Nützliche Hinweise zum Epitop von Immunogenen
Nützliche Hinweise zum Epitop von Immunogenen!
Die meisten Immunogene bestehen aus vielen Arten von Molekülen.
Allerdings wirken nur wenige dieser Moleküle als Immunogen. Selbst innerhalb eines einzelnen immunogenen Moleküls richtet sich die Immunantwort nicht gegen das gesamte Molekül, sondern nur gegen wenige Aminosäurereste im Molekül.
Der Aminosäurensatz, der vom Immunglobulin- oder T-Zell-Rezeptor (TCR) erkannt wird, wird als Epitop bezeichnet (früher als antigene Determinante bezeichnet). Ein einzelnes immunogenes Molekül kann einen oder mehrere verschiedene Epitope haben (Abb. 6.1).
Abb. 6.1: Diagramm zur Darstellung der Anwesenheit verschiedener Epitope in einem Antigen.
In diesem Diagramm sind drei verschiedene Epitope in einem Antigen dargestellt. Die Peptidepitope unterscheiden sich durch Aminosäuresequenzen voneinander und unterscheiden sich folglich in ihrer dreidimensionalen Struktur. Da die Epitope sich voneinander unterscheiden, unterscheiden sich auch die gegen die Epitope induzierten Antikörper. Das Oberflächenimmunoglobulin (slg; B-Zellrezeptor) an einer B-Zelle bindet an ein Epitop, und die Bindung erfolgt zwischen den Epitopaminosäuren und den komplementären Aminosäuresequenzen in der hypervariablen Region von slg.
Die Aminosäurereste des Proteins neigen dazu, sich zu kompakten Massen zu falten. Das Gesamtfaltungsmuster jedes Proteins ist starr. Die auf der Oberfläche der gefalteten Masse freiliegenden Aminosäurereste nehmen also feste Stellen zueinander ein. Röntgenkristallogramme haben gezeigt, dass Antikörper mit den Aminosäureresten auf der Oberfläche eines Proteinantigens in Kontakt kommen. Die Anzahl der Aminosäuren, mit denen jeder Antikörper in Kontakt kommt, variiert von 3 bis 20.
ich. In vielen Fällen liegen alle Aminosäurereste eines Epitops linear. Solche Epitope werden als lineare (oder sequentielle) Epitope bezeichnet. Die Denaturierung der Wärme ändert nicht die Position der Rückstände in einem linearen Epitop. Daher verbinden sich die linearen Epitope auch nach dem Erhitzen mit ihren entsprechenden Antikörpern (Abb. 6.2).
ii. Einige Epitope werden dagegen nicht von linearen Aminosäuren gebildet. Aufgrund der Faltungseigenschaft der Aminosäurekette kommen die Aminosäuren an verschiedenen Stellen der Kette einander näher. Ein Epitop kann durch Aminosäuren aus verschiedenen Teilen der Polypeptidkette gebildet werden, die nahe beieinander liegen. Diese Art von Epitop wird Konformationsepitop genannt.
Die Aminosäurereste, die das Konformationsepitop bilden, sind in der primären Aminosäuresequenz weit voneinander entfernt, aber in der Tertiärstruktur nahe beieinander angeordnet. Wenn ein Protein mit Konformationsepitop erhitzt wird, kommt es zu einer Denaturierung der Proteinkette, und die Aminosäurekette verliert die dreidimensionale Faltung. Die Aminosäuren, die das Epitop gebildet haben, werden durch Hitze voneinander getrennt und folglich geht das Epitop verloren. Daher können die gegen das Konformationsepitop gebildeten Antikörper nicht an das denaturierte Antigen binden (Abb. 6.2).
