抗原决定簇
抗原决定簇
抗原决定簇
抗原决定簇（antigenic determinant ）指存在于抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团，又称表位（epitope ）。
抗原决定簇的大小相当于相应抗体的抗原结合部位，一般由5 ～8 个氨基酸、单糖或核苷酸残基组成。
一个抗原分子可具有一种或多种不同的抗原决定簇。
位于分子表面的决定簇，易被相应的淋巴细胞识别，具有易接近性，可以启动免疫应答，称为功能性抗原决定簇。
位于抗原分子内部的决定簇，一般情况下被包绕于分子内部不能引起免疫应答，称为隐蔽的抗原决定簇。
若因受各种理化因素的作用而暴露出内部的决定簇即可使抗原结构发生改变，成为变性抗原。
例如某些疫苗，可因理化因素使外部抗原决定簇消失，内部抗原决定簇暴露，致疫苗失效。
免疫学重点
第一章抗原习题自测一、名词解释1．抗原：是一类能刺激机体的免疫系统产生特异性免疫应答，并能与免疫应答的产物在体内外发生特异性结合的物质。
2．抗原决定簇：存在于抗原分子表面，决定抗原特异性的特殊化学基因，又称表位，它的种类、数目、空间构型决定了抗原的特异性。
3．异嗜性抗原：是指在无种属关系生物间存在的共同抗原。
4．AFP：即甲胎蛋白，是一种与肿瘤相关的胚胎性抗原，原为胎儿血清中的正常成分，出生后仅含微量或全部消失，在原发性肝癌患者血清中甲胎蛋白则明显增高，检测患者血清中的AFP，可辅助诊断原发性肝癌。
5．超抗原（SAg）：某些抗原与MHC-Ⅱ类分子结合以后，与TCR Vβ链结合，只需极低浓度，即可激活大量的T细胞克隆，产生极强的免疫应答效应。
6．载体效应：只有当初次与再次免疫时，半抗原耦联在相同的载体上才能产生抗半抗原抗体的再次应答。
二、填空题1．抗原表面能与相应抗体结合的特殊化学基因称为表位或抗原决定簇2．抗原决定簇的化学组成，排列，空间结构决定着抗原的特异性。
3．半抗原具有免疫反应性，而无免疫原性，半抗原与蛋白质结合后成为完全抗原，具有免疫原性。
4．抗原具有两个基本特性，即免疫原性和免疫反应性5．抗原的特异性是由抗原决定簇决定的。
6．TD-Ag在刺激B细胞产生抗体时，需要T细胞和巨噬细胞参与。
7．免疫原需要具备以下条件：异物性大分子量，一定化学组成和结构，宿主的遗传特性8．肿瘤抗原包括肿瘤特异性抗原和瘤相关抗原9．抗毒素是中和外毒素和抗体10．交叉反应的出现是由于共同抗原的存在。
11．动物来源的抗毒素对外毒素来说是抗体对人而言是抗原12．人类重要的血型抗原有ABO血型抗原和Rh血型抗原13．细菌外毒素经甲醛处理，脱去毒性保留免疫原性称为类毒素三、最佳选择题1．有关TI-Ag哪项是错误的（B ）A．包括细菌脂多糖、肺炎球菌荚膜多糖等少数抗原物质 B．刺激B细胞产生的抗体仅为IgGC．不引起细胞免疫反应 D．不引起免疫记忆 E．分子上有大量重复的、相同的抗原决定簇2．与种属无关性质相同的抗原称为（C ）A．共同抗原 B．类属抗原 C．异嗜性抗原 D．同种异型抗原 E．自身抗原3．与免疫原性有关的是（E ）A．分子大小 B．外源性程度 C．组成与结构 D．物理性状 E．上述全部因素4．周围免疫器官是（E）A．T、B细胞发生的场所 B．发生免疫应答的重要部位 C．T、B细胞定居和增殖的场所 D．A＋B E．B＋C5．下列物质中抗原性最强的是（D ）A．脂多糖 B．多糖 C．类脂 D．蛋白质 E．多肽6．抗毒素对人体来说是（ A ）A．抗原 B．抗体 C．半抗原 D．抗原抗体复合体 E．以上都不是7．