农药残留的酶活性抑制与免疫分析技术的免疫分析法（二）

1、免疫球蛋白的类型与结构：免疫球蛋白分子由4条多肽链组成，两条短链称为轻链(1ight chain，L)，分子质量约为25ku。两条长链称为重链(heavy chain，H)，分子质量为50～75 ku。轻链有2种：κ和λ。在同一免疫球蛋白分子中，两条轻链是同型(isotype)的。重链有5种：α、γ、δ、ε和μ。根据免疫球蛋白重链的种类不同，可将其分为5类：IgA(α链)、IgD(δ链)、IgE(ε链)、IgG(γ链)和IgM(μ链)。肽链间通过二硫键(disulfide b()nd)连接，单个Ig分子呈“Y”状结构。

免疫球蛋白分子分为恒定区(constant reglon，C)和可变区(variable region，V)两部分。对于不同的免疫球蛋白分子，轻链N端的一半和重链N端的1/4这一区域的氨基酸序列有较大的变化，称为可变区；其余部分氨基酸序列趋于保守，称为恒定区。可变区某些部位氨基酸序列变化非常大，故称为高变区(hyperlvariable regk)n，HvR)。高变区只占v区的20％～25％；其余75％～80％则相对保守，称为框架区(fraHlework regiorl)。轻链(light chain，L)和重链(heavy chain，H)各含有3个高变区，其表面为抗原结合部位(antigen binding site)。由于高变区氨基酸序列与结合的抗原形成了结构互补的三维空间结构，所以高变区也被称为互补决定区(complementary_determining regiorL，CDR)。γ重链、α重链和δ重链含有1个非球形片断，位于C区的第1个(C_H1)和第2个(C_H2)结构域之间，氨基酸残基数少至10个多至60个以上。该区称为铰链区(hinge regiorl)。当抗体与抗原结合时，铰链区可自由转动，以适应不同距离的抗原决定簇。抗体可凭借铰链区的弹性与某一独特抗原的1个以上位点结合，与更多的抗原结合点接触可增加结合的强度。

2、抗体的类型：按制备方法、产生途径和特点，抗体分为多克隆抗体、单克隆抗体和基因工程抗体。

(1)多克隆抗体：多克隆抗体(polyclonal antibody，PcAb)是指由多株B细胞产生的、针对不同抗原决定簇的抗体的混合物。其制备方法是用抗原直接免疫兔、羊等动物制备抗血清，再从抗血清中分离抗体。多克隆抗体与抗原的亲和力强、稳定性好，但抗体的均一性和特异性不如单克隆抗体，来源间断，存在批间差异。

(2)单克隆抗体：单克隆抗体(monoclonal antibody，McAb)是指由某一个抗原决定簇刺激单株B细胞所产生的抗体。单克隆抗体是通过杂交瘤技术(又称为无性繁殖细胞技术)制备的。单克隆抗体均质性好、特异性强，可在体外培养液中连续批量培养，无批间差异。

(3)基因工程抗体基因工程抗体(genetic engineering antibody)是通过对抗体可变区的基因进行克隆或部分片段改造，利用DNA分子重组技术，再经过表达而产生的具有免疫学活性的特异性多肽。基因工程抗体技术的发展使人工设计和制备具有特殊性质、特殊功能的抗体成为可能。

(三)抗原抗体反应

抗原与抗体的特异性结合称为抗原抗体反应(antigen-antibody reaction)。脊椎动物机体具有免疫系统，在受到进入体内的细菌、病毒、细胞、组织、蛋白质等外源性物质(抗原)刺激的时候能发生保护性应答反应，产生特异性的保护物质(抗体)来识别该外源性物

质并与之相结合，从而“钝化”该物质以排除其干扰。抗原抗体的识别和结合反应不仅可以在体内进行，也可以在体外适当条件下进行，符合质量作用定律。这种反应在体内作为体液免疫应答的效应机制自然发生，在体外作为免疫学实验的结果而出现。由于传统免疫学技术多以人或动物的血清作为抗体的来源，所以体外实验中的抗原抗体反应习惯上称为血清学反应(serological reaction)。但是现代的抗原抗体反应早已突破了血清学时代的概念。

1、抗原抗体的结合力：抗原与抗体的结合具有高度的特异性，主要依靠抗原与抗体结合位点空间结构的精密“契合”和范德华(van der Waals)力等非共价键力的维系。抗原与抗体的结合虽然是互补性的特异性结合，但不形成牢固的共价键(共价键键能为209.2～418.4 kJ/m01)，而是以复杂的非共价键结合在一起，这种较弱的结合力至少包括以下4个方面。

(1)静电引力：抗原和抗体分子上带有相反电荷的基团之间可以发生静电引力，又称为库仑力。例如抗体分子上碱性氨基酸的游离氨基(一NH₃⁺)和酸性氨基酸的游离羧基(-COO^一)，可与抗原分子上带相反电荷的对应基团相互吸引。这种引力的大小与两电荷间距离的平方成反比，平均键能约为20.9 kJ/mol。

(2)范德华力：抗原和抗体相互接近时，由于分子或原子的瞬间偶极作用而出现的引力称为范德华力，它可使对应的抗原与抗体相互吸引。范德华力的构成与计算比较复杂，大致与两个相互作用基团的极化程度的乘积成正比，与它们之间距离的7次方成反比，键能为4.2～12.5 kJ/mol。

(3)疏水作用力：两个疏水基团在水溶液中相互接触时，由于对水分子排斥而趋向聚集的力称为疏水作用力，亦称为疏水键。抗原抗体反应时可提供疏水性基团的氨基酸残基有亮氨酸、异亮氨酸、丙氨酸、脯氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、色氨酸等。抗原与抗体由于疏水作用而凝聚成复合物，这样就使其与水接触的表面积缩小，亲水性降低。

(4)氢键：供氢体上的氢原子与受氢体原子间的引力构成氢键。供氢体和受氢体的原子都是电负性很强的原子。在抗原抗体反应中，羧基、氨基和羟基是主要供氢体，而羧基氧、羧基碳、肽键氧等原子是主要受氢体。氢键具有方向性，因此比范德华力更具有特异性。氢键结合力与供氢体和受氢体之间距离的6次方成反比，键能约为20.9 kJ/mol。

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