodies, each recognizing a different epitope. Polyclonal antibodies are therefore ideal for immunoprecipitation experiments.Further Useful ReadingHow we improve the affinity of our recombinant monoclonal antibodies generated using HuCAL technology through affinity maturation。
抗体亲和力与亲合力的区别AffinityandAvidityofAntibodies.pdf
Affinity and Avidity of AntibodiesAntibody Affinityantigen Affinity measures the strength of interaction between an epitope and an antibody’s binding site. It is defined by the same basic thermodynamic principles that govern any reversible biomolecular interaction:o K A = affinity constanto[Ab] = molar concentration of unoccupied binding sites on the antibodyo[Ag] = molar concentration of unoccupied binding sites on the antigeno[Ab-Ag] = molar concentration of the antibody-antigen complexIn other words, K A describes how much antibody-antigen complex exists at the point when equilibrium is reached. The time taken for this to occur depends on rate of diffusion and is similarfor every antibody. However, high-affinity antibodies will bind a greater amount of antigen in a shorter period of time than low-affinity antibodies. K A can therefore vary widely for antibodies from below 105 mol-1 to above 1012 mol-1, and can be influenced by factors including pH, temperature and buffer composition.The affinity of monoclonal antibodies can be measured accurately because they are homogeneous and selective for a single epitope. Polyclonal antibodies are heterogeneous and will contain a mixture of antibodies of different affinities recognizing several epitopes –therefore only an average affinity can be determined.Antibody AvidityAvidity gives a measure of the overall strength of an antibody-antigen complex. It is dependenton three major parameters:o Affinity of the antibody for the epitope (see above)o Valency of both the antibody and antigeno Structural arrangement of the parts that interactAll antibodies are multivalent e.g. IgGs are bivalent and and IgMs are decavalent. The greater an immunoglobulin’s valency (number of antigen binding sites), the greater the amount of antigen it can bind. Similarly, antigens can demonstrate multivalency because they can bind to more thanone antibody. Multimeric interactions between an antibody and an antigen help their stabilization.A favorable structural arrangement of antibody and antigen can also lead to a more stable antibody-antigen complex as illustrated in Figures 1 and 2.Figure 1. An immobilized antigen (a high local concentration of available epitopes) provides more opportunity for the antibody-antigen complex to form than free antigen in solution over the same time period. Once the first antigen binding arm of an antibody attaches to an antigen on a solid support, the chances of a bivalent interaction are greatly improved. Many immunoassays like Western blotting and ELISA exploit this principle.Figure 2. When an antigen is mixed with a polyclonal antibody, multivalent interactions may leadto large, stable (high avidity) structures being formed. This is because the antigen may be boundby several antibodies, each recognizing a different epitope. Polyclonal antibodies are therefore ideal for immunoprecipitation experiments.Further Useful Readingo How we improve the affinity of our recombinant monoclonal antibodies generated using HuCAL? technology through affinity maturation。
