Antikörperstruktur, -funktion und -affinitätsreifung



Ähnliche Dokumente
Antikörperstruktur, -funktion und -affinitätsreifung

Antikörper und B-Zellen

B-Zellen und Antikörper

B-Zellen und Antikörper

T-Zell-Rezeptor, T-Zellentwicklung, Antigen präsentierende Zellen

Herstellung und Selektion rekombinanter Antikörper

B-Zellen und Antikörper

B-Zellentwicklung. Grundlagen der Immunologie 5. Semester - Dienstags Uhr Ruhr-Universität Bochum, HMA 20 HEV.

B-Zellentwicklung. Grundlagen der Immunologie 5. Semester - Dienstags Uhr Ruhr-Universität Bochum, HMA 20

Antigene und Antikörper

Medizinische Immunologie. Vorlesung 6 Effektormechanismen

T-Lymphozyten. T-Lymphozyten erkennen spezifisch nur zell- ständige Antigene (Proteine!) und greifen sie direkt an. verantwortlich.

Was meinen die Leute eigentlich mit: Grexit?

Angeborene und erworbene Immunantwort

AUFGABENSAMMLUNG Lösungen. Variabilität von Antikörpern 1

Professionelle Seminare im Bereich MS-Office

Einführung, Zellen und Organe

Immunologie. Entwicklung der T- und B- Lymphozyten. Vorlesung 4: Dr. Katja Brocke-Heidrich. Die Entwicklung der T-Lymphozyten

Die Invaliden-Versicherung ändert sich

Wichtige Information zur Verwendung von CS-TING Version 9 für Microsoft Word 2000 (und höher)

Übersicht: T-Zell-unabhängige und T-Zellabhängige. Humorales Gedächtnis

Wirkungsweise und Aufbau eines Antikörpers

B-Zell-vermittelte Immunantwort

Übung Zellkommunikation. Vorlesung Bio-Engineering Sommersemester Kapitel 4. 4

Einführung. in die Immunologie I. Spezifische Abwehr Adaptive Immunantwort. Immunologische Prozesse bei einer Infektion. Antigen.

Einführung-2 Block Blut und Immunologie Teil Immunologie

AGROPLUS Buchhaltung. Daten-Server und Sicherheitskopie. Version vom b

Ihre Protein Analyse

ACDSee Pro 2. ACDSee Pro 2 Tutorials: Übertragung von Fotos (+ Datenbank) auf einen anderen Computer. Über Metadaten und die Datenbank

Die Einheit der Atommasse m ist u. Das ist der 12. Teil der Masse eines Kohlenstoffatoms. 1 u = 1,6608 * kg m(h) = 1 u

Stellvertretenden Genehmiger verwalten. Tipps & Tricks

Anti-Botnet-Beratungszentrum. Windows XP in fünf Schritten absichern

Anleitung zur Nutzung des SharePort Utility

How-to: Webserver NAT. Securepoint Security System Version 2007nx

Lineargleichungssysteme: Additions-/ Subtraktionsverfahren

Würfelt man dabei je genau 10 - mal eine 1, 2, 3, 4, 5 und 6, so beträgt die Anzahl. der verschiedenen Reihenfolgen, in denen man dies tun kann, 60!.

Lichtbrechung an Linsen

2. Negative Dualzahlen darstellen

Anleitung zum DKM-Computercheck Windows Defender aktivieren

Komponenten und Aufbau des Immunsystems Initiation von Immunantworten. lymphatische Organe. Erkennungsmechanismen. Lymphozytenentwicklung

Lizenzen auschecken. Was ist zu tun?

M-net -Adressen einrichten - Apple iphone

Text: Octapharma GmbH Illustrationen: Günter Hengsberg Layout: nonmodo, Köln

Lösung. Prüfungsteil 1: Aufgabe 1

Excel Fortgeschrittene Techniken. Peter Wies. 1. Ausgabe, März 2013 EX2013F

EINE PLATTFORM

Johannes Gutenberg-Universität Mainz Fachbereich Biologie, Institut für Zoologie Leitung: Prof. Dr. Wolfrum Datum: 15. April 2005

Ihr Mandant möchte einen neuen Gesellschafter aufnehmen. In welcher Höhe wäre eine Vergütung inklusive Tantieme steuerrechtlich zulässig?