除了免疫原性外，抗原还有另一些特性（E ）A．毒性 B．过敏性 C．特异的反应性 D．上述A＋B E．上述D＋C8．类毒素（C）A．有抗原性和毒性 B．没有抗原性而有毒性 C．有抗原性而没有毒性 D．没有抗原性也没有毒性 E．无免疫原性有免疫反应性9．抗原必须是大分子物质是因为大分子物质（E ）A．表面的抗原决定簇多 B．化学结构较稳定 C．在体内停留的时间长 D．能刺激和调节抗体的形成 E．以上都对10．抗原的特异性与抗原决定簇的（E ）A．性质有关 B．种类有关 C．空间构型有关 D．分子大小有关 E．种类、数目、空间构型有关11．自身抗原的出现是由于 (E )A．隐蔽自身抗原的释放 B．自身成份受理化、生物因素的影响，结构改变C．禁忌细胞复活，产生对自身组织的免疫反应 D．免疫细胞功能异常 E．以上都对12．下列哪项不是超抗原的特点（E ）A．极低浓度既可以激活多克隆T细胞，产生极强的免疫应答 B．不需经过APC加工可直接递呈给T细胞 C．T细胞对其识别无MHC限制性 D．作用无严格的抗原特异性 E．与丝裂原作用相同13．异物性物质指（D ）A．异种物质 B．同种异型物质 C．改变的自身成份 D．以上都是 E．以上都不是14．关于TD－Ag哪项是错误的（D ）A．需在T细胞和巨噬细胞协助下，才激活B细胞产生抗体 B．结构复杂，表面决定簇种类多 C．产生的抗体多为IgG D．不引起细胞免疫 E．大多数天然抗原属此类15．抗原的免疫反应性是指：（ E）A．刺激机体免疫系统，产生抗体的性能 B．刺激机体免疫系统，产生效应淋巴细胞的性能 C．与相应抗体在体内外特异性结合的性能 D．与相应效应淋巴细胞在体内外特异性结合的性能 E．与相应抗体和（或）效应淋巴细胞在体内外特异性结合的性能16．免疫学中的“非已物质”不包括：（ E ）A．异种物质 B．同种异体物质 C．结构发生改变的自身物质 D．胚胎期机体免疫细胞未接触过的自身物质 E．胚胎期机体免疫细胞接触过的自身物质17．兄弟姐妹间进行器官移植时，引起受体排斥反应的物质属于：（ B ）A．异种抗原 B．同种异体抗原 C．自身抗原 D．异嗜性抗原 E．超抗原18．TD－Ag：（E ）A．是指在胸腺中加工处理的抗原 B．可直接激活B细胞产生抗体 C．不能诱导产生免疫记忆 D．只能诱导产生IgM抗体 E．能引起细胞免疫应答和（或）体液免疫应答19．将外毒素转变为类毒素：（ B）A．可增强毒素的免疫原性 B．可降低毒素的免疫原性 C．可增强毒素的毒性 D．可脱去毒素的毒性保留抗原性 E．可改变毒素的特异性20．肿瘤相关性抗原是指：（ D ）A．某一肿瘤细胞所特有的抗原 B．肿瘤细胞不表达的抗原 C．正常细胞不表达的抗原 D．肿瘤细胞高表达，某些正常细胞也可以少量表达的抗原 E．肿瘤细胞与正常细胞都可以高表达的抗原21．癌胚抗原：（E）A．只存在于某种肿瘤细胞表面 B．可以用作肿瘤的特异性诊断标志 C．在所有肿瘤中均可查到 D．结合在细胞表面,不易脱落 E．对宿主无免疫原性四、问答题1．影响免疫原性强弱的因素有哪些？答：影响因素：①分子的大小；②化学组成和结构；③异物性；④宿主的遗传性；⑤抗原进入机体的途径、剂量以及是否应用佐剂等因素。
抗原决定簇
免疫功能是免疫系统在识别和清除“非己”抗原的 过程中所产生的各种生物学作用的总称。主要包括：
1.免疫防御（Immune defence) 2.免疫自稳(Immune homestasis) 3.免疫监视(Immune surveillance)
功能
生理性（有利）
病理性（有害）
免疫防御
