Az immunglobulin-szuperfamilia

1. ANTIGÉNFELISMERÉSAZ ELLENANYAG ÉS A B-SEJT-ANTIGÉNRECEPTOR (BCR) ÁLTAL VALÓ ANTIGÉNFELISMERÉS SZERKEZETI ALAPJAI

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

3. Mi is az az immunlobulin-szuperfamilia?

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

5. „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.

6. Antigén felismerés: • ellenanyag • antigénkötő receptor • T-sejt receptor

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

8. 3 típust különböztetünk meg: • Izotípus • Allotípus • Idiotípus

9. 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

10. 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)

11. Az Ig-osztályok jellemzése

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

13. 5 négyláncos IgM-monomerből felépülő pentamer molekula szénhidráttartalma 12% monomer szekretált formáját nagyobb mennyiségben eddig csak mielómás betegek szérumában mutatták ki IgM IgD

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

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

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

19. 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

20. 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

21. 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.

22. 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

23. 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

24. 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

26. 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

27. Ig térszerkezete

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

29. Az antigénkötő hely • az antigénkötő hely kialakításában a V1 és VH 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

30. 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

31. 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

32. 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

33. 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

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

35. A komplementrendszer klasszikus útjának aktiválása • aktiválása humorális immunválasz • első lépés: az Ig- és a C1q molekula kölcsönhatása • az IgG-aggregáció mértéke jelentősen befolyásolja a komplementrendszer aktiválását

36. Köszönöm a figyelmet.