Aufgabe 6 Excel 2013 (Fortgeschrittene) Musterlösung

Übungsblatt zu Säuren und Basen

Was genau passiert eigentlich bei einer Entzündungsreaktion?

Die Post hat eine Umfrage gemacht

Wärmeleitung und thermoelektrische Effekte Versuch P2-32

Die Patentanmeldung ein Schlüssel zum Erfolg

Häufig wiederkehrende Fragen zur mündlichen Ergänzungsprüfung im Einzelnen:

Abwehr II/1. Seminar Block 8 WS 08/09. Dr. Mag. Krisztina Szalai krisztina.szalai@meduniwien.ac.at

Hohe Kontraste zwischen Himmel und Landschaft abmildern

Keine Disketteneinreichung ab 1. Februar 2014

Zeichen bei Zahlen entschlüsseln

Erfahrungen mit Hartz IV- Empfängern

Aktivierung von Makros in den Erfassungshilfen

Grundlagen der Immunologie

Netzwerkeinstellungen unter Mac OS X

Vorgehensweise bei Lastschriftverfahren

INDEX. Öffentliche Ordner erstellen Seite 2. Offline verfügbar einrichten Seite 3. Berechtigungen setzen Seite 7. Öffentliche Ordner Offline

XT Großhandelsangebote

EINSTELLUNGEN WÄHLEN. von Harald Jakobs und Yannic Hoffmann Stand: September 2015

Das Persönliche Budget in verständlicher Sprache

50 Fragen, um Dir das Rauchen abzugewöhnen 1/6

Anwendungsbeispiele Buchhaltung

Video Unlimited -Nutzungsbeschränkungen

Aktivierungsanleitung

Was ist Leichte Sprache?

PC CADDIE Web-SMS-Service

1. Weniger Steuern zahlen

Nutzung von GiS BasePac 8 im Netzwerk

Steganos Secure Schritt für Schritt-Anleitung für den Gastzugang SCHRITT 1: AKTIVIERUNG IHRES GASTZUGANGS

Grundlagen der allergischen Reaktion

Movie dendritic cell migration_iv_8_2. Komponenten und Aufbau des Immunsystems Initiation von Immunantworten. lymphatische Organe

icloud nicht neu, aber doch irgendwie anders

Kurzanleitung Verwendung von USB-Sticks

AZK 1- Freistil. Der Dialog "Arbeitszeitkonten" Grundsätzliches zum Dialog "Arbeitszeitkonten"

Zahlenwinkel: Forscherkarte 1. alleine. Zahlenwinkel: Forschertipp 1

Für die Einrichtung des elektronischen Postfachs melden Sie sich wie gewohnt in unserem Online-Banking auf an.

Geld Verdienen im Internet leicht gemacht

Virtual Private Network

Rechnung Angebot Zeiterfassung

Dazu gilt Folgendes: : Hier kannst du bis zum 6. Stich problemlos abwerfen und

Sich einen eigenen Blog anzulegen, ist gar nicht so schwer. Es gibt verschiedene Anbieter. ist einer davon.

So funktioniert die NetWorker 7.5 Eigenschaft zum Sichern umbenannter Verzeichnisse ( Backup renamed Directories )

Einrichten eines Postfachs mit Outlook Express / Outlook bis Version 2000

Eva Douma: Die Vorteile und Nachteile der Ökonomisierung in der Sozialen Arbeit

Gründe für fehlende Vorsorgemaßnahmen gegen Krankheit

ERNTEKETTE. Inhalt. Auf blauen Text tippen um zu einem Thema zu springen. Im Querformat lesen.

