ANTIGÉNFELISMERÉS AZ ELLENANYAG ÉS A B- SEJT- ANTIGÉNRECEPTOR (BCR) ÁLTAL VALÓ ANTIGÉNFELISMERÉS SZERKEZETI ALAPJAI

Az immunglobulin-szuperfamilia ellenanyag=immunglobulin (Ig) polipeptidláncokból felépülő molekulák szolubilis forma=ellenanyag, antitest

Mi is az az immunlobulin- szuperfamilia?

Immunglobulinok Egy adott antigén által kiváltott humorális immunválasz során az antigént felismerő B-sejtek poliferálódnak  majd plazmasejtekké differenciálódnak PAUL EHRLICH  ”oldallánc”-elmélet

„Oldallánc”-elmélet: ugyanazok a molekulák, amelyek az antigént felismerő receptorokként a sejtek felszínén megtalálhatók, az antigénnel való kapcsolódás után nagy számban jellenek meg a membránon, majd onnan leválva, ellenanyagokként kerülnek a keringésbe.

Antigén felismerés: ellenanyag antigénkötő receptor T-sejt receptor

Immunglobulinok (Ig) jellemzése Hol fordul elő? Mivel jellemezhetők? Megfelelő ellenanyagokat tartalmazó vérsavókkal szerológiailag jellemezhető.

3 típust különböztetünk meg: Izotípus Allotípus Idiotípus

Az ellenanyag-molekulák általános szerkezete négy polipeptidláncból álló, heterodimer két könnyű (L) és két nehéz (H) polipeptid lánc a láncokat diszulfid-hidak kötik össze doménszerkezet

A nehézláncok izotípusa alapján az emberi Ig-k öt osztályba sorolhatók: IgA, IgD, IgE, IgG, IgM. A könnyűláncoknak két izotípusa ismert: kappa (κ) és lambda (λ)

Az Ig-osztályok jellemzése

IgG az ellenanyagok mintegy 75% ebbe az osztályba tartozik másodlagos immunválasz során képződő ellenanyagok zöme kis szénhidráttartalmú (3%) négy alosztály: IgG1, IgG2, IgG3, IgG4

IgM IgD 5 négyláncos IgM- monomerből felépülő pentamer molekula szénhidráttartalma 12% monomer szekretált formáját nagyobb mennyiségben eddig csak mielómás betegek szérumában mutatták ki

IgA vérben monomer formában szekrétumokban dimer, ritkábban trimer, tetramer formában két alosztály különböző szekrétumok (nyál, könny, epe, bélnedv, stb.) legfontosabb Ig- komponense

IgE vérben kis koncentrációban található java részt sejtek felületéhez kötődik monomer szénhidráttartalma 12% paraziták elleni védekezés allergiás folyamatok kiváltásának kulcsszereplői

Ig-k proteolitikus hasítása Az Ig-molekulák különböző protolitikus enzimek segítségével jellegzetes, a molekula egyes funkcionális sajátságait megőrző fragmentumokra hasíthatók!

1. Emésztés papainnal 3 fragmentumra hasad, melyek közül kettő megőrzi az intakt molekula antigénnel kapcsolodni képes tulajdonságát a tripszin a papainhoz hasonló módon hasítja az ig-molekulákat

2. Emésztés pepszinnel: - a pepszin az IgG-molekulát a  -láncokat összekötő S-S hidaktól COOH-terminálisan hasítja 3. Az Ig-hasítás egyéb lehetőségei: - brómcián - plazmin

Az Ig polipeptid láncainak elsődleges szerkezete A molekulaszakaszok valamennyi eltérő eredetű láncban különböző aminosav- sorrendűek. A konstans aminosav-sorrendű (C) molekularész alapján különíthetők el a H- és L-láncok izotípusai, míg a varábilis (V) szekvenciák az antigénnel való fajlagos kapcsolódás szerkezeti alapjait képezik.