抵御病原微生物的侵袭
抗原结合价：指一个抗原分子上能与相应抗体分 子结合的抗原决定簇的总数
抗原决定基的类型
线性表位、构象表位
T细胞表位与B细胞表位特性比较
T细胞表位
B细胞表位
表位结构 线性决定基
构象/线性决定基
表位性质 经过加工处理的多肽片断 天然多肽、多糖、LPS等
表位大小 5~12个氨基酸（CD8+T细胞） 5~15个氨基酸、5~7个单
在某些情况下，抗原也可以表现为特异性的 负免疫应答，称为免疫耐受（immune tolerance）
有时，抗原还可能引起病理性的免疫应答即 超敏反应（hypersensitivity）
上述抗原分别被称为(rolerogen)性 异物性是指抗原与自身万分相异或与宿
共同抗原：带有共同决定簇的抗原称为～。
类属抗原：存在于同一种属或近缘种属间的 共同抗原，称为～。
异嗜性抗原：指不同种属生物之间的共同抗 原。
交叉反应：由共同抗原决定簇刺激机体产生 的抗体，可以和所有带有此决定簇的共同抗 原起反应，这种反应称为～。
第三节 几种重要的抗原
抗原决 定簇
TD -Ag
T细胞
超敏反应、易受感染或免疫缺陷病
免疫稳定 免疫监视
清除损伤或衰老的细胞 清除复制错误/突变的细胞
自身免疫性疾病 细胞癌变或持续性病毒感染
第二章 抗原作业1
作业第二章抗原一、名词解释：1、抗原决定簇：2、TD-Ag3、TI-Ag4、异嗜性抗原5、交叉反应6、B细胞表位7、T细胞表位8、佐剂9、超抗原10、半抗原11、抗原12、类毒素二、问答题：1、简述T细胞表位和B细胞主要特点2、试述抗原的基本特性，完全抗原与半抗原的区别3、抗原的免疫原性强弱是由哪些因素决定的4、TD-Ag与TI-Ag引起的免疫应答有何特点5、超抗原和常规抗原有何区别三、单选择题1、下列哪种物质没有免疫原性（）A、异嗜性抗原B、抗体C、补体D、半抗体E、细菌多糖2、类毒素的性质（）A、有免疫原性，有毒性B、无免疫原性，无毒性C、有免疫原性，无毒性D、有毒性，无免疫原性E、有过敏原性，有毒性3、交叉反应是由于二种不同的抗原分子中具有（）A、构象决定簇B、不同的抗原决定簇C、功能性决定簇D、共同抗原决定簇E、连续性决定簇4、存在不同种属之间的共同抗原称为（）A、异种抗原B、交叉抗原C、超抗原D、异嗜性抗原E、类属抗原5、仅有反应原性而元免疫原性的物质是（）A、超抗原B、半抗原C、完全抗原D、异嗜性抗原E、类属抗原6、免疫原性最强的物质是（）A、蛋白质B、脂质C、多糖D、核酸E、脂多糖7、接种牛痘疫苗后产生对天花的抵抗性，这反应了（）A、抗原的特异性力B、抗原的交叉反应C、病毒的超感染D、先天免疫E、主动免疫8、属于自身抗原的是（）A、ABO血型抗原B、肺炎球菌荚膜多糖C、类脂D、眼晶体蛋白E、破伤风类毒素9、抗原的特异性取决于（）A、抗原的大小B、抗原的物理性状C、抗原结构的复杂性D、抗原的种类E抗原表面的特殊化学基团四、多选题：1、佐剂的生物学作用（）A、增强抗原的免疫原性B、改变产生抗体的类型C、诱导免疫耐受D、增强巨噬细胞的吞噬作用E、增强抗体效价2、抗原的免疫性与何相关（）A、抗原的大小B、抗原的异己性程度C、抗原的化学组成D、抗原的分子构象E、抗原的进入机体的途径3、T细胞表位和B细胞表位的特点分别是（）A、T细胞表位只位于抗原分子表面B、B细胞恶语中伤别的表位往往是天然的C、T细胞表位有构象表位和线性表位两种类型D、B细胞表位有构象表位和线性表位两种类型E、T细胞表位需MHC分子递呈。
免疫名词解释
1、免疫：是指宿主识别和排除抗原物质的一种生理功能。
