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) 150 kDa Molekülmasse α, δ, ε, γ, and μ

Aufbau Variable Region Konstante Region Leichte Kette Disulfidbrücken IgG-Molekül Schwere Kette

Aufbau Disulfidbrücken Ig-Domänen durch S-S Brücken stabilisiert Tertiär und Quartär-Struktur des AK IgG-Molekül L-Cystein

Aufbau – Leichte Kette Leichte Kette (L-Kette) ca. 25 kDa zwei identische Ketten Nie beide Kette in einem Ig, bisher keine funktionelle Unterschiede zwischen kappa und lambda-Ketten Κ zu λ Verhältnis 2:1

Aufbau – Leichte Kette Leichte Kette (L-Kette) VL CL ca. 25 kDa zwei identische Ketten λ-Kette oder κ-Kette konstante und variable Domäne VL CL Nie beide Kette in einem Ig, bisher keine funktionelle Unterschiede zwischen kappa und lambda-Ketten Κ zu λ Verhältnis 2:1

Aufbau – Schwere Kette Schwere Kette (H-Kette) ca. 50 kDa zwei identische Ketten IgG-Molekül

Aufbau – Schwere Kette Schwere Kette (H-Kette) VH CH1 CH2 CH3 ca. 50 kDa zwei identische Ketten Konstante und variable Domänen 5 Hauptklassen von H-Ketten  vers. Isotypen  vers. Funktionen IgA, IgD, IgE, IgG, IgM VH CH1 CH2 150 kDa Molekülmasse α, δ, ε, γ, and μ CH3

Aufbau Fab-Region Fc-Region (fragment, antigen binding) 150 kDa Molekülmasse α, δ, ε, γ, and μ Fc-Region (fragment, crystallizable)

Aufbau Fab-Region Fc-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 Ig-Klasse) Notwendig für angemessene Immunantwort Bindet an Fc-Rezeptoren, Komplement-Proteine etc.  z. B Opsonisierung, Degradation von Mastzellen etc. 150 kDa Molekülmasse α, δ, ε, γ, and μ

Aufbau - Variable Region 2. 3. Ag VH VL L1 L2 L3 H1 H2 H3 epitope 1. Tertiärstruktur Jeweils die 3 Schlaufen der VH und der VL bilden die Antigenbindungstasche (Paratop) Paratop (Schloss) interagiert mit Epitop (Schlüssel) des Antigens

Aufbau - Variable Region gebildet aus VH und VL Fähigkeit spezifisches Antigen zu binden Antigenbindestelle (Paratop) VH VL

Unterschiedliche schwere Ketten Antikörper-Klassen IgA, IgD, IgE, IgG, IgM Unterschiedliche schwere Ketten α, δ, ε, γ und μ Verschiedene Eigenschaften, Effektorfunktion und unterschiedlicher Aufbau

Weitere konstante Domänen Antikörper-Klassen VH VH VL VL CH1 CH1 CL CL CH2 CH2 Gelenkregion CH3 CH3 CH4 150 kDa Molekülmasse α, δ, ε, γ, and μ IgA, IgD, IgG Gelenkregion IgE und IgM Weitere konstante Domänen

Antikörper-Klassen IgM IgA Disulfidbrücke J-Kette 150 kDa Molekülmasse α, δ, ε, γ, and μ IgM IgA

Antikörper-Klassen IgA IgD IgG Haupt-AK auf Schleimhäuten (Lunge, Darm, Urogenitaltraktes) → Externe Abwehr IgG Hauptantikörper im Blut → Interne Abwehr IgD Antigenrezeptor auf reifen B-Zellen 150 kDa Molekülmasse α, δ, ε, γ, and μ

Antikörper-Klassen IgM IgE Antigenrezeptor auf unreifen und reifen B-Zellen 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) 150 kDa Molekülmasse α, δ, ε, γ, and μ

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 150 kDa Molekülmasse α, δ, ε, γ, and μ

Funktion - Agglutination 150 kDa Molekülmasse α, δ, ε, γ, and μ 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 150 kDa Molekülmasse α, δ, ε, γ, and μ

Funktion - Opsonisierung 150 kDa Molekülmasse α, δ, ε, γ, and μ 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 150 kDa Molekülmasse α, δ, ε, γ, and μ 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 NK-Zelle: natürliche Killerzellen 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 150 kDa Molekülmasse α, δ, ε, γ, and μ

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) 150 kDa Molekülmasse α, δ, ε, γ, and μ

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