3. Halbleiter und Elektronik

G DATA INTERNET SECURITY FÜR ANDROID

Geneboost Best.- Nr Aufbau Der Stromverstärker ist in ein Isoliergehäuse eingebaut. Er wird vom Netz (230 V/50 Hz, ohne Erdung) gespeist.

8.6.1 Erwartungswert eines beliebigen Operators O Beispiel: Erwartungswert des Impulses eines freien Teilchens

SCHRITT 1: Öffnen des Bildes und Auswahl der Option»Drucken«im Menü»Datei«...2. SCHRITT 2: Angeben des Papierformat im Dialog»Drucklayout«...

IntelliRestore Seedload und Notfallwiederherstellung

Transkript:

Grundlagen der Immunologie 5. Semester - Dienstags 11.15 Uhr Ruhr-Universität Bochum, HMA 20 Antikörperstruktur, -funktion und -affinitätsreifung Albrecht Bufe www.ruhr-uni-bochum.de/homeexpneu

Klonale Selektion Unreife B-Zellen Autoantigene Beseitigung (Apoptose) unreifer B-Zellen, die mit SELBST-Antigenen reagieren, durch klonale Selektion Membran IgM Reife naive B-Zellen Fremdantigen Fremdantigen

Aktivierte B Zellen entwickeln sich zu Plasmazellen und Gedächtniszellen Immunologische Synapse Aktiviert B Zelle! B-Gedächniszelle Lymphoblast IgG IgM Plasmazelle IgG

Antikörperstruktur und -funktion

V L C L V H C H 2 C H 4 Variable Regionen C H 1 Konstante Regionen Disulfidbrücken Antigenbindungsstelle

Antikörper- Spaltung pfc C H 3 Pepsin C H 2 Papain F(ab ) 2 C H 1 Fc Fc = Fragment crystallizable Fab Fab Fab = Fragment antigen binding

Die 3D-Struktur, die von den hypervariablen Schleifen gebildet wird, bestimmt, welche Antigene gebunden werden können.

Peptid CDRs complementary determining regions

Physikalische Kräfte zwischen Antikörper und Antigen Anziehungen zwischen entgegengesetzten Ladungen Elektronegative Atome (N, O) teilen sich ein Wasserstoffatom Fluktuationen in den Elektronenwolken um Moleküle herum polarisieren benachbarte Atome entgegengesetzt Hydrophobe Gruppen stoßen Wasser ab und neigen dazu, sich zusammenzuballen, um Wassermoleküle zu verdrängen; an der Anziehung sind auch van-der Waals- Kräfte beteiligt.

Präzipitations- (Heidelberger-) kurve Äquivalenz Antikörperüberschuss Antigenüberschuss

Affinität und Avidität von Antikörpern Monovalentes Antigen Multivalentes Antigen Assoziation Dissoziation Assoziation Dissoziation

Bestimmung der Affinität Kein AK Niedrig Konz. AK Hoch Konz. AK Affinität ist die Bindungsstärke zwischen Ak und Ag, definiert als die Steigung des Verhältnisses von r zu r/c r/c Ka = Steigung = Assoziationskonstante (monovalentes Ag) r = Mol gebundenes Ag pro Mol Ak Ka = Steigung bei x = 1 = mittlere Assoziationskonstante (multivalentes Ag) 1 2 r c = Konz. an freiem Ag

IgM J (junction) - Kette C H 4 C H 3 C H 2 J-Kette Disulfidbrücken C H 1 Hinge-Region (Gelenk)

Antikörpergene der konstanten Region Schwere Kette J H 1-6 C µ C d C g 3 C g1 wc e C a1 C g2 C g4 C e C a2 Konstante Region Isotypswitch Lymphoblast B-Zelle Plasmazelle IgM IgG IgA IgE IgG