抗体亲和力成熟
题目:噬菌体文库系列——抗体亲和力成熟摘要:多策略组合应用,搭配噬菌体展示技术,效果棒棒哒近年来,随着抗体药物的广泛上市,抗体已经取代基因治疗成为生物制药领域的主要生力军。
而抗体在疾病诊断、治疗和预防方面的作用很大程度上取决于其亲和力的高低,随着抗体工程技术的不断发展,如何提高抗体亲和力已成为抗体工程的难题之一。
围绕这一问题人们已经从不同的角度展开了研究,例如,提高抗体库的质量、增加抗体库的多样性、进行抗体重链或轻链的替换以及点突变有目的进行氨基酸替换等都能不同程度地提高抗体亲和力。
抗体亲和力表示抗体与抗原结合能力的大小。
抗体亲和力成熟是指机体正常存在的一种免疫功能状态。
在体液免疫中,再次应答所产生抗体的平均亲和力高于初次免疫应答,这种现象称为抗体亲和力成熟。
噬菌体展示技术作为一种先进的抗体库构建技术能结合多种技术手段,于体外实现抗体的亲和成熟,并配合亲和筛选方法获得具有高亲和力的抗体。
在噬菌体抗体展示技术中,VH和VL基因的随机重组,在一定程度上模拟了体内抗体亲和力成熟的过程。
如果结合其它技术则可以使抗体的亲和力提高到一个更高的层次,下面介绍一些抗体亲和力成熟的方法。
体外抗体亲和力成熟的几种策略要想实现抗体的亲和力体外成熟,就必须充分地了解天然抗体的亲和力体内成熟原理,设计模拟体内可能出现和存在的变化,从而促进抗体的体外进化。
天然抗体的亲和力成熟可以分为体细胞高频突变和克隆选择两个过程。
在天然抗体亲和力成熟的过程中,抗原刺激下的体细胞高频突变有着举足轻重的作用,因此亲和力体外成熟的策略也多在抗体基因突变水平上,即采用各种突变方法来模拟体内的高频突变。
1.随机突变(1)错配PCR通过改变PCR反应条件,提高核酸错配率将随机突变引入基因序列。
该技术可以通过提高镁离子浓度、加入锰离子、失衡4种脱氧核苷三磷酸(dNTPs)浓度、使用低保真DNA 聚合酶等方法,来提高抗体基因的突变率。
除此之外,突变率的高低也可以采用改变模板DNA 的复制次数进行控制。
myxjyjy0201——初级检验师(临床免疫学和免疫检验)讲义资料文档
第二章抗原抗体反应第一节抗原抗体反应的原理第二节抗原抗体反应的特点第三节影响抗原抗体反应的因素第四节免疫学检测技术的类型第一节抗原抗体反应的原理抗原与抗体能够特异性结合是基于抗原决定簇(表位)和抗体超变区分子间的结构互补性与亲和性。
抗原决定簇=表位。
这种特性是由抗原、抗体分子空间构型所决定的抗原表位和抗体超变区必须密切接触。
完全抗原=反应原性+免疫原性,半抗原=反应原性。
一、抗原抗体结合力抗原抗体是一种非共价的结合,不形成共价键,需要四种分子间引力参与。
1.静电引力2.范德华引力3.氢键结合力4.疏水作用力(最强)二、抗原抗体亲合力亲和力指抗体分子上一个抗原结合点与对应的抗原决定簇之间相适应而存在的引力,它是抗原抗体间固有的结合力。
亲和力用平衡常数K来表示,K值越大,亲和性越强,与抗原结合也越牢固。
抗体的亲合力指抗体结合部位与抗原表位间结合的强度,与抗体结合价相关,即所谓多价优势。
抗体亲合力强,与抗原结合牢固,不易解离。
三、亲水胶体转化为疏水胶体抗体是球蛋白,大多数抗原亦为蛋白质,它们溶解在水中皆为胶体溶液,不会发生自然沉淀。
亲水胶体形成机制是因蛋白质含有大量的氨基和羧基残基,这些残基在溶液中带有电荷,由于静电作用,在蛋白质分子周围出现了带相反电荷的电子云。
如果溶液pH偏高,蛋白质分子带负电荷,周围出现极化的水分子,形成水化层。
当抗原抗体的结合,使表面电荷减少或消失,电子云也消失,水化层变薄,蛋白质由亲水胶体转化为疏水胶体。
加入电解质,如NaCl,使疏水胶体物相互靠拢,形成可见的抗原抗体复合物。
第二节抗原抗体反应的特点抗原抗体反应的四大特点:特异性可逆性比例性阶段性一、特异性抗原抗体结合特异性是指抗原表位与抗体超变区结合的特异性。
1.两者在化学结构和空间构型上呈互补关系所决定的。
2.多数天然抗原具有不止一种抗原决定簇,与另一物质可能有共同抗原,对检验结果产生交叉反应,但这种交叉反应仍是抗原抗体特异性结合,对临床诊断可能产生干扰。
抗体亲和力与亲合力的区别Affinity and Avidity of Antibodies
Affinity and Avidity of AntibodiesAntibody AffinityAffinity measures the strength of interaction between an epitope and an antibody’s antigen binding site. It is defined by the same basic thermodynamic principles that govern any reversible biomolecular interaction:o K A= affinity constanto[Ab]= molar concentration of unoccupied binding sites on the antibodyo[Ag]= molar concentration of unoccupied binding sites on the antigeno[Ab-Ag]= molar concentration of the antibody-antigen complexIn other words, K A describes how much antibody-antigen complex exists at the point when equilibrium is reached. The time taken for this to occur depends on rate of diffusion and is similar for every antibody. However, high-affinity antibodies will bind a greater amount of antigen in a shorter period of time than low-affinity antibodies. K A can therefore vary widely for antibodies from below 105mol-1to above 1012mol-1, and can be