1、第六章 蛋白质的结构和功能主要内容蛋白质与配体的可逆结合蛋白质与配体的可逆结合肌红蛋白与肌红蛋白与血红蛋白血红蛋白蛋白质与配体结合的空间互补性蛋白质与配体结合的空间互补性免疫免疫球蛋白球蛋白化学能对蛋白质相互作用的影响化学能对蛋白质相互作用的影响肌球肌球蛋白与肌动蛋白蛋白与肌动蛋白1 1、肌红蛋白、肌红蛋白肌红蛋白(肌红蛋白(myoglobinmyoglobin,MbMb)是哺乳动是哺乳动物细胞主要是肌细胞贮存和分配氧的蛋物细胞主要是肌细胞贮存和分配氧的蛋白质。白质。肌红蛋白是由一条多肽链和一个辅基血肌红蛋白是由一条多肽链和一个辅基血红素构成,相对红素构成,相对MW=16700MW=16700
2、由由153153个个AAAA残基。除去血红素的脱辅基肌红蛋白称残基。除去血红素的脱辅基肌红蛋白称为珠蛋白。为珠蛋白。蛋白质与配体的可逆结合蛋白质与配体的可逆结合肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白的结构肌红蛋白的结构1、肌红蛋白的三级结构、肌红蛋白的三级结构(1 1)长短不同的)长短不同的8 8条条-螺旋组成;螺旋组成;(2 2)80%AA80%AA处于螺旋中处于螺旋中(3 3)拐弯处为无规卷曲)拐弯处为无规卷曲(4 4)肌红蛋白中)肌红蛋白中4 4个个ProPro各处于四个拐弯处;各处于四个拐弯处;(5 5)分子十分紧密,仅)分子十分紧密,仅能容纳能容纳4 4个水分子;个水分子;(
3、6 6)亲水外部疏水内部)亲水外部疏水内部蛋白质与配体的可逆结合蛋白质与配体的可逆结合肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白与血红蛋白2、辅基血红素、辅基血红素 FeFe原子被称为原卟原子被称为原卟啉啉IXIX(9 9)的有机分的有机分子固定的,共称血素子固定的,共称血素(HemeHeme),),使血液呈使血液呈红色。红色。FeFe有六个配位有六个配位键,其中四个与卟啉键,其中四个与卟啉的吡咯环的的吡咯环的N N原子相原子相连。连。Fe2+Fe2+称亚铁血红称亚铁血红素,素,Fe3+Fe3+为高铁血红为高铁血红素,只有素,只有Fe2+Fe2+的蛋白的蛋白才能结合氧才能结合氧肌红蛋白的结构肌红蛋白的结构蛋白
4、质与配体的可逆结合蛋白质与配体的可逆结合肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白与血红蛋白3、氧与肌红蛋白的结合、氧与肌红蛋白的结合Fe2+Fe2+与珠蛋白的与珠蛋白的9393位位(F8F8)HisHis的咪唑基的咪唑基N N相连;相连;当形成氧合肌红蛋白当形成氧合肌红蛋白(oxy-oxy-myoglobinmyoglobin)时,时,第第6 6个配位键与氧结合;个配位键与氧结合;当成高铁肌红蛋白时,第当成高铁肌红蛋白时,第6 6配位键被配位键被H H2 2O O分子占据;分子占据;在氧结合一侧有一在氧结合一侧有一E7 HisE7 His氧结合部位形成空间位阻氧结合部位形成空间位阻区区肌红蛋白的结构肌红蛋白
5、的结构蛋白质与配体的可逆结合蛋白质与配体的可逆结合肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白与氧的结合肌红蛋白与氧的结合蛋白质与配体的可逆结合蛋白质与配体的可逆结合肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白与血红蛋白MbMb多肽微环境的作用多肽微环境的作用固定血红素基。固定血红素基。保护血红素铁免遭氧化。保护血红素铁免遭氧化。为氧分子提供一个合适的结合部位。为氧分子提供一个合适的结合部位。蛋白质与配体的可逆结合蛋白质与配体的可逆结合肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白与血红蛋白氧的结合改变了肌红蛋白的构型氧的结合改变了肌红蛋白的构型肌红蛋白血红素与肌红蛋白血红素与氧结合后,铁原子氧结合后,铁原子从离卟啉环平面上从离卟