2、抗原（Ag）：是指能够刺激机体免疫系统诱导免疫应答，并能与相应免疫应答的产物在体内或体外发生特异性结合反应的物质。
3、半抗原：只有抗原性而无免疫原性物质，也称为不完全抗原。
4、抗原决定簇：是指抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基因，又称表位。
5、共同抗原：两种不同的抗原具有相同或相似的抗原决定簇，互称为共同抗原。
6、交叉反应：抗体对具有相同或相似的抗原决定簇的不同抗原发生反应，称为交叉反应。
7、超抗原：某些抗原物质，只需要极低浓度即可激活2%~20%的T细胞克隆产生极强的免疫应答，称为超抗原。
8、异嗜性抗原：是一种与种属特异性无关，存在于人、动植物和微生物之间的共同抗原。
9、抗体（Ab）：是B细胞识别抗原后活化增殖分化为浆细胞所产生的一类能与相应抗原特异性结合的球蛋白。
10、免疫球蛋白（Ig）：将具有抗体活性的或化学结构与抗贴相似的球蛋白，统称为免疫球蛋白。
11、补体：是人或动物血清中的一但具有酶活性的蛋白质，在机体免疫系统中发挥抗感染和免疫调节作用，也参与免疫病理反应。
12、白细胞分化抗原：是指血细胞在分化成熟为不同谱系，不同阶段及细胞活化过程中出现或消失的细胞表面分子。
13、细胞因子：是由细胞分泌具有高活性，多功能的小分子多肽或蛋白。
14、主要组织相溶性复合体（MHC）:编码主要组织相容性抗原的基因是一但紧密连锁的基因群，基编码分子在抗原提呈和移植排斥反应中起重要作用。
15、免疫应答（Iv）：是指抗原物质激发机体免疫系统后发生一系列反应从排除该抗原应答的过程。
16、佐剂：是指能够增强免疫应答或改变免疫应答类型的物质，应用是可与抗原同时或预先注射于机体。
17、单克隆抗体：是指由单个杂交瘤细胞增殖而成的细胞克隆产生的针对某一抗原决定簇的完全均一的单一特异性的抗体。
18、效价：将标本进行系列倍比稀释后进行反应，已出现阳性反应的最高稀释度为效价或滴度。
抗原决定簇
性（TD）抗原和非胸腺依赖性（TI）抗原。 5. 根据化学性质 可分为蛋白质、脂蛋白、糖蛋白、
脂质、多糖、脂多糖和核酸抗原。
重要的抗原
1. 微生物抗原 具有较强的抗原性，一般都能刺激机 体产生抗体。
细菌抗原：菌体抗原（O）、鞭毛抗原（H）、荚 膜抗原（K）和菌毛抗原、类毒素；
抗原的交叉性有三种情况： ① 不同物种间存在共同的抗原组成； ② 不同抗原分子存在共同的抗原表位； ③ 不同表位之间有部分结构相同。
抗原的分类
1. 依据抗原的性质 可分为完全抗原和不完全抗原
（即半抗原）。 2. 根据与抗原加工和递呈的关系 可分为外源性抗
原与内源性抗原。 3. 根据抗原来源 分为异种抗原、同种异型抗原、
在成熟的B细胞表面具有抗原受体（BCR），其 成分之一称为膜表面免疫球蛋白（mIg）。
抗体的基本结构
所有种类Ab的单体分子结构呈“Y”字形的分子。IgM是以 五个单体分子构成的五聚体，分泌型的IgA是以两个单体 构成的二聚体，其他Ab均以单体分子形式存在 。
抗体的功能区 VH-VL：抗体分子结合抗原的所在部位。决定抗体分子的
病毒抗原：囊膜抗原、衣壳抗原、核蛋白抗原等； 真菌、寄生虫都具有相应的特异性抗原。 保护性抗原、超抗原（superantigcn，SAg），如
金黄色葡萄球菌分泌的肠毒素。 2. 非微生物抗原 主要有ABO血型抗原、动物血清与
组织浸液、酶类物质和激素。 3. 人工抗原 人工抗原包括合成抗原与结合抗原。