influenced by factors including pH, temperature and buffer composition.The affinity of monoclonal antibodies can be measured accurately because they are homogeneous and selective for a single epitope. Polyclonal antibodies are heterogeneous and will contain a mixture of antibodies of different affinities recognizing several epitopes – therefore only an average affinity can be determined.Antibody AvidityAvidity gives a measure of the overall strength of an antibody-antigen complex. It is dependent on three major parameters:o Affinity of the antibody for the epitope (see above)o Valency of both the antibody and antigeno Structural arrangement of the parts that interactAll antibodies are multivalent e.g.IgGs are bivalent and and IgMs are decavalent. The greater an immunoglobulin’s valency (number of antigen binding sites), the greater the amount of antigen it can bind. Similarly, antigens can demonstrate multivalency because they can bind to more than one antibody. Multimeric interactions between an antibody and an antigen help their stabilization.A favorable structural arrangement of antibody and antigen can also lead to a more stable antibody-antigen complex as illustrated in Figures 1 and 2.Figure 1.An immobilized antigen (a high local concentration of available epitopes) provides more opportunity for the antibody-antigen complex to form than free antigen in solution over the same time period. Once the first antigen binding arm of an antibody attaches to an antigen on a solid support, the chances of a bivalent interaction are greatly improved. Many immunoassays like Western blotting and ELISA exploit this principle.Figure 2.When an antigen is mixed with a polyclonal antibody, multivalent interactions may lead to large, stable (high avidity) structures being formed. This is because the antigen may be bound by several antibodies, each recognizing a different epitope. Polyclonal antibodies are therefore ideal for immunoprecipitation experiments.Further Useful Readingo How we improve the affinity of our recombinant monoclonal antibodies generated using HuCAL® technology through affinity maturation。
亲合力
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尿素处理时间长短可影响AI的高低,尤其是低AI的标本会因为变性时间不足而得出明显高于真实的AI值。国 内的研究在检测抗HCMV-IgG AI时多采用简化的洗脱法,认为取50%为判断近期原发感染的界值。经比较2种方法 分别检测8份血浆的结果,温育法检测的AI低于洗脱法,但无显著性差异,说明温育法(变性孔尿素终浓度4mol/L) 与该洗脱法具有相近的使低亲合力抗体变性的能力。由此本研究采用Hedman对于AI的解释,以AI<30%判断近期原 发感染,以AI>30%排除近期原发感染,判断为既往感染或再发感染。
抗HCMV-IgG浓度过高时包被抗原相对不足,存在过剩的IgG,此时由于高亲合力的IgG在尿素的作用下仍然能 与包被抗原结合,而非变性孔IgG与包被抗原的结合已经饱和,所测得的A值相对恒定,因此影响AI测定,得出较 高的AI值。这与K li-mashevskaya等的报道一致。而Dangel等却认为高浓度的IgG会引起错误的低AI值结果,可 能与实验方法及试剂的不同有关。而在检测血浆抗HC-MV-IgG浓度约100 IU/mL的AI时,AI值随稀释倍数不同出 现一定的波动,但不影响结果的判断。
HSCs是肝纤维化形成过程中合成细胞外基质的最主要细胞,肝纤维化恢复期,凋亡的HSCs明显增多。实验证 明,在CCl4造成大鼠肝纤维化模型后的自动恢复过程中,HSCs凋亡是中心事件。所以,抑制HSCs增殖、诱导其凋 亡是抗肝纤维化的重要策略。Takahashi等报道,NGFR是细胞膜受体,存在于多种细胞表面。
