Ch2抗原特异性的分子基础PPT课件
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第二章 抗原特异性的分子基础
❖一、抗原的概念 ❖二、抗原的分类 ❖三、抗原决定簇 ❖四、抗原结构的免疫化学
•XIICCNAAC-W-WCYHSYESM
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2008
❖"for his discovery of human papilloma（乳头瘤） viruses causing cervical cancer"
•XIICCNAAC-W-WCYHSYESM
化学组成和性质
❖不同化学基团决定抗原抗体反应专一性
➢Landsteiner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 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
▪ 说明不同化学基团决定抗原抗体反应的专一性
1/2 of the prize GERMANY
•XICNAC -WCHYESM
❖"for their discovery of human immunodeficiency virus"
1/4 of the prize FRANCE
•XICNAC -WCHYESM
问题
➢什么是抗原（ antigen,Ag ） ？ ➢ 抗原如何分类？
•XIICCNAAC-W-WCYHSYESM
HO3S
❖*
HO3S
HO3S
NH3+Cl- +HNO2pH冷0~1 HO3S
NN+Cl- +2H2O
NN+Cl- +HO
C=O CH2 CH NH
蛋白质中Tyr残基
OH N=N
CH2 CH NH C=O
pH 8~9
Baidu Nhomakorabea
偶氮苯磺酸蛋白质（抗原）
•XIICCNAAC-W-WCYHSYESM
表2-1 不同化学基团对抗原特异性的影响
•XIICCNAAC-W-WCYHSYESM
❖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
➢AD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 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。
AD处 于分 子内 侧
图2-3 3种合成的叉链多聚氨基酸
•XIICCNAAC-W-WCYHSYESM
❖抗原免疫原性必要条件 ➢AD外露在分子表面(与抗体结合的只是抗原
分子表面的AD ) ▪ BSA含18个AD，暴露在分子表面与抗体特
异性结合的只有6个。BSA酶解后，内部AD 暴露出来，成为新生的 AD，可引起免疫反 应
•XIICCNAAC-W-WCYHSYESM
表2-2 化学基团位置对抗原特异性的影响
❖
抗体
半抗原
❖ （抗半抗原-载体
苯胺 邻氨基 间氨基 对氨基
免疫血清）
苯甲酸 苯甲酸 苯甲酸
❖ 抗载体-苯胺
++++ — — —
❖ 抗载体-邻氨基苯甲酸 — ++++ — —
❖ 抗载体-间氨基苯甲酸 — — ++++ —
▪ 1个多糖AD含5~7个葡萄糖残基
•XIICCNAAC-W-WCYHSYESM
❖ 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 具有决定性意义
•XIICCNAAC-W-WCYHSYESM
Sela等用多聚-DL-Ala和聚-L-Lys合成的多肽研究
残基侧 链间距 离扩大
AD外 露分子
表面
❖ 决定抗原特异性的分子结构基础
➢抗原表位(epitope) ➢亦称为抗原决定簇（antigenic
determinant, AD)
•XICNAC -WCHYESM
三、抗原决定簇（表位）
❖抗原分子表面上一小部分具有化学活性 的区域
❖注意：抗原决定簇, 而非 整个抗原决定抗原的 特异性
•XICNAC -WCHYESM
❖ 抗载体-对氨基苯甲酸 — — — ++++
•XIICCNAAC-W-WCYHSYESM
•XICNAC -WCHYESM
一、抗原的概念
❖抗原（antigen,Ag）概念
➢是一类能刺激机体免疫系统产生特异性免疫 应答 ，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
➢免疫应答 (immune response) 免疫细胞对抗 原分子的识别、活化、分化和效应过程
•XIICCNAAC-W-WCYHSYESM
❖半抗原 (hapten)
➢ 有反应原性，无免疫原性
•30
•XIICCNAAC-W-WCYHSYESM
半抗原(Hapten)
具有免疫反应性 , 没有免 疫原性的小分子物质
+
小分子 载体 carrier
载体(carrier)：赋
予半抗原免疫原性的 大分子物质
免疫应答 （immune response）
❖免疫原性（immunogenicity，抗原性） ➢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
❖反应原性 (immunoreactivity，免疫反应性） ➢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 的特性
•10
•XIICCNAAC-W-WCYHSYESM
❖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
•43
•XIICCNAAC-W-WCYHSYESM
(一) 抗原决定簇对抗原特异性的影响
❖抗原决定簇分子大小 ➢ 受抗体抗原结合部位大小限制
▪ 1个蛋白质或多肽分子的AD含5~7个氨基酸 残基
半抗原+载体=完全抗原 •XNC CHEM
问题
➢什么是抗原的特异性 ？ ➢决定抗原特异性的物质基础 ？
•XICNAC -WCHYESM
抗原的特异性（antigen specificity)
❖ 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 性
决定抗原特异性 的物质基础？
•XICNAC -WCHYESM
免疫原性
抗原
免疫 系统
抗体或 致敏淋巴细胞
体内外特异性结合（免疫反应性）
•XICNAC -WCHYESM
❖既有免疫原性又有免疫反应性的抗原称 为免疫原 （immunogen）
•6
•30
•XIICCNAAC-W-WCYHSYESM
二 、抗原的分类
❖完全抗原 (complete antigen)
➢ 具有免疫原性和反应原性的抗原
❖一、抗原的概念 ❖二、抗原的分类 ❖三、抗原决定簇 ❖四、抗原结构的免疫化学
