抗原决定簇

特殊化学基团

抗原决定簇（Antigenic determinant），特指抗原分子上能够与抗体结合位点发生特异性结合作用并决定抗原特异性的部位。所谓抗原的价数实质上就是抗原决定簇的数目。

定义

抗原决定簇（antigenic determinant）：是抗原物质分子表面或其他部位，具有一定组成和结构的特殊化学基团，能与其相应抗体或致敏淋巴细胞发生特异性结合的结构。结构已经确定的抗原决定簇称为抗原表位。

分类

抗原决定簇大多存在于抗原物质的表面，有些存在于抗原物质的内部，须经酶或其他方式处理后才暴露出来。一个天然抗原物质可有多种和多个决定簇。抗原分子越大，决定簇的数目越多。在各个抗原决定簇中，最易引起免疫应答的是免疫原性决定簇。决定簇可进一步细分为两类：

①抗原决定簇。作用在B细胞上，并可与对应体的Fab段结合。

②免疫原性决定簇。最后作用在T细胞上，与细胞免疫有关。

抗原分子的B细胞决定簇大小不同，其最大表面积约为50～70mm，约由4～6氨基酸残基或糖基组成。100个氨基酸残基多肽可有14到20个非重叠决定簇，由线状排列彼此相邻的氨基酸组成，故称为线性或连续性决定簇。而球蛋白是有三维空间的折叠肽链，故其大多数决定簇被掩盖在内部，可称为隐蔽性决定簇。只存在于其表面的决定簇可被免疫细胞识别，或与抗体结合者称为功能性决定簇。组成这种决定簇的氨基酸，是由折叠的肽链将有同位置的氨基酸使之相邻成为有一定空间构型的决定簇，故称为构像决定簇或不连续决定簇。现已证明抗原分子的抗原性是由其组成的氨基酸序列、空间构型及其决定簇片段的移动决定的。

T细胞决定簇为免疫原性多肽片段，属连续性决定簇。但它不存在于天然蛋白分子表面，必须经抗原呈递细胞加工处理为小肽分子，然后再与自己的MHC分子结合才能被T细胞所识别。而B细胞决定簇可存在于天然抗原分子表面，不须经加工处理，即可直接被B细胞所识别。

在天然大分子蛋白质抗原直接证明其存在有T细胞决定簇和B细胞决定簇是十分困难的。但用小分子已知结构的免疫原进行研究已证明其存有2种决定簇。胰腺高血糖素激素（glucagon）由29个氨基酸组成，有免疫原性。由其产生的抗激素抗体可识别其氨基末端。由其产生的杀伤T细胞可识别其羧基末端，相当于激素分子的载体部分。由此证明胰高血糖素分子的氨基端为B细胞决定簇，而羟基端为T细胞决定簇

抗原物质的这两种决定簇的部位决定着体液免疫和细胞免疫的特异性。蛋白质抗原决定簇的大小一般不超过6～8个氨基酸残基；碳水化合物抗原决定簇约含6 个单位的己糖(六碳糖)；核酸半抗原的每个抗原决定簇约含6～8个核苷酸。抗原决定簇的特异性不仅依赖其氨基酸组成、数目和排列顺序，也依赖于分子局部构型以及分子的其余部分对此局部构型的影响。

数量

各种抗原的决定簇数目不同，如白喉类毒素有8个抗原决定簇，流感病毒有40多个抗原决定簇。抗原决定簇大多存在于抗原的表面，但也有隐藏在抗原内部的，如牛血清蛋白的抗原决定簇多于18个，但只有6个暴露在抗原表面，隐藏于抗原分子内部的抗原决定簇一般是无功能的。抗原分子在酶的作用下，使内部的抗原决定簇暴露出来，才能发挥抗原决定簇的作用。

应用

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。

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。至2014年，市面上有几个专业测定软件可以满足需要：如MacVestor、Protean、GCG等。

特殊例子

半抗原

缺乏免疫原性而具有免疫反应的物质。

如大多数多糖·类脂·核酸的降解产物及某些药物，若与适当蛋白载体结合即体现免疫原性。

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