1.2 抗原决定簇
抗原决定簇或表位(antigenic determinant or epitope)是存在于抗原分子表面、决定抗原特异性的特殊化学基团,是抗原与抗体相互作用的区域。蛋白质抗原上的表位是由相邻连续的或非连续的氨基酸序列形成的局部表面结构。在共价序列的邻近氨基酸残基形成的表位称为线性决定簇(linear determinant)(图1.1)。据估计,能与抗体形成特异性结合的线性决定簇的大小约为6个氨基酸残基。大多数情况下,线性决定簇不能与抗体的抗原结合部位接触,只有在其变性时才被暴露。还有一种在天然蛋白质分子中不存在或不被暴露的抗原决定簇,经过特定的蛋白酶水解后才形成或被暴露出来,这种抗原决定簇称为新抗原决定簇(neoantigenic determinant)(图1.1)。在蛋白质分子折叠时,由线性氨基酸序列的相隔离的氨基酸残基而形成的空间构象,称为构象决定簇(conformational determinant)(图1.2或彩图1)。如溶菌酶分子上的表位来自一级序列的两个相隔离的氨基酸残基,所以蛋白质或者肽类抗原的抗原决定簇依赖于其一级结构和空间结构。
图1.1 抗原决定簇的种类
图1.2 不连续的或构象决定簇
(a)大分子蛋白的决定簇通常由许多氨基酸组成;(b)来自蛋白质分子的不同部分的氨基酸通过折叠形成抗原决定簇;(c)如果蛋白质分子不能正确折叠形成正确的构象,抗体分子不能识别不正确的构象
作为抗原的生物大分子要比抗体的抗原结合部位大得多,所以抗体只结合生物大分子的某一特殊部位(抗原决定簇),即抗体只与抗原分子的一部分结合,而不是整个抗原分子。一种特殊的抗原可以有几个不同的表位,也可以有几个相同的表位。部分蛋白质的抗原决定簇数目见表1.2。一种抗体特异性地结合一种表位。一种抗原有它本身的一套表位,通常这些表位不与其他抗原共享。每一个免疫细胞识别一种表位。用一种具有多个抗原决定簇的大分子抗原免疫动物,识别不同的抗原决定簇的抗体由不同的浆细胞克隆产生,制备的抗血清中含有针对该抗原的各种表位的混合抗体,所以抗血清是多克隆抗体的良好来源。抗原决定簇位于抗原分子表面,易被相应的淋巴细胞识别、启动免疫应答,同时能与相应抗体或致敏T细胞特异性结合发生免疫反应。如果一种抗原分子中存在多个相同的表位,则称为多价(polyvalency or multivalency)抗原。脂多糖和核酸多为多价抗原,而球蛋白不是多价抗原。
表1.2 部分蛋白质的抗原决定簇数目