Isotyp-switch Schwere Kette J H 1-6 C µ C d C g 3 C g1 wc e C a1 C g2 C g4 C e C a2 Konstante Region Spezifische DNA-Sequenzen (switch-region) regulieren die Rekombination Der Isotyp-switch wird durch Transkriptionsfaktoren (Switch-factors) induziert Der Isotyp-switch findet im Lymphknoten (Keimzentrum) statt Er erfordert ein spezifisches Milieu aus Zytokinen, die ihrerseits die Switchfaktoren aktivieren

Isotypswitch Schwere Kette J H 1-6 C µ C d C g 3 C g1 wc e C a1 C g2 C g4 C e C a2 IFN-g IL-4 IL-5 TGF-b = induziert = steigert Synthese = hemmt

IgG IgG1 C H 3 Hinge-Region (Gelenk) IgG2 C H 2 C H 1 IgG3 IgG4

Isotypswitch Schwere Kette J H 1-6 C µ C d C g 3 C g1 wc e C a1 C g2 C g4 C e C a2 IFN-g IL-5 TGF-b IL-4 = induziert = steigert Synthese = hemmt

IgA Polymerisierung mit J-Kette nur in der Schleimhaut (für Transport durch Epithelzellen erforderlich) C H 3 C H 2 C H 1 J-Kette Disulfidbrücken

Isotypswitch Schwere Kette J H 1-6 C µ C d C g 3 C g1 wc e C a1 C g2 C g4 C e C a2 IFN-g IL-5 TGF-b IL-4 = induziert = steigert Synthese = hemmt

IgE Mastzelle, Basophile Zelle C H 4 C H 3 C H 2 C H 1 Hinge-Region (Gelenk)

Verteilung von Antikörpern Verteilung IgM IgG1 IgG2 IgG3 IgG4 IgA IgE Transport durch Epithel + - - - - ++++ - Transport durch Placenta - +++ +++ +++ +++ - - Diffusion in extravaskuläre Bereiche +/- +++ +++ +++ +++ ++ + Serumspiegel (mg/ml) 1,5 9 3 1 0,5 2,1 3x10-5

Neutralisation: Antigen wird vom Antikörper abgefangen, z.b. als Toxin an der Bindung zu einem entsprechenden Rezeptor gehindert und schließlich entfernt (Phagozytose und Abbau) Opsonierung: Zumeist größerer Antigene wird von Antikörpern eingehüllt. So wird durch Antikörperrezeptoren vermittelte Phagozytose (z.b. Makrophagen) verstärkt. Sensibilisierung für tödliche Angriffe von NK-Zellen: Antikörper (IgG) binden an Antigene und an NK-Zellen, NK-Zellen setzen tödliche Granula frei

Sensibilisierung von Mastzellen: IgE Antikörper binden über den hochaffinen IgE-Rezeptor an Mastzellen. Antigen kann Mastzellen aktivieren, die ihrerseits Granula freisetzen und eine Abwehrreaktion auslösen. Aktivierung von Komplement: Antikörper (zumeist IgM) binden Antigen und gleichzeitig Komplement im Serum. Das Komplement löst eine Kaskade von verschiedenen Abwehrreaktionen aus.

Effektorfunktionen der Antikörper Funktion IgM IgG1 IgG2 IgG3 IgG4 IgA IgE Neutralisierung + ++ ++ ++ ++ ++ - Opsonierung - +++ - ++ + + - Sensibilisierung für tödliche Angriffe von NK-Zellen - ++ - ++ - - - Sensibilisierung von Mastzellen - - - - - - ++++ Aktivierung des Komplementsystems ++++ ++ + ++ - + -

Opsonierung: Zumeist größerer Antigene wird von Antikörpern eingehüllt. So wird durch Antikörperrezeptoren vermittelte Phagozytose (z.b. Makrophagen) verstärkt. Rezeptor vermittelte Aktivitäten Sensibilisierung für tödliche Angriffe von NK-Zellen: Antikörper (IgG) binden an Antigene und an NK-Zellen, NK-Zellen setzen tödliche Granula frei