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Affinity and Avidity of AntibodiesAntibody Affinityantigen Affinity measures the strength of interaction between an epitope and an antibody’s binding site. It is defined by the same basic thermodynamic principles that govern any reversible biomolecular interaction:o K A = affinity constanto[Ab] = molar concentration of unoccupied binding sites on the antibodyo[Ag] = molar concentration of unoccupied binding sites on the antigeno[Ab-Ag] = molar concentration of the antibody-antigen complexIn other words, K A describes how much antibody-antigen complex exists at the point when equilibrium is reached. The time taken for this to occur depends on rate of diffusion and is similarfor every antibody. However, high-affinity antibodies will bind a greater amount of antigen in a shorter period of time than low-affinity antibodies. K A can therefore vary widely for antibodies from below 105 mol-1 to above 1012 mol-1, and can be influenced by factors including pH, temperature and buffer composition.The affinity of monoclonal antibodies can be measured accurately because they are homogeneous and selective for a single epitope. Polyclonal antibodies are heterogeneous and will contain a mixture of antibodies of different affinities recognizing several epitopes –therefore only an average affinity can be determined.Antibody AvidityAvidity gives a measure of the overall strength of an antibody-antigen complex. It is dependenton three major parameters:o Affinity of the antibody for the epitope (see above)o Valency of both the antibody and antigeno Structural arrangement of the parts that interactAll antibodies are multivalent e.g. IgGs are bivalent and andIgMs are decavalent. The greater an immunoglobulin’s valency (number of antigen binding sites), the greater the amount of antigen it can bind. Similarly, antigens can demonstrate multivalency because they can bind to more thanone antibody. Multimeric interactions between an antibody and an antigen help their stabilization.A favorable structural arrangement of antibody and antigen can also lead to a more stable antibody-antigen complex as illustrated in Figures 1 and 2.Figure 1. An immobilized antigen (a high local concentration of available epitopes) provides more opportunity for the antibody-antigen complex to form than free antigen in solution over the same time period. Once the first antigen binding arm of an antibody attaches to an antigen on a solid support, the chances of a bivalent interaction are greatly improved. Many immunoassays like Western blotting and ELISA exploit this principle.Figure 2. When an antigen is mixed with a polyclonal antibody, multivalent interactions may leadto large, stable (high avidity) structures being formed. This is because the antigen may be boundby several antibodies, each recognizing a different epitope. Polyclonal antibodies are therefore ideal for immunoprecipitation experiments.Further Useful ReadingHow we improve the affinity of our recombinant monoclonal antibodies generated usingHuCAL technology through affinity maturation。
第一章抗原抗体反应讲解学习
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Ag与Ab结合后,表面电荷减少,水化层 变薄;而且由于Ag-Ab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Ag-Ab复合物。