Könnyűláncok (L) szerkezete: két izotípus:  és mindkettő mintegy 110 aminosavat tartalmazó doménből állnak 3 nagy variabilitást mutató hipervariábilis régió Nehézláncok (H) szerkezete: doménszerkezete a könnyűláncokéhoz hasonló a legnagyobb variábilitást a nehézlánc esetében is a CDR3 mutatja globuláris elrendeződést nem mutató molekulaszakasz, a kapocsrégió

Diszulfid-hidak Az L- és a H-láncokat általában egy-egy, láncok közötti S-S híd köti össze A nehéz-láncokat összekötő diszulfid- hidak számában és elhelyezkedésében az Ig izotípusától függően jellegzetes különbségek vannak

Polimer Ig-k és járulékos láncok a  -,  - és  -láncok utolsó C-terminális doménjét egy nem-globuláris, ún. farokdarab követi a polimer Ig-kben egy járulékos polipeptidlánc, a J-lánc is jelen van a szekrétumokban található polimer IgA- molekulák a J-láncon kívül egy további polipeptidláncot, az ún. szekretoros darabot (SC) is tartalmaznak az SC és a J-lánc eltérő eredetű, egymástól szerkezeti szempontból is különböző struktúrák

Szénhidrátok glikoproteidek a könnyűláncokon általában nincs szénhidrát a H-láncok konstans régiójához kötödő, mintegy 15 monoszaharidból felépülő molekulák a többi nehézláncban molekulánként 3-5 oligoszagarid mutatható ki

Ig térszerkezete

Az ellenanyagok szerkezete és funkciója az ellenanyag multifunkciolális fehérje antigénkötő specifikus funkció mellett biológiai folyamatok kiváltására is képes ezek egy része effektorfunkció

Az antigénkötő hely az antigénkötő hely kialakításában a V 1 és V H hipervariábilis részek egyaránt részt vesznek az antigénkötő hely térszerkezete függ a hipervariábilis régiókban található aminosavmaradékok számától, természetétől a hipervariábilis régiókban spontán mutáció vagy specifikusan irányított mutanogenezis miatt bekövetkező változások megváltoztatják a kötőhely specifitását az antigénkötő hely a molekula felszínén található, ellenanyagonként eltérő méretű és alakú a kötőhellyel, azon belül a CDR3-mal kialakult kapcsolat igen erős

Antigén-antitestkapcsolódás feltétele, hogy megfelelő közelségbe kerüljenek egymással Coulomb-erők, hidrogén-kötések, van der Waals-erők legegyszerűbb formája, amikor univalens ligandum reverzibilis a kapcsolódás erősségének mértéke az ellenanyag affinitása legfőbb jellegzetessége a specifitás az antigének általában multivalensek, azaz több, szerkezetileg különböző epitóppal rendelkeznek

az antigén és ellenanyag-molekula kölcsönhatása mindenekelőtt az antigénkötő hely és amegfelelő epitóp kapcsolódásán alapul  ELSŐDLEGES KÖLCSÖNHATÁS MÁSODLAGOS KÖLCSÖNHATÁS az antigén és ellenanyag molekulákat egyaránt magába foglaló hálószerkezet kialakítása

PRECIPITÁCIÓ: az oldott antigén és a specifikus ellenanyag kölcsönhatásba lép  precipitátum (kolloid csapadék) képződik AGGLUTINÁCIÓ: akkor jön létre, ha nem oldott antigének, hanem részecskék (rendszerint sejtek) reagálnak ellenanyagokkal

Effektor funkciók antigén elpusztitás és eltakarítással függ össze komplementrendszer aktiválása lényeges, hogy az Ig-molekulák natív állapotukban általában nem, csak az antigénnel való kölcsönhatás reedményeként kialakuló immunkomplexekben képesek az effektor funkciókat beindítani

Feltételezett szerkezeti változások az effektor funkciók kiváltásához: Konformációs modell Disztorziós modell Asszociációs modell

A komplementrendszer klasszikus útjának aktiválása aktiválása humorális immunválasz első lépés: az Ig- és a C1 q molekula kölcsönhatása az IgG-aggregáció mértéke jelentősen befolyásolja a komplementrendszer aktiválását

Köszönöm a figyelmet.