6、啉环平面上方方0.055nm0.055nm处,被处,被拉到离卟啉环平面拉到离卟啉环平面上方上方0.026nm0.026nm处。处。这对这对MbMb生物功能并生物功能并没有影响,但会影没有影响,但会影响响HbHb的性质的性质。蛋白质与配体的可逆结合蛋白质与配体的可逆结合肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白氧合曲线MbO2Mb+O2MbO2MbO2K =MbO2Mb+MbO2Y =O2K+O2O2pO2K+pO2Y =O2蛋白质与配体的可逆结合蛋白质与配体的可逆结合肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白氧合曲线pO2K+pO2Y =O2p50=K=2.8 torrY=0.5 双曲线型
7、蛋白质与配体的可逆结合蛋白质与配体的可逆结合肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白氧合曲线Hill图图logP50蛋白质与配体的可逆结合蛋白质与配体的可逆结合肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白氧合曲线2静脉血中氧分压线粒体中氧分压蛋白质与配体的可逆结合蛋白质与配体的可逆结合肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白与血红蛋白2 血红蛋白血红蛋白蛋白质与配体的可逆结合蛋白质与配体的可逆结合肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白与血红蛋白血红蛋白的结构血红蛋白的结构 HbHb分子近似球形;分子近似球形;M.W.=68 000M.W.=68 000 HbHb由四个亚基组成(二条由四个亚基组成(二条亚基和二条亚基
8、和二条亚亚基);基);亚基(亚基(141aa141aa)比比亚基(亚基(146aa146aa)短,但短,但都比肌红蛋白链(都比肌红蛋白链(153aa153aa)短;这主要是因为短;这主要是因为末端末端H H螺旋比较短;螺旋比较短;4 4个血红素分别位于四条多肽链的个血红素分别位于四条多肽链的E E和和F F螺旋螺旋之间的裂隙处,并暴露于分子表面。之间的裂隙处,并暴露于分子表面。HbHb-和和HbHb-及及MbMb虽然三级结构相似,但虽然三级结构相似,但其氨基酸序列却有很大的不同,约只有其氨基酸序列却有很大的不同,约只有2727个位个位置是相同的。置是相同的。蛋白质与配体的可逆结合蛋白质与配体的
9、可逆结合肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白与血红蛋白血红蛋白血红蛋白4个血红素基分别位于每个多肽个血红素基分别位于每个多肽链的链的E和和F螺旋之间的裂隙处,并暴露在螺旋之间的裂隙处,并暴露在分子的表面。分子的表面。蛋白质与配体的可逆结合蛋白质与配体的可逆结合肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白与血红蛋白氧结合引起的血红蛋白构象变化氧结合引起的血红蛋白构象变化氧合作用显著改变血红蛋白的四级结构。氧合作用显著改变血红蛋白的四级结构。蛋白质与配体的可逆结合蛋白质与配体的可逆结合肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白与血红蛋白血红素铁血红素铁0.039nm0.039nm的的微小位移微小位移导致血红导致血红蛋白构象蛋白构象的改变。的
