抗原抗體反應(yīng)原理

抗原抗體反應(yīng)原理第1頁/共11頁

抗原抗體作用的熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)

1.溶液中抗原抗體的化學(xué)平衡

2.抗原抗體反應(yīng)的自由能變化

3.抗原抗體反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)第2頁/共11頁1.溶液中抗原抗體的化學(xué)平衡

抗原與抗體的結(jié)合是可逆的，以非共價(jià)鍵相連.(作用力：范德華力、靜電引力、氫鍵和疏水作用。)結(jié)合與解離的強(qiáng)度取決于抗原與抗體的親和力。抗原抗體結(jié)合松散，易于解離，親和力低，反之親和力高。第3頁/共11頁如果以S代表抗體結(jié)合位，以L代表抗原決定簇，以SL代表抗原與抗體的復(fù)合物，則抗原與抗體在溶液中的反應(yīng)如下：復(fù)合物濃度[SL]，抗體結(jié)合位的濃度[S]，抗原決定簇濃度[L]，K+和K-分別為結(jié)合和解離反應(yīng)速度常數(shù)，Ka是平衡常數(shù)（又稱內(nèi)在親和力）。第4頁/共11頁濃度平衡點(diǎn)[SL][S]或[L]抗原抗體結(jié)合反應(yīng)示意圖時(shí)間第5頁/共11頁

2.抗原抗體反應(yīng)的自由能變化抗原抗體反應(yīng)的自由能改變與Ka相關(guān)。R=物質(zhì)的量氣體常數(shù)[8.31J/(mol.K)]T=絕對(duì)溫度=標(biāo)準(zhǔn)的自由能變化，規(guī)定=1molS和1molL形成1molS-L時(shí)，負(fù)號(hào)表示自由能的變化。第6頁/共11頁當(dāng)抗原與抗體結(jié)合時(shí)，吸力與坼力幾乎相等，即使在很高的親和力下，也只有幾個(gè)千卡的微小的差別。因而△F的輕微增加就會(huì)導(dǎo)致抗原抗體的親和力增高，這就不難理解當(dāng)抗原結(jié)構(gòu)發(fā)生某些微小改變時(shí)，會(huì)引起抗原抗體親和力的很大變化當(dāng)氫建和極性鍵形成時(shí)，較大的負(fù)焓變驅(qū)動(dòng)放熱，親和力會(huì)隨溫度的增加而下降。因此，抗原抗體作用在4℃比在25℃或37℃有更高親和力，可見在給定的濃度下，最大限度的結(jié)合是在較低溫度下達(dá)到的。第7頁/共11頁3.抗原抗體反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)抗原抗體反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)參數(shù)測(cè)定在實(shí)際操作中很困難。而測(cè)定一些參數(shù)在反應(yīng)的早期或者未達(dá)平衡時(shí)是可行的，利用動(dòng)力學(xué)可以計(jì)算出抗原抗體反應(yīng)的特征性參數(shù)，用以描述抗原抗體的反應(yīng)規(guī)律：

第8頁/共11頁抗原抗體結(jié)合復(fù)合物后解離速度（K-）取決于結(jié)合鍵的強(qiáng)度。已知抗體的親和力和結(jié)合速度常數(shù)K+,根據(jù)動(dòng)力學(xué)基本公式Ka=K+/K-可以計(jì)算出解離常數(shù)K-.第9頁/共11頁抗原抗體反應(yīng)的速度很大程度上取決于抗原分子和抗體分子的擴(kuò)散速率及碰撞的概率。Kd1=4πaD(6*1220）A為抗原抗體分子半徑之和;D為抗原抗體分子的擴(kuò)散常數(shù)之和；