线性与构象表位
蛋白质分子（例如抹香鲸肌红蛋白）具有两类主要的表位，可被免疫系统识别：
- 线性（顺序）表位。由蛋白质一级结构中的连续氨基酸序列组成。在肌红蛋白分子中，这些区域包括 15–21、56–62、113–119 和 146–151 位肽段。它们与抗体结合的能力受蛋白质整体三维结构的影响较小。
- 构象表位。由在 первичной (一级) 线性序列中相距较远，但在蛋白质折叠成球状（三维结构）时在空间上靠近的氨基酸残基形成。在肌红蛋白中，此类表位由第 83、109、144 和 145 位残基构成。只有在维持蛋白质天然构象的条件下才能识别此类区域。如果蛋白质发生变性，构象表位将遭到不可逆的破坏。
以溶菌酶为例看三维结构的作用
表位作为抗体靶标的能力直接取决于其空间结构。经典的例子是溶菌酶分子，其中氨基酸链 64–80 区域是一个免疫显性肽段。
在天然状态下，该片段形成一个环，并通过二硫键（SS 键）得到稳定固定。如果将这个环状肽从小分子中小心分离出来，并保持其闭合结构和 SS 键，它将完全保留与特异性抗体相互作用的能力。
然而，如果对二硫键进行化学还原，环将展开并变成普通的线性链。由于空间构型的这种破坏，该肽段完全丧失了与抗体结合的能力。第 68 位的残基在此环状决定簇中起着关键作用。
空间构型与交叉反应性
为了有效识别抗原，不仅需要严格的氨基酸序列，还需要分子的整体空间构型。交叉反应现象证明了这一点。
在半抗原（具有不同化学性质）与抗独特型抗体（即识别特异性针对这些半抗原的抗体独特型的“抗-抗体”）的蛋白质表位之间观察到了交叉反应。其机制在于，抗体活性中心的构型与初始免疫原的形状以及抗独特型的形状均具有理想的互补性。
结论：表位与抗独特型在化学结构上完全不相同，但它们的空间构型极其相似。正是这种形状的相似性保证了交叉反应的发生。
研究与预测构象决定簇的方法
研究构象表位较为困难：适用于半抗原和线性决定簇的经典方法在此并不适用。如果将构象决定簇从完整分子中单独提取出来，它会立即改变其结构并丧失反应性。
因此，分析时会选用仅有单个氨基酸残基替换的整套蛋白质（采用亲缘关系物种、突变细胞株或人工合成）。随后利用酶联免疫吸附测定（ELISA）评估抗原-抗体反应，因为该方法通量高且易于标准化。
由于基础知识的不完整，生物信息学在今天得到了广泛应用。计算机算法根据两个主要标准寻找候选区域：
- 亲水残基多于疏水残基（该区域应位于分子表面，与水环境接触）。
- 具备柔性（特定的氨基酸确保该区域具有活动性，以便与抗体精准“适配”）。
以此方式模拟出的决定簇会被人工合成，并应用于血清诊断和人工疫苗的研发中。
相互作用的物理化学基础
抗原-抗体相互作用的基础是严格的空间互补性。该反应专由非共价化学键维持（这些相互作用类型中没有哪一种是免疫反应所独有的）：
- 静电键：离子键（带电基团之间，如羧基和氨基）和极性键（由偶极子形成时产生）。
- 氢键：在分子接近的亲水基团之间形成的氢桥。
- 疏水相互作用：由于抗原和抗体分子的疏水区域在水环境中接触时能量上有利而产生。
- 范德华力：基于相邻原子电子云的短暂相互作用而产生的微弱引力。
简述：主题相关问答
哪些氨基酸可确保表位的结构柔性？
构象表位的结构柔性由特定的氨基酸残基（特别是脯氨酸）提供。这一特性对于将表位的构型精准地空间“适配”到抗体的活性中心至关重要。在使用生物信息学方法预测表位候选区域时，除了亲水残基占优势外，赋予区域柔性的氨基酸的存在也是必不可少的选择标准之一。
有哪些仪器方法用于精确测定构象表位？
用于研究构象表位的方法包括：
- 酶联免疫吸附测定（ELISA）——由于高通量和高度标准化，用于评估反应。
- 选用氨基酸残基发生单个替换的蛋白质；此类蛋白质取自亲缘物种、突变细胞株，或使用合成蛋白质。
适用于研究半抗原和线性（顺序）决定簇的方法不适用于构象表位，因为在单独提取时，构象决定簇会改变空间构型并失去与抗体反应的能力。
免疫活性细胞的哪些受体能够识别构象表位？
B 淋巴细胞的抗原识别受体以及抗体能够识别构象表位。
- B 细胞受体（BCR）——识别 B 淋巴细胞表面的构象决定簇（例如其成分中包含 IgD）。
- 抗体——可溶性免疫球蛋白，能特异性结合线性表位和构象表位。
T 细胞受体（TCR）无法与此类结构相互作用，因为 T 淋巴细胞专属识别线性表位。
主要组织相容性复合体（MHC）的哪些分子呈递构象表位？
主要组织相容性复合体（MHC）分子不呈递构象表位。它们将抗原肽呈递给 T 细胞受体（TCR），而 T 淋巴细胞只能识别线性表位。线性表位的呈递由两类主要分子完成：
- MHC-I——向细胞毒性 CD8+ T 细胞呈递肽段。
- MHC-II——向 CD4+ T 辅助细胞呈递线性表位（大小为 12–25 个氨基酸残基）。
课堂与考试常见问题
蛋白质变性时，构象表位会发生什么变化？
蛋白质变性时，其三级结构遭到破坏。构成构象表位（conformational epitope）的氨基酸残基在空间上相互远离，表位完全解体。
为什么不能以分离状态研究构象决定簇？
当从完整分子中单独提取此类表位时，其空间构象必然发生改变，从而完全丧失与抗体发生反应的能力。
表位的平均大小是多少？
表位通常由 6–8 个氨基酸残基组成，但构象表位可能更大，多达 17 个残基（例如在肌红蛋白中）。
该主题的其他拓展内容
- 支链和线性合成多肽模型上决定簇的形成。
- 尚未解决的问题：某些表位对免疫应答的抑制机制以及调节细胞的参与。
- 使用固相 ELISA 分析构象决定簇的特异性。
- 通过生物信息学方法合成的决定簇在疫苗制备中的实际应用。
在《免疫学》课程中完整掌握该主题
这里是浓缩精华。课程涵盖课堂和考试所有必考点。
- 关于“抗原表位”主题的完整学习指南及该学科另外 723 页内容
- 每章学完后配有课后练习与测试 —— 犹如临床小测验
- AI 导师随时解答您的专业问题
- 该学科的 23 个视频课程
“适应性免疫”栏目的其他主题
“适应性免疫”整个栏目本资料由 WhiteCoat Pro 讲师根据医学院校教学大纲编写。仅供教育参考。