1、第二節第二節 抗原抗體反應抗原抗體反應 抗原抗體反應的化學本質 抗原抗體反應的特點 影響抗原抗體反應的因素抗原抗體反應的化學本質 結構基礎 抗原抗體的結合力 反應過程抗原和抗體的結合是互補性的特異性結合抗原和抗體的結合是互補性的特異性結合不形成牢固的共價鍵，通過非共價鍵結合不形成牢固的共價鍵，通過非共價鍵結合這種弱的結合力涉及幾種分子間的作用力這種弱的結合力涉及幾種分子間的作用力 一、抗原抗體結合力一、抗原抗體結合力 * *1 1靜電引力靜電引力 * *2 2范德華引力范德華引力 * *3 3氫鍵結合力氫鍵結合力 * *4 4疏水作用力疏水作用力 靜電引力（靜電引力（庫倫引力）庫倫引力） （e

2、lectrostatic forceselectrostatic forces） （coulombiccoulombic forces forces） 概念：概念：抗原和抗體分子帶有相反電荷的抗原和抗體分子帶有相反電荷的 氨基和羧基基團之間相互的引力。氨基和羧基基團之間相互的引力。 引力的大小與兩個相互作用基團間的距引力的大小與兩個相互作用基團間的距 離的平方成反比；平均鍵能約為離的平方成反比；平均鍵能約為 20.9kJ/mo120.9kJ/mo1。 范德華引力范德華引力（Van derVan der Waals forces Waals forces）概念：概念：抗原和抗體相互接近時，由于分

3、子的抗原和抗體相互接近時，由于分子的 極化作用而出現的引力。極化作用而出現的引力。 結合力的大小與兩個相互作用基團的極化程結合力的大小與兩個相互作用基團的極化程 度的乘積成正比、與它們之間距離的度的乘積成正比、與它們之間距離的7 7次方次方 成反比，鍵能約為成反比，鍵能約為4.24.212.5kJ12.5kJmolmol。 這種引力的能量小于靜電引力。這種引力的能量小于靜電引力。 具有特異性。具有特異性。 概念：概念：供氫體上的氫原子與受氫體原子供氫體上的氫原子與受氫體原子 間的引力。間的引力。 氫鍵結合力氫鍵結合力(hydregen(hydregen bond bond forces)for

4、ces) 供氫體：供氫體：羧基、氨基和羥基羧基、氨基和羥基 受氫體：受氫體：羧基氧、羧基碳和肽鍵氧等羧基氧、羧基碳和肽鍵氧等 能的大小取決于能的大小取決于氫鍵氫鍵的方向：的方向：氫鍵具有高度氫鍵具有高度 的方向性。的方向性。 氫鍵結合力與供氫體和受氫體之間距離的氫鍵結合力與供氫體和受氫體之間距離的6 6次次 方成反比，鍵能約方成反比，鍵能約20.9kJ/mol20.9kJ/mol。 疏水作用力（疏水作用力（疏水鍵）疏水鍵） 概念：概念：兩個疏水基團在水溶液中相互接觸時，兩個疏水基團在水溶液中相互接觸時， 由于對水分子排斥而趨向聚集的力。由于對水分子排斥而趨向聚集的力。 抗原決定簇與抗體上的結合

5、點靠近，互相間抗原決定簇與抗體上的結合點靠近，互相間 正、負極性消失，親水層立即失去。正、負極性消失，親水層立即失去。 此力在抗原抗體反應中的結合是很重要的。此力在抗原抗體反應中的結合是很重要的。 提供的作用力最大，約占總結合力的提供的作用力最大，約占總結合力的5050。 抗原抗體結合力示意圖抗原抗體結合力示意圖抗原抗原抗體抗體氫鍵結合力氫鍵結合力 O ON NO ON NH HH H靜電引力靜電引力- - -+ + +范得華力范得華力- -+ + +- -+ +- - -+ +疏水作用力疏水作用力排斥的水排斥的水 二、抗原抗體親和性二、抗原抗體親和性（affinityaffinity）* *

