抗原決定簇與抗原特異性

抗原決定基是什麼

抗原的定義是指能夠刺激機體產生（特異性）免疫應答，並能與免疫應答產物抗體和致敏淋巴細胞在體內外結合，發生免疫效應（特異性反應）的物質。

抗原的特異性指的是物質間的相互吻合性或針對性、專一性。抗原的特異性表現在抗原性和免疫原性兩方面。前者指某一特定抗原只能與其對應的抗體或效應B淋巴細胞發生特異性結合反應，後者指某一特定抗原只能激發機體相對應的淋巴細胞產生針對該抗原的特異性抗體或效應B細胞。

那麼，什麼是抗原決定簇呢？

如果把抗原比作一個人，那麼抗原決定簇就好比人的臉，我們看一個人是誰，首先是看一個人的臉。

抗原決定簇或表位（antigenic determinant or epitope）是存在於抗原分子表面、決定抗原特異性的特殊化學基團，是抗原與抗體相互作用的區域，一般由4至6個氨基酸組成。抗原能透過表面抗原決定簇和相應的淋巴細胞表面抗原受體結合從而激發免疫應答，也能透過和相應的抗體或致敏淋巴細胞特異性結合而發生免疫應答。因此，抗原特異性取決於抗原決定簇，即抗原決定簇的性質、種類、數目以及空間構型決定了抗原的特異性。

圖1 抗體與抗原表面的抗原決定簇結合

接下來要探討的是，抗原決定簇究竟有哪些型別呢？

圖2 不同的抗原決定簇

1.根據結構，可以把表位分為構象決定簇、線性決定簇及新抗原決定簇

（1）構象決定簇

在蛋白質分子摺疊時，由線性氨基酸序列的相隔離的氨基酸殘基而形成的空間構象，稱為構象決定簇（conformational determinant）（圖3A）。如溶菌酶分子上的表位來自一級序列的兩個相隔離的氨基酸殘基，所以蛋白質或者肽類抗原的抗原決定簇依賴於其一級結構和空間結構。

圖3 抗原決定簇的三種類型

（2）線性決定簇

蛋白質抗原上的表位是由相鄰連續的或非連續的氨基酸序列形成的區域性表面結構。在共價序列的鄰近氨基酸殘基形成的表位稱為線性決定簇（linear determinant）（圖3B）。據估計，能與抗體形成特異性結合的線性決定簇的大小為6個氨基酸殘基左右。一般情況下，線性決定簇不能與抗體的抗原結合部位接觸，只有在其變性時被暴露。

（3）新抗原決定簇

有一種在天然蛋白質分子中不存在或不被暴露的抗原決定簇，經過特定的蛋白酶水解後才形成或被暴露出來，這種抗原決定簇稱為新抗原決定簇（neoantigenic determinant）（圖3C）。

2.根據位置進行分類，可以將表位分為隱蔽性決定簇和功能性決定簇

（1）隱蔽性決定簇

位於分子內部的不能與BCR（B cell Receptor，B細胞抗原受體）或抗體結合的表位，稱為隱蔽性抗原決定簇，它可透過理化因素而暴露在分子表面從而轉換成功能性表位，或者因為蛋白酶解或磷酸化等修飾產生新的表位，它們都可以成為自身抗原，誘發自身免疫病。

圖4 B細胞抗原受體

（2）功能性決定簇

位於分子表面的易被BCR或抗體結合的表位，稱為功能性決定簇。其中個別起關鍵作用的化學基團稱為免疫優勢基團。

3.根據結合物件的不同分為T細胞表位和B細胞表位兩種型別，T、B細胞通常識別同一抗原分子上的不同表位。

（1）T細胞表位（T cell epitope）：位於抗原分子內部，是免疫原性多肽片段，為連續性/順序決定基，經APC處理為小分子肽，和MHCII分子結合後，才可被TCR識別。（結合受體為TCR），性質多為線性表位或隱蔽性表位。

（2）B細胞表位（B cell epitope）：指抗原分子表面存在的能夠和BCR/抗體結合的部位。B細胞表位是天然的，位於分子的表面或轉折處，具有構象依賴性。為構象決定簇或順序決定簇，是抗原分子的三級結構。

小結

作為抗原的生物大分子要比抗體的抗原結合部位大得多，所以抗體只結合生物大分子的某一特殊部位（抗原決定簇），即抗體只與抗原分子的一部分結合，而不是整個抗原分子。一種特殊的抗原可以有幾個不同的表位，也可以有幾個相同的表位。部分蛋白質的抗原決定簇數目如圖5。一種抗體特異性地結合一種表位。一種抗原有它本身的一套表位，通常這些表位不與其他抗原共享。每一個免疫細胞識別一種表位。

圖5 部分蛋白質的抗原決定簇數目

用一種具有多個抗原決定簇的大分子抗原免疫動物，識別不同的抗原決定簇的抗體由不同的漿細胞克隆產生，製備的抗血清中含有針對該抗原的各種表位的混合抗體，所以抗血清是

多克隆抗體 

的良好來源。抗原決定簇位於抗原分子表面，易被相應的淋巴細胞識別、啟動免疫應答，同時能與相應抗體或致敏T細胞特異性結合發生免疫反應。如果一種抗原分子中存在多個相同的表位，則稱為多價（polyvalency，or multivalency）抗原。脂多糖和核酸多為多價抗原，而球蛋白不是多價抗原。

以上主要介紹了抗原決定簇的定義和型別以及與抗原特異性的聯絡，並簡單進行了延伸，對抗原知識的深入瞭解有助於科研朋友們進行免疫學實驗以及對抗體技術如單抗和多抗製備等有更清晰的認識。