10、改变。氧结合引起的血红蛋白构象变化氧结合引起的血红蛋白构象变化蛋白质与配体的可逆结合蛋白质与配体的可逆结合肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白与血红蛋白脱氧血红蛋白(紧张态)脱氧血红蛋白(紧张态)氧合血红蛋白(松驰态)氧合血红蛋白(松驰态)氧合血红蛋白和去氧血红蛋白代表不同的构象氧合血红蛋白和去氧血红蛋白代表不同的构象态。(态。(T T态和态和R R态)态)蛋白质与配体的可逆结合蛋白质与配体的可逆结合肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白与血红蛋白氧合导致稳定氧合导致稳定T态的离子键和盐桥的断裂,血态的离子键和盐桥的断裂,血红蛋白的氧结合过程是一协同过程。红蛋白的氧结合过程是一协同过程。蛋白质与配体的可逆结合蛋白质
11、与配体的可逆结合肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白与血红蛋白血红蛋白结合氧的协同作用示意图血红蛋白结合氧的协同作用示意图蛋白质与配体的可逆结合蛋白质与配体的可逆结合肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白与血红蛋白HbHb的氧结合曲线的氧结合曲线血红蛋白是目前了解最清楚的别构蛋白质,血红蛋白是目前了解最清楚的别构蛋白质,血红蛋白的氧合具有正协同效应,即一个血红蛋白的氧合具有正协同效应,即一个O2O2的结合会增加同一分子中其余空的氧结的结合会增加同一分子中其余空的氧结合部位对合部位对O2O2的亲和力。的亲和力。HbHb的氧合曲线呈的氧合曲线呈S S形形而非双曲线形。每个血红蛋白分子有而非双曲线形。每个血红蛋白分子有4
12、 4个血个血红素,因此最多只能结合红素,因此最多只能结合4 4分子氧,现假定分子氧,现假定O2O2与与HbHb的结合是的结合是“全或无全或无”的现象。的现象。Hb +4 O2Hb(O2)4蛋白质与配体的可逆结合蛋白质与配体的可逆结合肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白与血红蛋白Hb(O2)4HbO24K =Hb+Hb(O2)4Y =O24K+O24O2P4(O2)K+P4(O2)Y =O2Hb(O2)4蛋白质与配体的可逆结合蛋白质与配体的可逆结合肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白与血红蛋白HbHb的氧结合曲线的氧结合曲线蛋白质与配体的可逆结合蛋白质与配体的可逆结合肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白与血红蛋白 肺泡中肺泡
13、中pO2=100torr,YO2=0.97 毛细管中毛细管中pO2=20torr,YO2=0.25 Hb P50=26torr Hb 0.97-0.25=0.72 Mb 0.97-0.89=0.08 协同效应增加血红蛋白在肌肉中卸协同效应增加血红蛋白在肌肉中卸O2效率。效率。蛋白质与配体的可逆结合蛋白质与配体的可逆结合肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白与血红蛋白Hill图图蛋白质与配体的可逆结合蛋白质与配体的可逆结合肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白与血红蛋白H+H+、COCO2 2和和BPGBPG对血红蛋白结合氧的影响对血红蛋白结合氧的影响血红蛋白与血红蛋白与O O2 2的结合受环境中其他分子的的结合受环境
14、中其他分子的影响,如影响,如H+H+、COCO2 2和和BPGBPG等。虽然它们在蛋等。虽然它们在蛋白质分子上的结合部位离血红素基很远,白质分子上的结合部位离血红素基很远,但这些分子极大的影响血红蛋白的氧合性但这些分子极大的影响血红蛋白的氧合性质。这种空间上相隔的部位之间的相互作质。这种空间上相隔的部位之间的相互作用就是用就是别构效应(别构效应(allostericallosteric effect effect)。蛋白质与配体的可逆结合蛋白质与配体的可逆结合肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白与血红蛋白H+H+和和COCO2 2促进促进O O2 2的释放(的释放(BohrBohr效应)效应)pHpH下