Rezeptoren der Antikörper Rezeptor Struktur Fcg-RI (CD64) a Fcg-RII-A (CD32) a Fcg-RII-B2 Fcg-RII-B1 Fcg-RIII (CD16) a a Fce-RI b g g g g Bindung Reihenfolge der Affinität IgG 10 8 M -1 IgG1 IgG3=IgG4 IgG2 IgG 2x10 6 M -1 IgG1 IgG3=IgG4 IgG2 IgG 2x10 6 M -1 IgG1 IgG3=IgG4 IgG2 IgG 2x10 6 M -1 IgG1 IgG3=IgG4 IgG2 IgG 5x10 5 M -1 IgG1=IgG3 IgE 10 10 M -1 Zelltyp Monozyten Makrophagen Neutrophile Eosinophile Makrophagen Neutrophile Eosinophile Blutplättchen Makrophagen Neutrophile Eosinophile Basophile Blutplättchen Langerhanszellen B-Zellen Basophile NK-Zellen Monozyten Makrophagen Neutrophile Eosinophile Langerhanszellen Mastzellen Eosinophile Basophile Auswirkung der Bindung Aufnahme Aufnahme Freisetzung Von Granula (Eosinopile) Aufnahme Freisetzung Von Granula (Eosinopile) Unterdrückung der Stimulation, keine Aufnahme Induktion des Tötens (NK-Zellen) Freisetzung von Granula

Affinitärreifung

B Zellen benötigen VIER SIGNALE um aktiviert zu werden CD40 IL-4 CD40L Aktivierte T Zelle

B Zell Differenzierung Keimzentrum Memory B Zelle Langlebig Entdifferenzierte Plasma Zelle Knochenmark Langlebige PZ Hochaffine Plasma Zelle

Struktur eines Lymphknoten Keimzentrum T Zone Follikel Medulla

Antigen-spezifische Interaktionen im Lymphknoten Dendritische Zelle naïve T Zelle B Zelle FOLLIKEL T T T ZONE Dendritische Zelle Aktivierte T Zelle Plasma Zellen MEDULLA Plasmablasten Keimzentrum Hypermutation Affinitätsreifung

Somatische Hypermutation (Affinitätsreifung) Antigenbindungsstelle complementary determining regions (CDRs) CDR1 CDR3 CDR3 Antikörper 1 Antikörper 2 Antikörper 3 AS 28-35 AS 49-59 AS 92-103

Ig V-Gen- Hypermutation and Selektion in Keimzentren Nicht Selektion Apoptose Zentrozyten Zentroblasten Helle Zone T FOLLIKEL MANTEL ZZ T ZB ZZ T ZZ FDC + Antigen ZZ ZB Ig-V-Gen- Hypermutation ZB Dunkle Zone T ZZ PZ T mb Selektion Differenzierung

Der besondere Fall der FDCs im Keimzentrum

Struktur eines Lymphknoten Keimzentrum T Zone Follikel Medulla

Das weitere Schicksal der reifen naiven B-Zelle? Im Follikel befinden sich die Folikulär dendritischen Zellen (FDC). Einige der B-Zellen werden zu den FDCs gelockt und bilden dort ein Keimzentrum.

Folikulär dendritische Zelle FDCs sind keine dendritischen Zellen (tragen keine MHC- Moleküle, stimulieren also keine T-Zellen) Sie bilden ein Netz in den Primärfollikeln. Sie binden Immunkomplexen aus Antikörpern und Antigenen über Fc-Rezeptoren. Sie locken B-Zellen durch Freisetzung des Chemoattrackents BLC (B-Zell-Chemokine) in die Keimzentren. Zu dieser Zeit findet die somatische Hypermutation statt. Die im Keimzentrum in Affinität gereiften B-Zellen versuchen die löslichen Antikörper aus den Immunkomplexen herauszudrängen. Wenn es gelingt, erhalten Sie weiter Antigenstimulation als Überlebenssignal. Jetzt bilden sich Plasma- und Memoryzellen, die vermutlich sehr lange leben.

Fc-Rezeptor Zentrozyt

Fc-Rezeptor Hohe Affinität