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化学组成和性质
❖不同化学基团决定抗原抗体反应专一性
➢Landsteiner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 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
▪ 说明不同化学基团决定抗原抗体反应的专一性
1/2 of the prize GERMANY
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❖"for their discovery of human immunodeficiency virus"
1/4 of the prize FRANCE
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问题
➢什么是抗原（ antigen,Ag ） ？ ➢ 抗原如何分类？
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HO3S
❖*
HO3S
HO3S
NH3+Cl- +HNO2pH冷0~1 HO3S
NN+Cl- +2H2O
NN+Cl- +HO
C=O CH2 CH NH
蛋白质中Tyr残基
OH N=N
CH2 CH NH C=O
pH 8~9
Baidu Nhomakorabea
偶氮苯磺酸蛋白质（抗原）
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表2-1 不同化学基团对抗原特异性的影响
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❖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
➢AD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 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。
AD处 于分 子内 侧
图2-3 3种合成的叉链多聚氨基酸
•XIICCNAAC-W-WCYHSYESM
❖抗原免疫原性必要条件 ➢AD外露在分子表面(与抗体结合的只是抗原
分子表面的AD ) ▪ BSA含18个AD，暴露在分子表面与抗体特
异性结合的只有6个。BSA酶解后，内部AD 暴露出来，成为新生的 AD，可引起免疫反 应
•XIICCNAAC-W-WCYHSYESM
表2-2 化学基团位置对抗原特异性的影响
❖
抗体
半抗原
❖ （抗半抗原-载体
苯胺 邻氨基 间氨基 对氨基
免疫血清）
苯甲酸 苯甲酸 苯甲酸
❖ 抗载体-苯胺
++++ — — —
❖ 抗载体-邻氨基苯甲酸 — ++++ — —
❖ 抗载体-间氨基苯甲酸 — — ++++ —
▪ 1个多糖AD含5~7个葡萄糖残基
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❖ 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 具有决定性意义
•XIICCNAAC-W-WCYHSYESM
Sela等用多聚-DL-Ala和聚-L-Lys合成的多肽研究
残基侧 链间距 离扩大
AD外 露分子
表面
❖ 决定抗原特异性的分子结构基础
➢抗原表位(epitope) ➢亦称为抗原决定簇（antigenic
determinant, AD)
•XICNAC -WCHYESM
三、抗原决定簇（表位）
❖抗原分子表面上一小部分具有化学活性 的区域
❖注意：抗原决定簇, 而非 整个抗原决定抗原的 特异性
•XICNAC -WCHYESM
❖ 抗载体-对氨基苯甲酸 — — — ++++
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一、抗原的概念
❖抗原（antigen,Ag）概念
➢是一类能刺激机体免疫系统产生特异性免疫 应答 ，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
➢免疫应答 (immune response) 免疫细胞对抗 原分子的识别、活化、分化和效应过程
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❖半抗原 (hapten)
➢ 有反应原性，无免疫原性
•30
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半抗原(Hapten)
具有免疫反应性 , 没有免 疫原性的小分子物质
+
小分子 载体 carrier
载体(carrier)：赋
予半抗原免疫原性的 大分子物质
免疫应答 （immune response）
❖免疫原性（immunogenicity，抗原性） ➢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
❖反应原性 (immunoreactivity，免疫反应性） ➢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 的特性
•10
•XIICCNAAC-W-WCYHSYESM
❖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
•43
•XIICCNAAC-W-WCYHSYESM
(一) 抗原决定簇对抗原特异性的影响
❖抗原决定簇分子大小 ➢ 受抗体抗原结合部位大小限制
▪ 1个蛋白质或多肽分子的AD含5~7个氨基酸 残基
半抗原+载体=完全抗原 •XNC CHEM
问题
➢什么是抗原的特异性 ？ ➢决定抗原特异性的物质基础 ？
•XICNAC -WCHYESM
抗原的特异性（antigen specificity)
❖ 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 性
决定抗原特异性 的物质基础？
•XICNAC -WCHYESM
免疫原性
抗原
免疫 系统
抗体或 致敏淋巴细胞
体内外特异性结合（免疫反应性）
•XICNAC -WCHYESM
❖既有免疫原性又有免疫反应性的抗原称 为免疫原 （immunogen）
•6
•30
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二 、抗原的分类
❖完全抗原 (complete antigen)
➢ 具有免疫原性和反应原性的抗原