15、降时,下降时,HbHb的的氧饱和曲线向右移动。这种氧饱和曲线向右移动。这种pHpH对血红蛋白对氧的亲和力的影响被称为对血红蛋白对氧的亲和力的影响被称为BohrBohr效应效应。蛋白质与配体的可逆结合蛋白质与配体的可逆结合肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白与血红蛋白Bohr效应生理意义:当血液流经肌肉时,这里的当血液流经肌肉时,这里的pHpH较低,较低,CO2CO2浓度较高,浓度较高,因此有利于血红蛋白释放因此有利于血红蛋白释放O2O2,使组织能比因单纯,使组织能比因单纯氧分压降低获得更多的氧,但同时氧的释放又促氧分压降低获得更多的氧,但同时氧的释放又促使血红蛋白与使血红蛋白与H+H+和和CO2CO2结
16、合,以补偿组织呼吸引起结合,以补偿组织呼吸引起的的pHpH降低;当血液流经肺时,由于氧分压高有利降低;当血液流经肺时,由于氧分压高有利于血红蛋白与氧的结合因此而促进了于血红蛋白与氧的结合因此而促进了H+H+和和CO2CO2的释的释放,同时放,同时CO2CO2的呼出又有利于氧合血红蛋白的生成。的呼出又有利于氧合血红蛋白的生成。蛋白质与配体的可逆结合蛋白质与配体的可逆结合肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白与血红蛋白Bohr效应示意图效应示意图蛋白质与配体的可逆结合蛋白质与配体的可逆结合肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白与血红蛋白BPGBPG降低降低HbHb对对O2O2的亲和力的亲和力BPGBPG是是HbHb的的一
17、个重要一个重要别构效应物别构效应物。HbHb四聚体分四聚体分子只有一个子只有一个BPGBPG结合部位,位于由四个亚基缔结合部位,位于由四个亚基缔合形成的中央孔穴内。合形成的中央孔穴内。BPGBPG和两个和两个链之间的离子键有助于稳定去氧链之间的离子键有助于稳定去氧形式(形式(T T态)的血红蛋白构象,促进氧的释放。态)的血红蛋白构象,促进氧的释放。人的某些生理性和病理性的缺氧可以通过红人的某些生理性和病理性的缺氧可以通过红细胞中细胞中BPGBPG浓度的改变来调节对组织的供氧量。浓度的改变来调节对组织的供氧量。胎儿红细胞中胎儿红细胞中HbHb F F与与BPGBPG结合力比结合力比HbHb A
18、A弱,这弱,这有助于胎儿从母体获得有助于胎儿从母体获得O O2 2。蛋白质与配体的可逆结合蛋白质与配体的可逆结合肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白与血红蛋白H Hb b和和两两个个亚亚基基之之间间的的离离子子键键结结合合B BP PG G和和二二氧氧化化碳碳对对H Hb b氧氧合合曲曲线线的的影影响响BPG对Hb氧合曲线的影响胎胎儿儿和和成成人人的的血血红红蛋蛋白白氧氧合合曲曲线线镰刀状细胞贫血是分子病镰刀状细胞贫血是分子病镰刀状细胞贫血病是血红蛋白分子突变引起的。蛋白质与配体的可逆结合蛋白质与配体的可逆结合肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白与血红蛋白病因:病因:患者的二条患者的二条 链上的链上的N-N-末端
19、开始的第末端开始的第6 6位位GluGlu被被ValVal所取代。所取代。HbHb-S-S 比比 HbHb-A-A负电荷减少,即电泳负电荷减少,即电泳时向正极移动的速率下降。从三级结构上看,由时向正极移动的速率下降。从三级结构上看,由于于6glu6glu位于分子表面,因此位于分子表面,因此HbSHbS表面多了一疏水表面多了一疏水侧链,血红蛋白的对氧亲和力和别构性质并不受侧链,血红蛋白的对氧亲和力和别构性质并不受此影响,但这一变化显著地降低了脱氧血红蛋白此影响,但这一变化显著地降低了脱氧血红蛋白的溶解度。疏水侧链与其互补链之间通过疏水作的溶解度。疏水侧链与其互补链之间通过疏水作用而沉淀,压迫细胞
