ANTIKÖRPER
Struktur, Antikörperklassen und Funktion
Mastermodul Immunologie
Silke Kinzel
Silke Kinzel
GLIEDERUNG
Allgemeines über Antikörper
Aufbau eines Antikörpers
Antikörper-Klassen
Funktionen von Antikörpern
Zusammenfassung
ALLGEMEINES ÜBER ANTIKÖRPER
•
•
•
•
Molekülmasse ca. 150 kDa
Nur in Wirbeltieren
Adaptive Immunität
Humorale Immunantwort
 sezernierte Antikörper gegen Eindringlinge in den
Körperflüssigkeiten
•
Produktion durch differenzierte B-Zellen (Plasmazellen)
AUFBAU
Variable
Region
Leichte Kette
Disulfidbrücken
Schwere Kette
Konstante
Region
AUFBAU
Disulfidbrücken
Ig-Domänen durch S-S Brücken stabilisiert
Tertiär und Quartär-Struktur des AK
AUFBAU – LEICHTE KETTE
Leichte Kette (L-Kette)
• ca. 25 kDa
• zwei identische
Ketten
AUFBAU – LEICHTE KETTE
Leichte Kette (L-Kette)
• ca. 25 kDa
VL
CL
• zwei identische
Ketten
• λ-Kette oder
• κ-Kette
• konstante und
• variable Domäne
AUFBAU – SCHWERE KETTE
Schwere Kette (H-Kette)
• ca. 50 kDa
• zwei identische Ketten
AUFBAU – SCHWERE KETTE
Schwere Kette (H-Kette)
• ca. 50 kDa
VH
CH1
CH2
CH3
• zwei identische Ketten
• Konstante und variable
Domänen
• 5 Hauptklassen von
H-Ketten
 vers. Isotypen
 vers. Funktionen
IgA, IgD, IgE, IgG, IgM
AUFBAU
Fab-Region
(fragment, antigen
binding)
Fc-Region
(fragment,
crystallizable)
AUFBAU
Fab-Region
• Notwendig für Antigenerkennung
• Aufbau: CH1, VH, CL1, VL
• Paratop am amino-terminalen Ende
• VH und VL bilden variable Region
Fc-Region
• Aufbau: 2-3 konstante Domänen (je nach IgKlasse)
• Notwendig für angemessene Immunantwort
• Bindet an Fc-Rezeptoren, Komplement-Proteine
etc.  z. B Opsonisierung, Degradation von
Mastzellen etc.
AUFBAU - VARIABLE REGION
2. 3.
1.
Ag
H1
H3
VH
epitope
H2
L1
L2
L3
VL
• Jeweils die 3 Schlaufen der VH und der VL bilden die
Antigenbindungstasche (Paratop)
• Paratop (Schloss) interagiert mit Epitop (Schlüssel) des
Antigens
AUFBAU - VARIABLE REGION
Variable Region
VH
VL
• gebildet aus VH und VL
• Fähigkeit spezifisches
Antigen zu binden
• Antigenbindestelle
(Paratop)
ANTIKÖRPER-KLASSEN
IgA, IgD, IgE, IgG, IgM
Unterschiedliche schwere Ketten
α, δ, ε, γ und μ
Verschiedene Eigenschaften, Effektorfunktion und
unterschiedlicher Aufbau
IgA, IgD, IgG
 Gelenkregion
CH3
CH4
CH3
Gelenkregion
CH2
CH2
ANTIKÖRPER-KLASSEN
IgE und IgM
 Weitere konstante
Domänen
ANTIKÖRPER-KLASSEN
Disulfidbrücke
J-Kette
IgM
IgA
ANTIKÖRPER-KLASSEN
IgA
•Haupt-AK auf Schleimhäuten (Lunge, Darm,
Urogenitaltraktes) → Externe Abwehr
IgD
•Antigenrezeptor auf reifen B-Zellen
IgG
•Hauptantikörper im Blut → Interne Abwehr
ANTIKÖRPER-KLASSEN
IgM
• Antigenrezeptor auf unreifen und reifen BZellen
•Erster AK während einer Immunreaktion
→ Primäre Abwehr
•Sehr gute Agglutination
IgE
•Aktiviert Effektorzellen (Mastzellen und
Eosinophile) während einer Wurminfektion
•Verantwortlich für allergische Reaktionen vom
Typ 1 (Staubmilben, Asthma, Heuschnupfen)
FUNKTIONEN
• Agglutination von Bakterien
• Neutralisierung
• Opsonisierung
• Komplementaktivierung
• Antikörper-abhängige zellvermittelte Zytotoxizität (ADCC)
• Aktivierung von Neutrophilen, Basophilen und Mastzellen
• Kontrolle bzw. Terminierung der B-Zellantwort durch
Bindung an inhibierende Fc-Rezeptoren
FUNKTION - AGGLUTINATION
Vernetzung benachbarter Bakterien (v.a. IgM)
 Erleichtert Aufnahme durch phagozytotische Zellen
FUNKTION - NEUTRALISIERUNG
• Bindung von AK an Toxine  Neutralisierung
• Bindung von AK an Oberfläche von Bakterien/ Viren
 verhindert Anheftung des Pathogen an Zelloberfläche
• v. a. IgG und IgA
FUNKTION - OPSONISIERUNG
• Anheftung von Antikörpern an Oberfläche des Pathogen
 Markierung
• Fc-Rezeptoren der Phagozyten erkennen C-Region der
Antikörper  Abtöten des Pathogenes
• IgM und IgG
FUNKTION - KOMPLEMENTAKTIVIERUNG
Komplement
• Anheftung von Antikörpern an Oberfläche des Pathogen
 Aktivierung der Proteine des Komplementsystems
• Anlocken von Phagozyten (Komplementrezeptoren)
• Terminale Komponenten des Komplements
 Poren in Membran
• IgM und IgG
FUNKTION - ADCC
• ADCC = antibody determined cellular cytotoxicity
• Bindung von AKs an Rezeptoren auf NK-Zellen
 Freisetzen von zytotoxischem Granula
• v. a. IgG
ZUSAMMENFASSUNG
•
Produktion durch Plasmazellen
•
Adaptive Immunität
•
2 identischen H- Ketten & zwei identischen L-Ketten
•
Quartärstruktur durch Disulfidbrücken
•
5 verschiedene Isotypen (H-Kette!)
 unters. Effektorfunktionen
•
AKs in viele unterschiedliche Abwehrreaktionen des
Immunsystems involviert
QUELLEN
K. Murphy, P. Travers, M. Walport: Janeway Immunologie
http://www.eurekainc.com.cn/images/ADCC.jpg
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c2/B-Zelle-Plasmazellen.png
Vorlesung „Konzepte der Immunologie“ (FAU Erlangen)
VIELEN DANK FÜR DIE
AUFMERKSAMKEIT!
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