抗原是什么？(抗原和抗体之间的相互作用)
抗原和抗体的相互作用是免疫化学技术的基础 。作为一种有效的研究工具 ， 有必要知道抗体如何与相应的抗原结合 。抗原与抗体相互作用的特点主要包括以下三点 。
图1抗原和抗体的组合
1.抗原抗体结合的特异性
抗原决定簇和抗体的抗原结合位点以非共价方式相互作用 ， 它们必须在空处紧密接触才能产生足够的结合力 。分子间的互补结构决定了抗原抗体结合的特异性 。其中 ， 抗原和抗体分子之间的相互作用或亲和力包括四种:氢键、离子键、疏水相互作用和范德华相互作用 。
图2抗原和抗体分子之间的四种相互作用
抗原结构的微小变化会影响抗体-抗原相互作用的强度 。在界面上失去一个氢键会降低相互作用的强度 。相互作用是接触面的吸引力和排斥力之间的平衡 。结合位点氨基酸残基的变化也可以改变抗原抗体相互作用的强度 。
2.抗原抗体结合的可逆性
亲和力用于测量表位和抗体的结合强度 。抗原和抗体的非共价结合是可逆的(图3) ， 相互作用的强度可以描述为平衡反应 。设[Ab]为游离抗体结合位点的质量浓度 ， [Ag]为游离抗原结合位点的质量浓度 ， [AbAg]为抗原抗体复合物的质量浓度 ， 则亲和力计算公式为[AbAg]/[Ab][Ag] 。
图3抗原抗体结合的可逆性
达到平衡的时间取决于扩散率 ， 高亲和力的抗体比低亲和力的抗体能在更短的时间内结合抗原 。高亲和力抗体在免疫化学中的应用是有效的 ， 这与其高活性和复合物的稳定性有关 。例如 ， 高亲和力抗体结合小分子蛋白抗原的解离半衰期为30分钟或更长 ， 而低亲和力抗体的解离时间仅为几分钟或更短 。
抗体-抗原相互作用的亲和力不同 ， 抗体-抗原相互作用的亲和常数受温度、pH和溶剂的影响 。当这些条件改变时 ， 可以发现当达到反应平衡时 ， 抗原-抗体复合物的数量增加或减少 ， 这促进了反应完全结合或解离结合的抗原 。根据这一特性 ， 抗原或抗体可以通过亲和层析进行分离和纯化 。
3.抗原量与抗体反应的关系
亲和力是指抗原抗体复合物的整体稳定性 。抗体-抗原相互作用的整体强度由三个因素控制:抗体对表位的内在亲和力、抗体和抗原的价态以及反应组分的三维结构 。抗体具有多价结合能力 ， 其中IgG和大部分IgA为二价 ， IgM为十价 。抗原可以是多价或单价的 。多价相互作用可以稳定免疫复合物(图4) 。
图4抗原抗体结合价与抗原抗体亲和力的关系
如果多价抗原在试管中与特异性抗体混合 ， 就可以形成免疫复合物 。当抗原和抗体的浓度合适时 ， 即在等价区 ， 抗原和抗体分子通过非共价键广泛交联 ， 形成大的免疫复合物 。如果抗原过量 ， 由于抗原和抗体结合的可逆性 ， 游离抗原会取代已经结合的抗原 ， 使已经结合抗原的抗体解离 ， 不能形成大的免疫复合物 。同样 ， 如果抗体过量 ， 游离抗体将取代已经结合的抗体 ， 已经结合到抗体上的抗原将被解离 ， 不会形成大的免疫复合物(图5) 。
图5抗原抗体分子比对抗原抗体形成免疫复合物的影响
上文简述了抗原抗体相互作用的三个特点 ， 即特异性、可逆性和抗原抗体反应量之间的关系 。抗原抗体反应是免疫化学的基础 。例如 ， 体液免疫的基础是抗原和抗体分子的结合 ， 它们可以在细胞表面结合或以游离形式结合 。通过抗原抗体结合 ， 触发调节、沉淀、凝集、吞噬、细胞溶解等生理效应 ， 形成机体的一整套体液免疫功能 。
【抗原抗体的相互作用 抗原是什么？】
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