由感染病原微生物引起的免疫复合物迟发型t细胞与巨噬细胞jonesmote接触性结核菌素和肉芽肿抗感染免疫包括先天性免疫获得性免疫根据不同的病原体可将其分为抗细菌免疫抗病毒免疫抗真菌免疫抗寄生虫免疫等参与先天性免疫应答的因素多种多样主要有机体的解剖屏障可溶性分子与膜结合受体炎症反应nk细胞吞噬细胞等在抗微生物感染中起关键作用其效应比先天性免疫强分为体液免疫和细胞免疫
蛋白顺序性抗原决定簇的多参数综合预测
蛋白顺序性抗原决定簇的多参数综合预测万 涛 孙 涛① 吴加金① (北京电子工业部402医院,北京100039)摘 要 通过分析氨基酸序列的某些参数,可达到预测抗原决定簇。
但没有一种单参数预测获得较满意结果,故有必要进行多参数联立综合预测。
选用6个参数加权叠加。
首先假设形成表位的残基上的原子数正比于N 23(N 为整蛋白中残基原子数),再对34个共含169个已知抗原位点的蛋白进行训练性综合预测,选出最佳权重。
结果表明,Hopp &Woods 亲水性参数和Janin 可及性参数在综合中很重要。
对CRGP ,SCX 22ANDAN ,TNFA 2HUMAN ,SOMA 2BOVIN ,HS 7H 2HUMAN 这5个已知位点蛋白进行回顾性分析,初次预测率为4518%,再配以Β2转角结构,二次预测率为4714%,结果可提供实验参考。
关键词 抗原决定簇 蛋白质 计算机① 军事医学科学院基础医学研究所,北京100850作者简介:万 涛,男,25岁,住院医师,主要研究蛋白质功能预测;指导教师,吴加金,男,58岁,高工,硕士生导师,主要从事计算分子生物学研究及应用 普遍认为,抗原决定簇位于分子表面就使该抗原易被淋巴细胞接近而识别。
因此,一般提到抗原决定簇时,都是指在抗原分子表面的有功能的决定簇。
对抗原决定簇的研究一直是免疫化学的重要部分。
对蛋白抗原位点结构的研究仍是一项困难的工作。
用X 2射线晶体衍射手段研究抗原2抗体复合物间发生反应的位点,可很准确地定出抗原决定簇,杂;而用多维核磁共振方法对分子量大于20kD 的大分子位点研究困难还较多。
所以有必要运用计算机技术进行蛋白位点的预测,以协助设计实验,提高成功率。
许多研究者都认为抗原性和表面特性相关,并已将多个表面结构特性用于抗原位点预测。
主要有:序列中局部亲水性,序列中特定氨基酸的出现,片段的活动性,Β2转角结构,蛋白的凸起区等。
相应地,也提出多个单参数预测模型,均报道能成功地预测某种蛋白类型抗原决定簇,但都未能预测各种蛋白抗原决定簇,故本研究建立多参数综合预测模型,运用计算机技术,综合多个预测参数,以提高整体预测水平。
病原与免疫重点名词解释
病原微生物与医学免疫学名词解释1、Ag(抗原)：是一类刺激机体免疫系统发生特异性免疫应答，并且与免疫应答产物在体内或体外发生特异性结合的物质。
2、Ig（免疫球蛋白）：具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。
3、异嗜性抗原：存在于不同种属个体间的共同抗原。
4、抗原决定簇（表位）：存在于抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团。
5、ADCC：抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用。
即表达IgGFc受体的NK细胞、巨噬细胞和中性粒细胞等，通过与已结合在病毒感染细胞和肿瘤细胞等靶细胞表面的IgG抗体的Fc 段结合，而杀伤这些靶细胞的作用6、单克隆抗体（McAb）：由识别一个抗原表位的B细胞克隆产生的均一的抗体。