6、 親和性親和性 是抗體分子上一個抗原結合點與對是抗體分子上一個抗原結合點與對 應的抗原決定簇之間的相適應性而存在著的應的抗原決定簇之間的相適應性而存在著的 引力，這是抗原與抗體之間固有的結合力。引力，這是抗原與抗體之間固有的結合力。* * 親和力親和力（avidity)avidity) 是指反應系統中復雜抗是指反應系統中復雜抗 原與相應抗體之間的結合能力。原與相應抗體之間的結合能力。 親和力與親和性、抗體的結合價和抗原的有親和力與親和性、抗體的結合價和抗原的有 效決定簇數目相關。效決定簇數目相關。 親和力越大，抗原抗體結合越牢固。親和力越大，抗原抗體結合越牢固。 親和常數親和常數游離抗體濃度游

7、離抗原濃度抗原抗體復合物濃度親和常數親和常數K=K= K K值大的抗體與抗原牢固結合，不易值大的抗體與抗原牢固結合，不易 解離，說明該抗體有高親和力。解離，說明該抗體有高親和力。抗體與抗原結合是可逆的反應，在平衡時其抗體與抗原結合是可逆的反應，在平衡時其 血清學反應條件下，抗原抗體均帶負電荷，血清學反應條件下，抗原抗體均帶負電荷， 使極化的水分子在其周圍形成水化層，成為使極化的水分子在其周圍形成水化層，成為 親水膠體。親水膠體。 三、親水膠體轉化為疏水膠體三、親水膠體轉化為疏水膠體 當抗原與抗體結合后，表面電荷減少，水化當抗原與抗體結合后，表面電荷減少，水化 層變薄；而且由于抗原抗體復合物形成

8、后，層變薄；而且由于抗原抗體復合物形成后， 與水接觸的表面積減少，由親水膠體轉化為與水接觸的表面積減少，由親水膠體轉化為 疏水膠體。疏水膠體。 在電解質作用下，各疏水膠體之間靠攏，形在電解質作用下，各疏水膠體之間靠攏，形 成可見的抗原抗體復合物。成可見的抗原抗體復合物。 親水膠體轉化為疏水膠體示意圖親水膠體轉化為疏水膠體示意圖親水膠體親水膠體疏水膠體疏水膠體轉化轉化NaClNaCl可見反應可見反應 抗原抗體反應的特點抗原抗體反應的特點* *1.1.特異性特異性 * *2.2.比例性比例性 * *3.3.可逆可逆性性 一、一、 特異性特異性（specificityspecificity）* *概

9、念：概念：抗原分子，只能與由它刺激所產生的抗抗原分子，只能與由它刺激所產生的抗 體結合而起反應的專一性能。體結合而起反應的專一性能。* *決定因素：決定因素：由抗原決定簇和抗體分子超變區之由抗原決定簇和抗體分子超變區之 間空間結構的互補性決定的。間空間結構的互補性決定的。 抗體分子抗體分子N N端可變區形成端可變區形成3nm3nm1.5nm1.5nm0.7nm0.7nm的槽溝，的槽溝，只有與其空間結構互補的抗原決定簇才能如楔狀嵌入。只有與其空間結構互補的抗原決定簇才能如楔狀嵌入。* *交叉反應交叉反應(cross reaction) (cross reaction) 兩種不同的抗原兩種不同的抗

10、原 物質具有部分相同或類似結構的抗原決定簇，物質具有部分相同或類似結構的抗原決定簇， 則可與彼此相應的抗體反應。則可與彼此相應的抗體反應。 特異性示意圖特異性示意圖 * *最適比最適比(optimal ratio)(optimal ratio)或等價點或等價點(equivzlence(equivzlence point) point) 最迅速出現沉淀時的抗原抗體的濃度最迅速出現沉淀時的抗原抗體的濃度 比或量比。比或量比。 二、比例二、比例性性（proportionalityproportionality） 等價帶等價帶(equivalencezone(equivalencezone) )抗原與

