抗体的亲和力与亲合力.pdf
抗原抗体及其结合反应
标记免疫技术 用荧光物质、放射性核素、酶或化学 发光物质等标记抗原或抗体,进行抗原 抗体反应后,通过检测标记物对抗原或 抗体进行定性、定位或定量分析
➢思 考 题
➢1.抗原抗体结合反应的原理? ➢2.抗原抗体的结合力有哪些? ➢3.抗原抗体结合反应的特点?
➢小 结
➢1.抗原抗体反应是指抗原与相应抗体之间所发 ➢ 生的特异性结合反应。 ➢2.抗原抗体之间的结合力涉及静电引力、范德 ➢ 华引力、氢键和疏水作用力。 ➢3.抗原抗体反应的特点是特异性、可逆性、比 ➢ 例性和阶段性。
多克隆、单克隆、基因工程
三、抗体产生的规律
初次应答、再次应答
第三节 抗原抗体结合反应的原理
➢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。
抗原表位与抗体高变区间的结构互补
物 质
抗原表位与抗体高变区的紧密接触
基 抗原抗体之间的结合力
础 亲水胶体转化为疏水胶体
➢一、抗原抗体结合力
➢静电引力 ➢范德华引力 ➢氢键 ➢疏水作用力
最适温度为37℃或室温18-25℃ 为宜。若温度高于56℃,可导致已 结合了的抗原抗体复合物解离,甚至 分子变性。
抗原抗体反应类型
反应类型 凝集反应
沉淀反应
补体参与的 反应
实验技术 直接凝集试验 间接凝集试验 抗球蛋白试验 液相沉淀试验 免疫电泳技术 补体溶血试验
补体结合试验
结果判断 观察凝集现象
浓度:是相对Ag而言,比例要合适,故实验前 需滴定,以求最适Ag与Ab比例。
特异性与亲和力:关键因素,选择特异性与亲 和力高的Ab。
二、反应基质因素 非特异性因素,如蛋白、盐、 药物等
三、实验环境因素
电解质: 0.85%生理盐水或缓冲液 酸碱度: pH 6~8 温 度: 37℃最适
图解抗原抗体反应类型和原理课件
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。
➢带现象包前括带(prozone)抗体过量时称为。
后代(postzone)抗原过量时称为。
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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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第三节 抗原抗体反应影响因素
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。
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教学内容:
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
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第一节 抗原抗体反应的原理
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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。
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
(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
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。
抗原抗体结合的影响因素
转载某理工大学讲义,如果有更新的研究文章更好,呵呵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 )与抗体超变区的沟槽分子表面的结构互性与亲合性而结合的。
一、抗原抗体的结合力抗原抗体间结合为非共价键结合,有四种分子间引力参与。
(1)静电引力:是抗原抗体分子带有相反电荷的氨基和羧基基团之间相互吸引的力。
又称为库伦引力。
这种引力的大小与两电荷间的距离的平方成反比。
两个电荷距离越近,静电引力越强。
(2)范登华引力:是抗原与抗体两个大分子外层轨道上电子之间相互作用时,因两者电子云中的偶极摆动而产生吸引力。
能促使抗原抗体相互结合,这种引力的能量小于静电引力。
(3)氢键结合力:是抗体上亲水基团与相应抗原彼此接近时,相互间可形成氢键,使抗原抗体相互结合。
氢键结合力较范登华引力强。
(4)疏水作用力:是抗原表位与抗体超变区靠近时,相互间正、负极性消失,亲水层也立即失去,排斥了两者之间的水分子,使抗原抗体进一步相互吸引,促进其结合。
疏水作用力是这些力中最强的,对维系抗原抗体结合作用最大。
二、抗原抗体的亲合性和亲合力亲合性是指抗体分子上一个抗原结合点与对应的抗原表位之间相互适应而存在的引力,它是抗原抗体之间固有的结合力,可用平衡常数 K 来表示: K=K1/K2 ,K 值越大,亲合性越高;亲合性越高,与抗原结合越牢。
抗体的亲合力是指抗体结合部位与抗原表位之间结合的强度,与抗体结合价直接相关,即所谓多价优势,如 IgG 为两价,亲合力为单价的103倍,IgM为5〜10价,亲合力为单价的 107倍。
由于抗原抗体的结合反应是可逆的,若抗体的亲合力高,与抗原分子结合牢固,不易解离;反之即容易解离。
三、亲水胶体转化为疏水胶体大多数抗原为蛋白质,抗体是球蛋白,它们溶解在水中皆为胶体溶液,不会发生自然沉淀。
这种亲水胶体的形成机制是因蛋白质含有大量的氨基和羧基残基,在溶液中这些残基带有电荷,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并形成了水化层,由于电荷的相斥,就避免了蛋白质分子间靠拢、凝集和沉淀。
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。
临床免疫学检验 名词解释
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(20200625184436).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 valency (number of antigen binding sites), the greater the amoun t of an immunoglobulin’santigen it can bind. Similarly, antigens can demonstrate multivalency because they can bind tomore 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 sametime 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.进一步阅读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