20、质膜,使其弯曲成镰刀形状。用而沉淀,压迫细胞质膜,使其弯曲成镰刀形状。用氰酸钾处理镰刀状的红细胞可以防止它在脱氧用氰酸钾处理镰刀状的红细胞可以防止它在脱氧状态下形成镰刀状。状态下形成镰刀状。蛋白质与配体的可逆结合蛋白质与配体的可逆结合肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白与血红蛋白镰刀状细胞血红蛋白可形成纤维状沉淀镰刀状细胞血红蛋白可形成纤维状沉淀蛋白质与配体的可逆结合蛋白质与配体的可逆结合肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白与血红蛋白免疫球蛋白免疫球蛋白(ImmunoglobulinImmunoglobulin,IgIg)蛋白质与配体结合的空间互补性蛋白质与配体结合的空间互补性免疫球蛋白免疫球蛋白1 1、免疫球蛋
21、白是指具有、免疫球蛋白是指具有抗体(抗体(antibodyantibody)活性,或化学结构与抗体相似的球蛋白。活性,或化学结构与抗体相似的球蛋白。一般情况下,免疫球蛋白指的就是抗体。一般情况下,免疫球蛋白指的就是抗体。2 2、抗体具有两个显著特点:高度的特异性、抗体具有两个显著特点:高度的特异性和庞大的多样性。和庞大的多样性。蛋白质与配体结合的空间互补性蛋白质与配体结合的空间互补性免疫球蛋白免疫球蛋白一、基本概念一、基本概念3 3、抗原抗原(antigen,Ag)(antigen,Ag)是一类能诱导免疫系统发是一类能诱导免疫系统发生免疫应答,并能与免疫应答的产物生免疫应答,并能与免疫应答的产
22、物(抗体或效应抗体或效应细胞细胞)发生特异性结合的物质。抗原具有发生特异性结合的物质。抗原具有免疫原性免疫原性和和反应原性反应原性两种性质。两种性质。4 4、免疫原性免疫原性是指抗原刺激机体后,机体免疫系统是指抗原刺激机体后,机体免疫系统能形成抗体或致敏能形成抗体或致敏T T淋巴细胞的特异性免疫反应。淋巴细胞的特异性免疫反应。5 5、反应原性反应原性是指产生的抗体或致敏是指产生的抗体或致敏T T淋巴细胞能淋巴细胞能与抗原进行特异性结合的免疫反应。与抗原进行特异性结合的免疫反应。蛋白质与配体结合的空间互补性蛋白质与配体结合的空间互补性免疫球蛋白免疫球蛋白6 6、既具免疫原性又具反应原性的抗原称、
23、既具免疫原性又具反应原性的抗原称免疫原免疫原。某种物质之所以能成为一个良好的免疫原,是因某种物质之所以能成为一个良好的免疫原,是因为它有特异的化学结构,这就是为它有特异的化学结构,这就是抗原决定簇抗原决定簇。抗。抗原决定簇可以与相应的淋巴细胞表面的受体蛋白原决定簇可以与相应的淋巴细胞表面的受体蛋白结合引起免疫应答。一个抗原决定簇只能激活一结合引起免疫应答。一个抗原决定簇只能激活一种淋巴细胞种淋巴细胞(对于对于B B细胞细胞)只刺激产生一种类型抗体。只刺激产生一种类型抗体。一个抗原可以有一个或多个抗原决定簇。抗原决一个抗原可以有一个或多个抗原决定簇。抗原决定簇少,抗体与抗原结合就少,往往就见不到
24、反定簇少,抗体与抗原结合就少,往往就见不到反应。天然抗原或复杂的半抗原决定簇往往多达几应。天然抗原或复杂的半抗原决定簇往往多达几十个,因此可以与很多抗体分子交互结合。十个,因此可以与很多抗体分子交互结合。蛋白质与配体结合的空间互补性蛋白质与配体结合的空间互补性免疫球蛋白免疫球蛋白7 7、有些分子本身没有免疫原性,不能引起、有些分子本身没有免疫原性,不能引起免疫反应,但是如果把它们和某些载体分免疫反应,但是如果把它们和某些载体分子,如蛋白质分子结合起来就有了免疫原子,如蛋白质分子结合起来就有了免疫原性,就能使动物对这一复合分子产生特异性,就能使动物对这一复合分子产生特异的抗体。的抗体。这种本身无
