Antikörper
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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! Fragen?