谢谢观看
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。
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%。
详细介绍抗原抗体反应
抗原的理化性质
✓抗原多是分子量在4000以上的生物大分子。无机物溶解于水以后以离子的形 式存在,不能与抗原识别受体形成足够数量的非共价键,故不能成为抗原。
✓蛋白质、多糖、脂多糖和DNA等是常见的抗原。
详细介绍抗原抗体反应
• 抗原的基本知识 • 抗原决定簇 • 抗原-抗体相互作用
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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。
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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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抗原抗体反应影响因素
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 果。
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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。
体内:体液免疫应答的效应作用 包括
体外:各种免疫学检测技术
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2章抗原抗体 Microsoft PowerPoint 演示文稿 (1)
Fab片段与抗原表位的结合能力。用结合常数K反应出亲和
力的大小。越大亲和力越高。
抗体
抗体
抗原 高亲和力
抗原 低亲和力
抗原抗体的亲和力示意图
多价抗体与抗原分子间的结合能力称为亲合力(avidity)。
Ag
Ig-Fab 亲和力
Ag
IgG 亲合力
Ag
IgM
亲合力
抗原抗体的亲和力和亲合力示意图
第二节 抗原抗体反应的特点
位
抗A抗体
特异反应与交叉反应示意图
交叉反应 特异反应 交叉反应
3.免疫学检验中也利用交叉反应进行诊断 变形杆菌与立克次氏体有相同的抗原表位,用变形杆菌代
替立克次氏体作为抗原来检测怀疑斑疹伤寒病人血清进行凝 集实验,称为外-斐(Weil-Felix)实验。
交叉反应可影响血清学诊断的准确性。
二、可逆性 抗原抗体结合是分子表面的非共价结合,形成的复合 物在一定条件下可以解离,称之为可逆性。
单价抗原与抗体结合无网格形成
二.抗体 1.抗体的来源
家兔抗体,等价带较宽,适用于做诊断试剂。 马抗体等价带较窄(等价带较窄对抗原抗体的比例要求较 高)一般做免疫治疗。 单克隆抗体不用于凝集或沉淀反应。
2.浓度 抗体浓度适宜。 过大过小都会影响抗原抗体复合物的形成。
3.亲和性 抗体的亲和性又称之为亲和力。 再次应答所产生抗体(IgG)的平均亲和力高于初次免
几乎无游离的抗原或抗体。 ③抗原过量:后带现象(postzone)。
沉
淀
物
抗体过剩带
形 成
prezone
量
①
等价带
equivalence zone
②
抗原过剩带 postzone
抗原抗体反应及其应用
抗原 + 抗体
(亲水胶体) (亲水胶体)
抗原抗体复合物 电解质 可见反应
(疏水胶体)
(沉淀)
二、抗原抗体反应的类型
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抗原抗体反应的类型
反应类型 沉淀反应 凝集反应 补体参与反应 中和反应 免疫标记
抗原 可溶 颗粒 细胞 毒素等 标记
抗体 无标记 无标记 无标记 无标记 或 标记
补体 无 无 有 无 无
副流感病毒
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2、放射免疫技术及其应用
用放射性同位素标记技术来检测抗原抗体反应的高灵敏度方法。 反应特点:灵敏,精确;不稳定 ;安全性差
标记Ag或Ab
标记物纯化
抗原抗体反应
现临床实验室 应用较少
测定其放射活性
抗原抗体复合物沉淀
广泛应用于生物医学研究和临床诊断领域中各种微量蛋白质、激素、 小分子药物和肿瘤标志物的定量分析等
Ab - Ag
洗涤 Ab酶
Ab - Ag - Ab酶
② 间接夹心法
Ag 酶标板吸附抗体
Ab - Ag 1Ab
洗涤 2Ab酶
Ab -Ag-1Ab- 2Ab酶
Ab - Ag- 1Ab 底物
显色反应
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酶联免疫吸附实验——夹心法
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3、酶免疫技术的应用
ELISA 应用的范围很广,而且正在不断地扩大。 临床实验室主要应用于: 1、传染病的诊断,病毒如病毒性肝炎(甲肝抗体、乙肝三对、 丙肝抗体、丁肝抗体、戊肝抗体)、风疹病毒、疱疹病毒、轮 状病毒等; 2、细菌如结核杆菌、幽门螺杆菌等; 3、也用于一些蛋白质的检测,如各种免疫球蛋白、补体、肿 瘤标志物(甲胎蛋白、癌胚抗原、前列腺特异性抗原等)
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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。
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。
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。
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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 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 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 Reading
How we improve the affinity of our recombinant monoclonal antibodies generated using
HuCAL technology through affinity maturation。