抗原抗体结合力示意图
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。
➢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。
➢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%。
临床免疫学检验名词解释重要知识点上
抗原抗体反应:是指抗原与相应抗体在体内或体外发生的特异性结合反应。
抗原抗体间的结合力涉及静电引力、范德华力、氢键和疏水作用力,其中疏水作用力最强,它是在水溶液中两个疏水基团相互接触,由于对水分子的排斥而趋向聚集的力。
亲和性(affinity):是指抗体分子上一个抗原结合点与一个相应抗原表位(AD)之间的结合强度,取决于两者空间结构的互补程度。
亲合力(avidity):是指一个完整抗体分子的抗原结合部位与若干相应抗原表位之间的结合强度,它与亲和性、抗体的结合价、抗原的有效AD数目有关。
抗原抗体反应的特点:特异性、可逆性、比例性、阶段性。
带现象(zone phenomenon):一种抗原-抗体反应的现象。
在凝集反应或沉淀反应中,由于抗体过剩或抗原过剩,抗原与抗体结合但不能形成大的复合物,从而不出现肉眼可见的反应现象。
抗体过量称为前带,抗原过量称为后带。
免疫原(immunogen):是指能诱导机体免疫系统产生特异性抗体或致敏淋巴细胞的抗原。
免疫佐剂(immuno adjustvant):简称佐剂,是指某些预先或与抗原同时注入体内,可增强机体对该抗原的免疫应答或改变免疫应答类型的物质。
半抗原(hapten):又称不完全抗原,是指仅具有与抗体结合的能力(抗原性),而单独不能诱导抗体产生(无免疫原性)的物质。
当半抗原与蛋白质载体结合后即可成为完全抗原。
载体(carrier):结合后能给予半抗原以免疫原性的物质。
载体效应:初次免疫与再次免疫时,只有使半抗原结合在同一载体上,才能使机体产生对半抗原的免疫应答,该现象称为~。
单克隆抗体(McAB):将单个B细胞分离出来,加以增殖形成一个克隆群落,该B细胞克隆产生的针对单一表位、结构相同、功能均一的抗体,即~。
多克隆抗体(PcAb):天然抗原分子中常含多种不同抗原特异性的抗原表位,以该抗原物质刺激机体免疫系统,体内多个B细胞克隆被激活,产生含有针对不同抗原表位的免疫球蛋白,即~基因工程抗体(GEAb):是利用DNA重组及蛋白工程技术,从基因水平对编码抗体的基因进行改造和装配,经导入适当的受体细胞后重新表达的抗体。
2 抗原抗体反应
AntigenAntigen-Antibody Reaction
Departement of Immunology and Microbiology
摡念: 摡念: 是指抗原与相应抗体之间所发生的特异 性结合。
体内反应:中和消除异物,维持正常。 体外反应:诊断、鉴别抗原或抗体。
血清学反应: 血清学反应: ≠抗原抗体反应
亲水胶体
疏水胶体
可见反应
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第二节 抗原抗体反应的特点
*1.特异性 *1.特异性 *2.比例性 2.比例性 *3.可逆性 3.可逆性
一、特异性
概念:抗原分子,只能与由它刺激所产生的抗 概念:抗原分子, 体结合而起反应的专一性能。 体结合而起反应的专一性能。 决定因素: *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。 间空间结构的互补性决定的。 交叉反应(cross *交叉反应(cross reaction) 两种不同的抗原物 质具有部分相同或类似结构的抗原决定簇, 质具有部分相同或类似结构的抗原决定簇, 则可 与彼此相应的抗体反应。 与彼此相应的抗体反应。
第一节 抗原抗体反应的原理
Ag表位 决定簇) Ag表位(决定簇)和Ab 表位( 分子超变区相互作用 相互吻合, (相互吻合,具有互补 性) 分子表面特异的可逆 的弱结合力 在极短距离内才能发 生
分为两个阶段 第一阶段:特异性结合——不可见 第二阶段:免疫复合物沉积——可见
一、抗原抗体的结合力
抗原和抗体的结合是互补性的特异性结合 不形成牢固的共价键, 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
亲和力与亲和性、抗体的结合价和抗原的 亲和力与亲和性、 有效决定簇数目相关。 亲和力越大, 有效决定簇数目相关。 亲和力越大,抗 原抗体结合越牢固。 原抗体结合越牢固。
临床免疫学:抗原抗体反应
• 2.亲合力(avidity) 是指一个抗体分子与 抗原分子表面数个相 应抗原表位之间的结 合强度。
• 亲合力与抗体结合价 相关(多价优势)
Avidity
• The overall strength of binding between an Ag with many determinants and multivalent Abs
Keq = 104 Affinity
106 Avidity
1010 Avidity
三、亲水胶体转化为疏水胶体
• 血清学反应条件下,抗原抗体均带负 电荷,使极化的水分子在其周围形成 水化层,成为亲水胶体
• 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
●范德华引力(vander Waals forces):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 .
●氢键结合力(hydrogen bonding forces):供氢体 上的氢原子与受氢体原子间的引力
●疏水作用力(hydrophobic forces):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.
• 在电解质作用下,各疏水胶体之间靠 拢,形成可见的抗原抗体复合物
亲水胶体转化为疏水胶体示意图
转化
NaCl
亲水胶体
疏水胶体
可见反应
• 小结
• 抗原抗体结合反应的重要条件是抗原与抗体分子的空 间构型必须相互吻合,具有互补性;
• 其次,抗原表位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。
(serological reaction)
抗原抗体的物质基础
抗体亲和力测定-电泳条带迁移法
抗体亲和⼒测定-电泳条带迁移法电泳条带迁移分析是⼀种简单⽽背景较低的亲和常数测定⽅法,适合于溶液中抗原-抗体反应的抗体亲和常数测定。
此法可以在不同的实验条件下测定抗体与抗原的结合能⼒。
但由于抗体的浓度低,因此需要⾼灵敏度的⽅法进⾏检测。
在该实验中,放射性核素或荧光素标记的抗体与不同浓度的抗原⼀起孵育,抗原抗体结合达到平衡后,进⾏⾮变性凝胶电泳,使游离的和已结合抗原的抗体得以分离,然后⽤⾃显影或荧光成像系统测定胶上含抗体的条带。
该⽅法要求抗原-抗体复合物⽐较稳定,因此不太适合亲和⼒低、解离快的抗体的亲和⼒常数的测定。