25、免疫原性,但有反应这种本身无免疫原性,但有反应原性,一旦把它与载体结合就有了免疫原原性,一旦把它与载体结合就有了免疫原性的物质,就称性的物质,就称半抗原半抗原或或不完全抗原不完全抗原。蛋白质与配体结合的空间互补性蛋白质与配体结合的空间互补性免疫球蛋白免疫球蛋白二、二、IgG的结构的结构IgGIgG是呈是呈Y Y型结构的球蛋白。型结构的球蛋白。蛋白质与配体结合的空间互补性蛋白质与配体结合的空间互补性免疫球蛋白免疫球蛋白轻链:轻链:25KD25KD,214214个氨个氨基酸残基基酸残基重链:重链:50KD50KD,450-570450-570个氨基酸残基个氨基酸残基蛋白质与配体结合的空间互补性蛋白
26、质与配体结合的空间互补性免疫球蛋白免疫球蛋白根据组成多肽链的大小可分根据组成多肽链的大小可分为为轻链(轻链(Light chain,LLight chain,L)和和重链(重链(Heavy chain,HHeavy chain,H)可变区可变区 VL&VHVL&VH恒定区恒定区 CH1,CH2,CH3CH1,CH2,CH3铰链区铰链区根据根据L L链和链和H H链一级结构的链一级结构的序列同源性可分为序列同源性可分为可变区可变区(Variable domain,VVariable domain,V)和和恒定区(恒定区(Constant Constant domain,Cdomain,C)蛋白质
27、与配体结合的空间互补性蛋白质与配体结合的空间互补性免疫球蛋白免疫球蛋白可变区又可进一步分为超变区(或称互补可变区又可进一步分为超变区(或称互补决定区)和骨架区。决定区)和骨架区。蛋白质与配体结合的空间互补性蛋白质与配体结合的空间互补性免疫球蛋白免疫球蛋白免疫球蛋白对抗原的识别免疫球蛋白对抗原的识别抗体的抗原结合部位与抗原决定簇在抗体的抗原结合部位与抗原决定簇在空空间结构上是互补的。间结构上是互补的。多数情况下,这种多数情况下,这种互补性是在抗原结合部位与抗原决定簇互补性是在抗原结合部位与抗原决定簇靠近的过程中,通过相互影响对方的结靠近的过程中,通过相互影响对方的结构形成的。构形成的。蛋白质与配
28、体结合的空间互补性蛋白质与配体结合的空间互补性免疫球蛋白免疫球蛋白蛋白质与配体结合的空间互补性蛋白质与配体结合的空间互补性免疫球蛋白免疫球蛋白抗体的抗原结合部位与抗原决定簇分子表抗体的抗原结合部位与抗原决定簇分子表面基团的相互作用,包括面基团的相互作用,包括静电引力、氢键、静电引力、氢键、范德华力、疏水作用范德华力、疏水作用等。等。抗原与抗体的结合需要合适的抗原与抗体的结合需要合适的温度、温度、pHpH、缓冲体系缓冲体系,这种结合是可逆的。,这种结合是可逆的。蛋白质与配体结合的空间互补性蛋白质与配体结合的空间互补性免疫球蛋白免疫球蛋白蛋白质与配体结合的空间互补性蛋白质与配体结合的空间互补性免疫
29、球蛋白免疫球蛋白磷酸胆碱与其抗体的相互作用力磷酸胆碱与其抗体的相互作用力免疫球蛋白的类别免疫球蛋白的类别根据免疫根据免疫球蛋白分球蛋白分子结构的子结构的不同可分不同可分为为5 5类:类:IgGIgG、IgMIgM、IgAIgA、IgDIgD、IgEIgE。蛋白质与配体结合的空间互补性蛋白质与配体结合的空间互补性免疫球蛋白免疫球蛋白IgGIgG是血清中最丰富的免疫球蛋白。是血清中最丰富的免疫球蛋白。6.2.56.2.5、多克隆抗体与单克隆抗体、多克隆抗体与单克隆抗体多克隆抗体是识别一个抗原的不同部分的多克隆抗体是识别一个抗原的不同部分的多种抗体的混合物。多种抗体的混合物。单克隆抗体单克隆抗体是由
30、生长在是由生长在细胞培养物细胞培养物中的同一中的同一B B细胞的群体细胞的群体(一个克隆)(一个克隆)合成并分泌合成并分泌的、均一的、的、均一的、识别同一抗识别同一抗原表位的抗原表位的抗体。体。6.2.66.2.6、基于免疫反应的生化分析方法、基于免疫反应的生化分析方法酶联免疫吸附测定(酶联免疫吸附测定(ELISAELISA):以待测抗以待测抗原(或抗体)与酶标抗体(或抗原)的特原(或抗体)与酶标抗体(或抗原)的特异结合反应为基础,通过酶活力测定来确异结合反应为基础,通过酶活力测定来确定抗原(或抗体)含量。定抗原(或抗体)含量。因为结合了免疫反应和酶催化反应,所以因为结合了免疫反应和酶催化反应
