醫學免疫學/天然蛋白質的抗原性

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醫學免疫學

抗原
- 抗原的抗原性
  - 人工結合抗原
  - 載體決定簇與半抗原決定簇
  - 天然蛋白質的抗原性

絕大多數免疫原性物質是大分子蛋白質或細胞組分，但只是其有限的部位能與其相應抗體結合，此部位稱為抗原決定簇或表位（前述載體-半抗原效應已證明一個抗原分子須有T細胞決定簇和B細胞決定簇）。由於天然大分子蛋白質結構複雜，並具有空間構型，因此對其單一抗原決定簇的化學組成、定位及其結構研究十分困難。但近年來由於免疫化學技術的發展，已能研究其空間結構，由於單克降抗體技術的發展，已能分離鑒定單一抗原決定簇，因此，對蛋白質抗原性的研究已取得很大進展。

（一）B細胞決定簇（表位）

抗原分子的B細胞決定簇大小不同，其最大表面積約為50～70mm約由4～6胺基酸殘基或糖基組成。100個胺基酸殘基多肽可有14到20個非重疊決定簇，由線狀排列彼此相鄰的胺基酸組成，故稱為線性或連續性決定簇。而球蛋白是有三維空間的摺疊肽鏈，故其大多數決定簇被掩蓋在內部，可稱為隱蔽性決定簇。只存在於其表面的決定簇可被免疫細胞識別，或與抗體結合者稱為功能性決定簇（圖10-2）。組成這種決定簇的胺基酸，是由摺疊的肽鏈將有同位置的胺基酸使之相鄰成為有一定空間構型的決定簇，故稱為構像決定簇或不連續決定簇。現已證明抗原分子的抗原性是由其組成的胺基酸予列、空間構型及其決定簇片段的移動決定的。

球蛋白分子抗原決定簇

圖10-2　球蛋白分子抗原決定簇

在球蛋白分子表面可帶有多種抗原決定簇，其中有些決定簇更容易與淋巴細胞接觸，比其它決定簇能激發較強的免疫應答，稱這種決定簇為優勢決定簇。每個抗原分子上其功能性決定簇的總數稱為抗原價，即能與抗體分子起反應的最大數量的抗原決定簇，一般分子量大於10萬者可有2個抗原價，大分子如分子量為40萬者可有10～12個抗原價。

（二）T細胞決定簇（表位）

抗原分子的T與B決定簇

圖10-3 抗原分子的T與B決定簇

現已證明T細胞決定簇為免疫原性多肽片段，屬連續性決定簇。但它不存在天然蛋白分子表面，必須經抗原呈遞細胞加工處理為小肽分子，然後再與自己MHC分子結合才能被T細胞所識別。而B細胞決定簇可存在於天然抗原分子表面，不須經加工處理，即可直接被B細胞所識別（圖10-3）。

在天然大分子蛋白質抗原直接證明其存在有T細胞決定簇和B細胞決定簇是十分困難的。但用小分子已知結構的免疫原進行研究已證明其存有2種決定簇。胰腺高血糖素激素（glucagon）由29個胺基酸組成，有免疫原性。由其產生的抗激素抗體可識別其氨基末端。由其產生的殺傷T細胞可識別其羧基末端，相當於激素分子的載體部分。由此證明胰高血糖素分子的氨基端為B細胞決定簇，而羥基端為T細胞決定簇（圖10-4）。

高血糖素決定簇結構示意圖