抗原决定簇(Antigenic determinant),特指抗原分子上能够与
抗体结合位点发生
特异性结合作用并决定
抗原特异性的部位。所谓抗原的价数实质上就是抗原决定簇的数目。
抗原决定簇(antigenic determinant):是抗原物质分子表面或其他部位,具有一定组成和结构的特殊化学基团,能与其相应抗体或
致敏淋巴细胞发生
特异性结合的结构。结构已经确定的抗原决定簇称为抗原表位。
抗原决定簇大多存在于抗原物质的表面,有些存在于抗原物质的内部,须经酶或其他方式处理后才暴露出来。一个天然抗原物质可有多种和多个决定簇。
抗原分子越大,决定簇的数目越多。在各个抗原决定簇中,最易引起
免疫应答的是
免疫原性决定簇。决定簇可进一步细分为两类:
抗原分子的B细胞决定簇大小不同,其最大
表面积约为50~70mm,约由4~6
氨基酸残基或
糖基组成。100个
氨基酸残基多肽可有14到20个非重叠决定簇,由线状排列彼此相邻的
氨基酸组成,故称为线性或
连续性决定簇。而
球蛋白是有
三维空间的折叠
肽链,故其大多数决定簇被掩盖在内部,可称为隐蔽性决定簇。只存在于其表面的决定簇可被
免疫细胞识别,或与抗体结合者称为功能性决定簇。组成这种决定簇的氨基酸,是由折叠的肽链将有同位置的氨基酸使之相邻成为有一定空间构型的决定簇,故称为构像决定簇或
不连续决定簇。现已证明
抗原分子的
抗原性是由其组成的氨基酸序列、空间构型及其决定簇片段的移动决定的。
T细胞决定簇为免疫原性多肽片段,属连续性决定簇。但它不存在于天然蛋白分子表面,必须经
抗原呈递细胞加工处理为
小肽分子,然后再与自己的
MHC分子结合才能被T细胞所识别。而B细胞决定簇可存在于
天然抗原分子表面,不须经加工处理,即可直接被B细胞所识别。
在天然
大分子蛋白质抗原
直接证明其存在有T细胞决定簇和B细胞决定簇是十分困难的。但用
小分子已知结构的
免疫原进行研究已证明其存有2种决定簇。胰腺
高血糖素激素(
glucagon)由29个
氨基酸组成,有
免疫原性。由其产生的
抗激素抗体可识别其
氨基末端。由其产生的
杀伤T细胞可识别其
羧基末端,相当于激素分子的载体部分。由此证明
胰高血糖素分子的氨基端为B细胞决定簇,而羟基端为T细胞决定簇
抗原物质的这两种决定簇的部位决定着
体液免疫和细胞免疫的特异性。蛋白质抗原决定簇的大小一般不超过6~8个
氨基酸残基;
碳水化合物抗原决定簇约含6 个单位的
己糖(六碳糖);核酸
半抗原的每个抗原决定簇约含6~8个
核苷酸。抗原决定簇的特异性不仅依赖其氨基酸组成、数目和排列顺序,也依赖于分子局部构型以及分子的其余部分对此局部构型的影响。
各种抗原的决定簇数目不同,如
白喉类毒素有8个抗原决定簇,
流感病毒有40多个抗原决定簇。抗原决定簇大多存在于抗原的表面,但也有隐藏在抗原内部的,如
牛血清蛋白的抗原决定簇多于18个,但只有6个暴露在抗原表面,隐藏于抗原分子内部的抗原决定簇一般是无功能的。抗原分子在酶的作用下,使内部的抗原决定簇暴露出来,才能发挥抗原决定簇的作用。
对每个氨基酸的表面可接触性(Surface
Accessibility)、亲水性(Hydrophilicity)和弹性(
flexibility)进行计算可以大体推算出抗原决定簇区域,抗原决定簇区域应综合以上三个特点。至2014年,市面上有几个专业测定软件可以满足需要:如
MacVestor、Protean、GCG等。