11、抗體分子比抗原與抗體分子比 例合適的范圍。例合適的范圍。 帶現象帶現象：AgAg與與AbAb比例不適而不出現可見反應。比例不適而不出現可見反應。* * 前帶前帶(prozone(prozone) ) 抗體過量時。抗體過量時。* * 后帶后帶 (postzone(postzone) ) 抗原過量時。抗原過量時。 比例性示意圖比例性示意圖抗體過量抗體過量比例合適比例合適抗原的量抗原的量抗原過量抗原過量抗體沉淀的量抗體沉淀的量前帶前帶等價帶等價帶后帶后帶 三、可逆性（三、可逆性（reversibility)reversibility)概念：概念：是指抗原與抗體結合成復合物后，在是指抗原與抗體結合成復

12、合物后，在 一定條件下可解離為游離抗原與抗體的特性。一定條件下可解離為游離抗原與抗體的特性。 解離后抗原抗體仍保持原有特性。解離后抗原抗體仍保持原有特性。 一定條件：低一定條件：低pHpH、高濃度鹽等。、高濃度鹽等。 常用于解離抗原抗體復合物的物質有：常用于解離抗原抗體復合物的物質有： 3mol/L3mol/L硫氰化鉀、硫氰化鉀、pH2.4 0.1mol/LpH2.4 0.1mol/L甘氨酸、甘氨酸、 7mol/L7mol/L尿素等。尿素等。抗體抗體混有混有SPAgSPAg抗體抗體-SPAg-SPAg抗體抗體-SPAg-SPAg分離劑分離劑一、抗原抗體結合一、抗原抗體結合二、分離抗體二、分離抗

13、體 可逆性示意圖可逆性示意圖抗體抗體抗原抗體反應影響因素抗原抗體反應影響因素一、反應物自身因素一、反應物自身因素 *抗原：抗原：1.理化特性理化特性 2.Ag決定簇數量決定簇數量 3.Ag決定簇種類決定簇種類 *抗體：抗體：1.來源來源 2.特異性與親和力特異性與親和力 3.濃度濃度 二、環境條件：二、環境條件： *電解質：電解質：0.85%NaCl *酸堿度：酸堿度：pH69 *溫度：溫度：1540第三節第三節 抗原抗體反應類型抗原抗體反應類型1.1.沉淀反應沉淀反應2.2.凝集反應凝集反應3.3.補體參與的反應補體參與的反應4.4.中和反應中和反應5.5.免疫標記免疫標記 表表 抗原抗體反

14、應的基本類抗原抗體反應的基本類 型型 表表反應類型反應類型 實驗技術實驗技術 檢測方法檢測方法 敏感度敏感度沉淀反應沉淀反應 液相沉淀試驗液相沉淀試驗 觀察沉淀、檢測濁度觀察沉淀、檢測濁度 + +，+ 瓊脂凝膠擴散瓊脂凝膠擴散 觀察掃描沉淀線或環觀察掃描沉淀線或環 + + 凝膠電泳技術凝膠電泳技術 或峰或弧或峰或弧 +補體參與反應補體參與反應 補體溶血試驗補體溶血試驗 以裸眼或光電比色儀以裸眼或光電比色儀 + 補體結合試驗補體結合試驗 觀察測定溶血現象觀察測定溶血現象 +免疫標記技術免疫標記技術 熒光免疫技術熒光免疫技術 檢測熒光現象檢測熒光現象 + 放射免疫技術放射免疫技術 檢測放射性檢測放射性 + 酶標免疫技術酶標免疫技術 檢測酶底物顯色檢測酶底物顯色 + 發光免疫技術發光免疫技術 測定發光強度測定發光強度 + 生物素生物素- -親合素技術親合素技術 結合其它標記技術結合其它標記技術 + 金標免疫技術金標免疫技術 檢測金顆粒沉