7、MHC：存在于脊椎动物某一染色体上编码主要组织相容性抗原的基因群。
8、CD分子：将来自不同实验室的McAb所识别的同一分化抗原归为一个分化群（CD），并以此代替分化抗原以往的命名。
CD分子指的是与人类细胞发育、分化、活化有关的膜抗原。
9、APC：能表达被T细胞所识别的MHC-抗原肽复合物的任何细胞。
10、BCR复合体：由BCR和Igα、Igβ组成。
BCR特异性结合抗原，Igα、Igβ将抗原结合信号传至B细胞核内。
11、TCR复合体：由TCR和CD3 组成。
TCR特异性结合抗原，CD3将抗原结合信号传至T细胞核内。
12、细胞因子：免疫细胞或免疫相关细胞产生的高活性、多功能的小分子蛋白或多肽。
13、干扰素：由病毒或干扰素诱生剂刺激人和动物的组织细胞产生的一种具有抗病毒、抗肿瘤和免疫调节作用的糖蛋白。
14、Th1与Th2细胞：TH1细胞：分泌IL-2、IFN-γ、TNF等，主要参与细胞免疫和迟发型超敏反应的T细胞。
Th2细胞：分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、IL-13等，主要参与体液免疫的T细胞。
15、免疫应答：指机体免疫系统接受抗原刺激后，免疫细胞对抗原的识别、自身活化、增殖、分化及产生特异性免疫效应的全过程。
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抗原设计原理
为产生有效的抗体，第一步是设计好的抗原，此抗原可以来源于整个蛋白质的一部分：一个或几抗原决定簇区域的序列。
（1） 什么是抗原决定簇？
蛋白质表面部分可以使免疫系统产生抗体的区域叫抗原决定簇。
一般抗原决定簇是由6－12氨基酸或碳水基团组成，它可以是由连续序列（蛋白质一级结构）组成或由不连续的蛋白质三维结构组成。
（2） 选择抗原决定簇
为选择好的抗原决定簇，应符合以下三点：
1．亲水性：大部分抗原决定簇是亲水性的；
2．处于结构表面：大部分抗体只与蛋白质表面部分结合；
3．有弹性：许多已知的抗原决定簇是在自由活动区域。
所以一般来说蛋白质的N端及C端是很好的抗原决定簇区域。
（3） 抗原性与免疫原性
单独的抗原决定簇是不能产生免疫反应，它只有抗原性但没有免疫原性，为使它能具有免疫原性，它必须偶联在载体蛋白上。
（4） 抗原决定簇的预测
对每个氨基酸的表面可接触性(Surface Accessibility)、亲水性(Hydrophilicity)和弹性(flexibility)进行计算可以大体推算出抗原决定簇区域，抗原决定簇区域应综合以上三个特点。
目前市面上有几个专业测定软件满足需要：如MacVestor , Protean , GCG等。
（5） 设计合成多肽
一旦抗原序列决定后，接下来就是设计所需合成的多肽了，设计时除了注意其序列外，同时应考虑一些产生免疫机制问题，如：
1．载体蛋白的接入位置；
2．如果其序列是位于蛋白C端的，此多肽C端一定是自由的羧基团，而N端被掩盖。
同时如果载体蛋白是通过半胱氨酸偶联，此半胱氨酸应处
于N端位置，使C端完全暴露给免疫系统。
3．相反，如果其序列是位于蛋白质N端，此多肽C端应掩盖，暴露出N 端，而载体蛋白应在C端。
（6） T细胞抗原决定簇
不是所有多肽序列是用来直接产生抗体的，特别是一些序列短、并通过多抗原肽系统获得的免疫原性的肽。
而这些是通过T辅助细胞抗原决定簇来产生免疫。
一个T辅助细胞抗原决定簇多肽序列可以增强B细胞产生抗体能力，但是又是由其遗传背景所决定的，设计此类多肽必须知道其抗原决定簇和被免疫动物的遗传背景。