该实验也可⽤于测定较低的动⼒学解离常数(K off<10-3s-1)的抗体。
抗原抗体结合作为双分⼦反应,解离常数K dis依赖于动态的解离和结合:K dis=K off/K on。
K off可以简单理解为抗原抗体复合物趋于发⽣不可逆解离的强度,如抗体的浓度稀释到⼤⼤低于k dis时,K与抗原-抗体复合物半衰期(t1/2)的关系式浓度稀释到⼤⼤低于K时,k off与抗原-抗体复合物半衰期(t1/2)的关系式k off=0.692/(t1/2)⽤电泳条带迁移分析实验测定K off时,在其中⼀个被标记的抗原-抗体复合物⽔溶液中加⼊过量的未标记的竞争分⼦,并孵育不同的时间。
最后的反应混合物进⾏⾮变性凝胶电泳,并对电泳条带的迁移情况进⾏分析。
观察发⽣动⼒学竞争时标记复合物条带密度的衰减指数,标记条带强度随着竞争结合时间的增加⽽衰减。
因此可以得到⼀个衰减曲线,当条带强度衰减到开始时的⼀半时所⽤的时间即可视为t1/2,根据上述公式即可算出K off。
⼀、材料1) 缓冲液A:50mmol/L Tris(pH7.4),200mmo/L Nacl,12 mmol /L MgCl2。
2) PBS:8 g NaCl,0.2g KCl,1.44g Na2HPO4和0.24 g KH2PO4溶于1L双蒸⽔中,调pH为7.43) 上样缓冲液:0.4g蔗糖和0.5mg溴酚蓝溶于10 mL PBS中。
最新2章 抗原抗体反应1(免疫学)-药学医学精品资料
•当Ag与Ab结合后, 表面电荷减少, 水化层变薄; •而且由于Ag-Ab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。 •在电解质作用下,中和胶体表面的电荷,疏 水胶体之间靠拢,形 成可见的Ag-Ab复合物。
亲水胶体转化为疏水胶体示意图
转化
NaCl
亲水胶体
疏水胶体
可见反应
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第二节
*1.特异性
抗原抗体反应的特点
*2.比例性 *3.可逆性
一、 特异性(specificity)
*概念:抗原分子表位与抗体分子超变区结合专
一性能,由两分子间空间结构的互补性决定。 *抗原抗体结合部位:由抗体分子VH区的VL区上 各三个CDR组成,形成一个与表位互补的槽沟,只
有与其空间结构互补的抗原决定簇才能如楔状嵌入。
*静电引力 *范德华引力 *氢键结合力 *疏水作用力
1.静电引力(库伦引力)
(electrostatic forces)
是抗原和抗体分子带有相反电荷的之间相
互的引力,如:
氨基(+)和羧基(-)之间相互的引力。
• 引力的大小与两个相互作用基团间的距离的平方
成反比。 •距离近,静电引力强。
2.范德华引力
比例性示意图
抗体过量 抗 体 沉 淀 的 量 比例合适 抗原过量
前带
等价带
后带
抗原的量
三、可逆性(reversibility)
•概念:是指抗原与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。
A型溶血性链菌胞壁成分与人心肌间质抗原成分的交叉反应
自身组织与微生物具有交叉抗原举例
微生物抗原 自身抗原
链球菌M蛋白
图解抗原抗体反应类型和原理
Avidity
• The overall strength of binding between an Ag with many determinants and multivalent Abs
Keq =
104
Affinity
106 Avidity
1010 Avidity
二、抗原抗体的结合力
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
第一节 抗原抗体反应的原理
一、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。
抗体与抗原结合是可逆的反应,在平衡时其
亲和常数(K):
K值越大⇨抗体的亲和力越高⇨与抗原结合越牢固
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。
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:
4、决定抗原抗体解离的因素
(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。
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。
看书上76表7-1
5、一组概念
最适比(optimal ratio):是指形成沉淀物最多, 上清液清晰,几乎无游离抗原或抗体的抗原抗体 浓度比。 等价带(equivalencezone):形成沉淀物最多的 抗原与抗体分子比例合适的范围。 带现象:在等价带前后,由于抗体和抗原过量, 形成的沉淀物少,上清液中可测出游离的抗体或 抗原的现象。 带现象包括 前带(prozone)抗体过量时称为。
临床检验师-抗原抗体反应考点总结
抗原抗体反应考点总结第一节抗原抗体反应的原理抗原与抗体能够特异性结合是基于抗原决定簇(表位)和抗体超变区分子间的结构互补性与亲和性,这种特性是由抗原、抗体分子空间构型所决定的。
除两者分子构型高度互补外,抗原表位和抗体超变区必须密切接触,才有足够的结合力。
一、抗原抗体结合力抗原抗体是一种非共价结合,不形成共价键。
1.静电引力(库伦引力):是因抗原、抗体带有相反电荷的氨基与羧基基团间相互吸引的能力,这种吸引力的大小和两个电荷间的距离平方成反比。
两个电荷距离越近,静电引力越大。
2.范德华力:这是原子与原子、分子与分子相互接近时分子极化作用发生的一种吸引力,是抗原、抗体两个大分子外层轨道上电子相互作用时,两者电子云中的偶极摆动而产生的引力。
这种引力的能量小于静电引力。
3.氢键结合力:是供氢体上的氢原子与受氢体上氢原子间的引力。
其结合力较强于范德华引力。
4.疏水作用:最强。
水溶液中两个疏水基团相互接触,由于对水分子的排斥而趋向聚集的力。
二、抗原抗体的亲和性和亲合力亲和性指抗体分子上一个抗原结合点与对应的抗原表位之间相适应而存在的引力,它是抗原抗体间固有的结合力。
亲和性用平衡常数K来表示,K值越大,亲和性越强,与抗原结合也越牢固。
抗体的亲合力指抗体结合部位与抗原表位间结合的强度,与抗体结合价、抗体的亲和性、抗原有效表位数目等相关。
三、亲水胶体转化为疏水胶体抗体和大多数的抗原同属蛋白质,在通常的血清学反应条件下带有负电荷,形成水化层,成为新水胶体,因此,蛋白质分子不会相互凝集或沉淀。
当抗原与抗体结合,使其表面电荷减少,水化层变薄,失去亲水性能,抗原抗体复合物成为疏水胶体。
在电解质作用下,胶体粒子表面的电荷被中和,使疏水胶体进一步靠拢,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、特异性抗原表位与抗体超变区结合的特异性,是两者在化学结构和空间构型上呈互补关系所决定的。
这一特性,是应用于临床诊断的基础。
但某些天然抗原具有多种抗原表位,与另一物质可能有共同抗原表位,对检验结果产生交叉反应。