31、所以是一种特异而又敏感的技术。是一种特异而又敏感的技术。酶标仪和酶标板酶标仪和酶标板基本原理基本原理先将已知的抗体或抗原结合在某种固相裁体上,先将已知的抗体或抗原结合在某种固相裁体上,并保持其免疫活性。测定时,将待检标本和酶并保持其免疫活性。测定时,将待检标本和酶标抗原或抗体按不同步骤与固相载体表面吸附标抗原或抗体按不同步骤与固相载体表面吸附的抗体或抗原发生反应。用洗涤的方法分离抗的抗体或抗原发生反应。用洗涤的方法分离抗原抗体复合物和游离成分。然后加入酶的作用原抗体复合物和游离成分。然后加入酶的作用底物催化显色,进行定性或定量测定。底物催化显色,进行定性或定量测定。根据检测目的和操作步骤不同
32、有间接法、双根据检测目的和操作步骤不同,有间接法、双抗体夹心法、竞争法三种类型的常用方法。抗体夹心法、竞争法三种类型的常用方法。ELISAELISA的基本类型的基本类型间接法。此法是测定抗体最常用的方法。将已知间接法。此法是测定抗体最常用的方法。将已知抗原吸附于固相载体,加入待检标本抗原吸附于固相载体,加入待检标本(含相应抗体含相应抗体)与之结合。洗涤后,加入酶标抗球蛋白抗体与之结合。洗涤后,加入酶标抗球蛋白抗体(酶酶标抗抗体标抗抗体)和底物进行测定。和底物进行测定。ELISAELISA的基本类型的基本类型双抗体夹心法。此法常用于测定抗原双抗体夹心法。此法常用于测定抗原,将已知抗将已知抗体吸
33、附于固相载体体吸附于固相载体,加入待检标本加入待检标本(含相应抗原含相应抗原)与之结合。温育后洗涤,加入酶标抗体和底物进与之结合。温育后洗涤,加入酶标抗体和底物进行测定。行测定。ELISAELISA的基本类型的基本类型竞争法。此法可用于抗原和半抗原的定量测定,也可用于竞争法。此法可用于抗原和半抗原的定量测定,也可用于测定抗体。以测定抗原为例测定抗体。以测定抗原为例,将特异性抗体吸附于固相载将特异性抗体吸附于固相载体;加入待测抗原和一定量的酶标已知抗原,使二者竞争体;加入待测抗原和一定量的酶标已知抗原,使二者竞争与固相抗体结合;经过洗涤分离,最后结合于固相的酶标与固相抗体结合;经过洗涤分离,最后
34、结合于固相的酶标抗原与待测抗原含量呈负相关。抗原与待测抗原含量呈负相关。免疫印迹测定(免疫印迹测定(Western blottingWestern blotting)是是一种借助特异性抗体鉴定抗原的有效方法。一种借助特异性抗体鉴定抗原的有效方法。将含有目标蛋白将含有目标蛋白(抗原抗原)的样品首先用电泳分的样品首先用电泳分离后,通过转移电泳转印至硝酸纤维素膜或离后,通过转移电泳转印至硝酸纤维素膜或其它膜的表面,然后将膜表面的蛋白质再用其它膜的表面,然后将膜表面的蛋白质再用抗原抗体反应进行特异性检测。抗原抗体反应进行特异性检测。Western blottingWestern blotting免疫亲
35、和层析(免疫亲和层析(ImmunoaffinityImmunoaffinity chromatographychromatography)是利用抗原和抗体所具有的专一是利用抗原和抗体所具有的专一亲和力而设计的层析技术。抗原和抗体在一定条件亲和力而设计的层析技术。抗原和抗体在一定条件下能紧密结合成复合物,而这种结合又是可逆的,下能紧密结合成复合物,而这种结合又是可逆的,改变条件可将抗原抗体解离。当把抗原和抗体的一改变条件可将抗原抗体解离。当把抗原和抗体的一方方(称配体称配体)结合在惰性载体上使其固相化,另一方结合在惰性载体上使其固相化,另一方随流动相流经该载体,双方即结合为一整体。然后随流动相流经该载体,双方即结合为一整体。然后设法将它们解离,从而得到与配体有特异结合能力设法将它们解离,从而得到与配体有特异结合能力的某一特定的物质。的某一特定的物质。






