Zellbiologie, Antikörper

ist ein Bereich der Oberfläche eines Antigens, an den ein Antikörperoder T-Zell-Rezeptor spezifisch bindet. Antikörper sind normalerweise gegen Proteine bzw. Proteide gerichtet.

Nach der Phagozytose der Antigene durch Antigen-präsentierende Zellen präsentieren diese die Epitope auf ihrer Zelloberfläche. Anschließend erfolgt die adaptiveImmunantwort.

Ein Antigen besitzt mehrere Apitope, die können alle versch. Sein („unique“) oder aus mehreren repetitiven Einheiten bestehen. 

Nicht-kovalente Wechselwirkungen:

•       Elektrostatische Kräfte über Ionenbdg.

•       Wasserstoffbrücken

•       Van der Waals-Kräfte

•       Hydrophobe Interaktion

ALLE INTERAKTIONEN SIND REVERSIBEL

Affinität= Mass für die Komplexbildung zwischen Ak und Epitop des Ag

Avidität= Mass, wie viele Ag mit vielen Determinanten von multivalenten Aks gebunden werden= Gesamtheit der Affinität

=Fähigkeit eines individuellen Ak, mit einem einzigen Epitop eines Antigens zu reagieren

=Fähigkeit einer Population von Ak, mit nur einem bestimmten Epitop eines Antigens zu reagieren

Gutes Immunogen?

Wenn es eine starke Immunantwort auslöst!

Proteine, Partikel, Zellen, MOs, evtl. Polysaccharide, DNA

Je grösser umso besser

Komplexe Struktur (3D-Oberflächen)

Möglichst Körperfremd sonst Autoimmun Reaktion

Gutes Immunogen= Gutes Antigen

Siehe Bild

-Immunantwort führt Produktion von Antikörpern versch. Immunzellen

-Resultierende Mischung nennt man Polyklonal.

Monoklonale Antikörper:

-Fusion von Immunzellen mit Tumorzellen = Hybridomazelle

-Kann einen bestimmten Antikörper bilden und gut in Kultur wachsen

-Mauszellen werden mit Tumor infiziert, gesuchte Hybridomazelle wird mittels entsprechendem antigen "filtriert"

-Mau-Antiköprer werden gentechnische humanisiert, um diese als Therapeutika einzusetzen

Das Rätsel wird durch drei Mechanismen gelöst:
 

1. Genkombination

Leichte Ketten kommen in zwei Versionen vor: kappa und lambda. Beide entstehen aus der Kombination von drei Genabschnitten: Bei der kappa-Kette wird eine von rund 40 variablen Regionen mit einer von 5 Joining-Regionen und der konstanten Region verknüpft. Auf diese Weise entstehen 200 mögliche Gene. Mit den 120 Versionen der lambda-Kette existieren insgesamt rund 320 Möglichkeiten für die leichte Kette (siehe Abbildung 1).

Schwere Ketten entstehen analog aus der Kombination von vier Genabschnitten: Eine von rund 50 variablen Regionen wird einer von rund 30 Diversity-Regionen und mit einer von 6 Joining-Regionen verknüpft. Je nach Antikörpertyp wird der so entstandene variable Teil an einen der verschiedenen konstanten Regionen gekoppelt. Auf diese Weise entstehen rund 8'000 Gene für die schwere Kette (siehe Abbildung 2).

Die Kombination je einer leichten mit einer schweren Kette führt zu insgesamt 2.6 Millionen verschiedenen Antikörpern!
 

2. Variationen der Verknüpfungsstelle

Durch Variationen der genauen Stelle, an der die verschiedenen Regionen miteinander verknüpft werden, steigt die Anzahl Antikörper nochmals um den Faktor 100 auf 260 Millionen!
 

3. Somatische Mutationen

Nach der Aktivierung eines B-Lymphozyten führen somatische Mutationen in den bereits kombinierten Genen kombiniert mit einer Selektion von Antikörpern, die genauer zum Antigen passen, zu einem tausendfachen Anstieg der Bindungsstärke.

Zusätzlich: Siehe Video Moodle

Antikörper muss humanisiert werden

Beispiel:

Viele murine Hybridome produzieren therapeutisch interessante Antikörper. Dazu zählt auch der monoklonale Maushybridomantikörper HEA125 (IgG1), der mit hoher Affinität an EpCAM (Epithelial Cell Adhesion Molecule) bindet. Da EpCAM auf der Oberfläche fast aller humaner epithelialer Tumore stark überexprimiert ist, eignet sich HEA125 ggf. als Therapeutikum für Karzinome. Murine Antikörper sind aber nicht in der Lage, die Effektorfunktionen des menschlichen Immunsystems zu aktivieren. Außerdem werden sie im menschlichen Organismus durch die HAMA (Human Anti Mouse Antibodies) Antwort meist sehr schnell inaktiviert.

Siehe Praktikas