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Affinity and Avidity of Antibodies
Antibody Affinity
antigen Affinity measures the strength of interaction between an epitope and an antibody’s binding site. It is defined by the same basic thermodynamic principles that govern any reversible biomolecular interaction:
o K A = affinity constant
o[Ab] = molar concentration of unoccupied binding sites on the antibody
o[Ag] = molar concentration of unoccupied binding sites on the antigen
o[Ab-Ag] = molar concentration of the antibody-antigen complex
In other words, K A describes how much antibody-antigen complex exists at the point when equilibrium is reached. The time taken for this to occur depends on rate of diffusion and is similar
for every antibody. However, high-affinity antibodies will bind a greater amount of antigen in a shorter period of time than low-affinity antibodies. K A can therefore vary widely for antibodies from below 105 mol-1 to above 1012 mol-1, and can be influenced by factors including pH, temperature and buffer composition.
The affinity of monoclonal antibodies can be measured accurately because they are homogeneous and selective for a single epitope. Polyclonal antibodies are heterogeneous and will contain a mixture of antibodies of different affinities recognizing several epitopes –therefore only an average affinity can be determined.
Antibody Avidity
Avidity gives a measure of the overall strength of an antibody-antigen complex. It is dependent
on three major parameters:
o Affinity of the antibody for the epitope (see above)
o Valency of both the antibody and antigen
o Structural arrangement of the parts that interact
All antibodies are multivalent e.g. IgGs are bivalent and and IgMs are decavalent. The greater valency (number of antigen binding sites), the greater the amoun t of an immunoglobulin’s
antigen it can bind. Similarly, antigens can demonstrate multivalency because they can bind to
more than one antibody. Multimeric interactions between an antibody and an antigen help their stabilization.
A favorable structural arrangement of antibody and antigen can also lead to a more stable antibody-antigen complex as illustrated in Figures 1 and 2.
Figure 1. An immobilized antigen (a high local concentration of available epitopes) provides more opportunity for the antibody-antigen complex to form than free antigen in solution over the same
time period. Once the first antigen binding arm of an antibody attaches to an antigen on a solid support, the chances of a bivalent interaction are greatly improved. Many immunoassays like Western blotting and ELISA exploit this principle.
Figure 2. When an antigen is mixed with a polyclonal antibody, multivalent interactions may lead
to large, stable (high avidity) structures being formed. This is because the antigen may be bound
by several antibodies, each recognizing a different epitope. Polyclonal antibodies are therefore ideal for immunoprecipitation experiments.
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