T-Zellen werden zur Kontrolle intrazellulärer Pathogene benötigt und um B Zellen gegen die meisten Antigene zu aktivieren

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1 Komponenten und Aufbau des Immunsystems bakterielle Toxine spezifische Antikörper Bakterien im extrazellulären Raum Bakterien im Plasma Antikörper können auf drei Arten an der Immunabwehr beteiligt sein Erkennungs und Effektormechanismen des Immunsystems Zelle mit Toxinrezeptoren Makrophage Lymphozytenentwicklung Entstehung und Verlauf adaptiver Immunantworten Neutralisierung Opsonisierung Aktivierung des Komlementssystems Komplement T-Zellen werden zur Kontrolle intrazellulärer Pathogene benötigt und um B Zellen gegen die meisten Antigene zu aktivieren virusinfizierte Zelle Cytotoxische Zelle tötet infizierte Zelle Immunabwehr intrazelluärer Virusinfektionen Immunabwehr intrazellulärer Infektionen durch Mycobakterien infizierter Makrophage aktivierter infizierter Makrophage Virus cytotoxische T-Zelle Lysosom Mycobakterium infizierte Zelle abgetötete infizierte Zelle Antigen 1

2 Immunglobulinmolekühle bestehen aus zwei verschiedenen Arten von Polypeptidketten, den schweren Ketten und den leichten Ketten leichte Ketten Disulfidbrücken schwere Ketten Die Anitkörperarme sind durch ein flexibles Gelenk verbunden The Y-shaped immunoglobulin molecule can be dissected by partial digestion with proteases proteolytische Spaltung mit Papain Winkel zwischen den Armen 0 Winkel zwischen den Armen 60 Winkel zwischen den Armen 90 proteolytische Spaltung mit Pepsin In den variablen Domänen gibt es definierte hypervariable Bereiche Variabilität V-Region der schweren Ketten Variabilität V-Region der leichten Ketten Aminosäure Aminosäure 2

3 Antigene können in Taschen, Gruben oder an ausgedehnten Oberflächen innerhalb der Bindungsstellen von Antikörpern binden Der T-Zell-Rezeptor ähnelt einem membrangebundenem Farb- Fragment Die Struktur des T-Zell-Rezeptors Antigenbindungsstelle Antikörper α-kette β-kette Kohlenhydrat variable Region (V) Antigenbindungsstelle konstante Region (V) T-Zell- Rezeptor Gelenk (H) Transmembranregion T-Zelle Disulfidbrücke Cytoplasmatischer Schwanz Unterschiede in der Antigenerkennung zwischen Immunglobulinen und T Zell Rezeptoren Zwei Hauptgruppen von T-Zellen erkennen Peptid, das an Proteinen von zwei unterschiedlichen Klassen von MHC Molekülen gebunden ist 3

4 Moleküle präsentieren die Peptidfragmente von Antigenen auf der Zelloberfläche I-Molekül präsentieren Antigene, die aus Proteinen im Zytosol stammen Virus infiziert eine Zelle Im Zytosol werden virale Proteine synthetisiert Klasse I Klasse II endoplasmatisches Reticulum Peptid Zellmembran I bindet Peptidfragmente viraler Proteine im ER I transportiert gebundene Peptide and die Zelloberfläche Zellkern Bakterium infiziert Makrophagen und dringt in Vesikel ein; Peptidfragmente entstehen II bindet bakterielle Fragmente in den Vesikel II transportiert gebundene Fragmente an die Zelloberfläche MHC class II molecules present antigen originating in intracellular vesicles Cytotoxische T-Zellen erkenn Antigene, die von I-Molekülen präsentiert werden, und töten die Zelle ab Cytotoxische T-Zelle erkennt Komplex aus viralem Fragment und I und tötet infizierte Zelle tötet an B-Zell-Rezeptor gebundenes Antigen Antigen wird aufgenommen und zu Peptidfragmente abgebaut Fragmente binden an II und werden an die Oberfläche transportiert Klasse-I Antikörper B-Zelle T H 1- und T H 2-Zellen erkennen Antigene, die von II-Molekülen präsentiert werden Je nach Art des Antigens können Immunantworten nützlich oder schädlich sein TH1-Zelle erkennt Komplex aus bakteriellem Fragment und II und aktiviert Makrophagen TH2-Helferzelle erkennt Komplex aus antigenem Fragment und II und aktiviert die B-Zelle Antigen Wirkung der Reaktion auf das Antigen normale Reaktion ungenügende Reaktion aktiviert T-Helferzelle aktiviert Krankheitserreger Schützende Immunität wiederholte Infektionen harmlose Substanz Allergie keine Reaktion Klasse-II Klasse-II Transplantat Abstoßung Annahme körpereigenes Gewebe Autoimmunität Selbst-Toleranz Tumor Immunität gegen Tumoren Krebs 4

5 Moleküle präsentieren die Peptidfragmente von Antigenen auf der Zelloberfläche Grundzüge der Strukturen der CD4- und CD8-Corezeptormoleküle Klasse I Klasse II Peptid Zellmembran Die Expression von Molekülen unterscheidet sich in verschiedenen Geweben Gewebe Klasse I Klasse II Der T-Zell-Rezeptor-Komplex besteht aus Proteinen, die das Antigen erkennen, und unveränderlichen Proteinen, die Signale aussenden Lymphatisches Gewebe T-Zellen B-Zellen Erkennung Makrophagen andere antigenpräsentierende Zellen (z.b. Langerhans-Zellen) epitheliale Zellen des Thymus andere kernhaltige Zellen Neutrophile Zellen Hepatocyten Niere Gehirn kernlose Zellen rote Blutkörperchen Signalgebung Die Aggregation des T-Zell-Rezeptors und eines Corezeptors setzt die Verbreitung von Signalen in der Zelle in Gang in ruhenden T-Zellen sind die ITAMs nicht phosphoryliert Bindung des Liganden an den Rezeptor führt zur Phosphorylierung der ITAMs durch rezeptorassoziiete Kinasen antigenpräsentierende Zelle ZAP-70 bindet an die phosphorzlierten ITAMs der ζ- Kette; es wird durch Lck phosphoryliert und aktiviert, sobald der Corezeptor an den Liganden gebunden hat T- Zelle 5

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