Aktivált B -sejt

1. a a Ag Ag Ag B-SEJT DIFFERENCIÁCIÓ A PERIFÉRIÁN Memória B-sejt Aktivált B-sejt SZOMATIKUS HIPERMUTÁCIÓ érett naiv B-sejt IZOTÍPUS VÁLTÁS

2. Ag PERIFÉRIÁS NYIROKSZERVEK, KERINGÉS Naív érett B-sejtek ANTIGÉNEK Antigén által kiváltott Aktiváció Apoptózis Anergia Plazmasejt Memória sejt

3. Saját felismerés Klonális deléció Saját struktúra PERIFÉRIÁS NYIROKSZERVEK Hozzáférhető B-sejt készlet Antigén függő Klonális osztódás Antigén - idegen Memória sejt készlet Effektor sejt készlet Potenciális B-sejt készlet CSONTVELŐ

4. Az immunoglobulinok molekuláris genetikája • Hogyan tud az ugyanolyan specificitású ellenanyag szekretált és membrán kötött formában megjelenni? • MEMBRÁN ÉS SZEKRETÁLT IMMUNOGLOBULIN • Hogyan képes egy adott specificitású ellenanyag egymást követően változtatni a C régió kifejeződésén? • IZOTÍPUS VÁLTÁS • Hogyan képesek az ellenanyagok növeli az antigénhez történő affinitásukat az immunválasz előrehaladtával? • SZOMATIKUS HIPERMUTÁCIÓ

5. A MEMBRÁN ÉS SZEKRETÁLT IMMUNOGLOBULIN KÉPZŐDÉSE

6. Cm Primer RNS átirat AAAAA Szekretoros szakaszt kódoló szekvencia A H lánc egyes doménjeit külön exonok kódolják pA szekretált pA membrán Cm1 Cm2 Cm3 Cm4 Membrán szakaszt kódoló szekvencia A KONSTANS RÉGIÓT EXON SZAKASZOK KÓDOLJÁK h

7. Cm1 h Cm2 Cm3 Cm4 DNS Transcription pAm Cm1 h Cm2 Cm3 Cm4 1° átirat AAAAA Hasítás, poly-adeniláció pAm helyen és RNShasítás Cm1 h Cm2 Cm3 Cm4 AAAAA Fehérje A membrán kódoló szekvencia a transzmembrán régió révén biztosítja a sejtfelszíni expressziót Fc Membrán IgM konstant régió mRNS

8. h Cm1 Cm2 Cm3 Cm4 DNS Átírás pAs Cm1 h Cm2 Cm3 Cm4 1° átirat AAAAA Cleavage polyadenylation at pAs and RNA splicing Cm1 h Cm2 Cm3 Cm4 AAAAA mRNA Protein A szekréciós kódoló szekvencia az oldott fehérje C-terminális szakaszának szintéziséért felelős Fc Szecernált IgM konstans régió

9. IZOTÍPUS VÁLTÁS

10. Az emberi nehéz lánc gének C régióinak sorrendje, ami meghatározza az izotípus váltás lehetőségeit Cm Cd Cg3 Cg1 Ca1 Cg2 Cg4 Ce Ca2 J regions Az ellenanyag izotípus váltás Az immunválasz során egy ellenanyag specificitása (VDJ és VJ) nem változik (az affinitásérés során változhat az affinitása) Az ellenanyagok effektor funkciói az immunválasz során jelentősen változnak Az ellenanyagok képesek a variábilis domén megtartása mellett más konstans régióra váltani, ami más effektor funkciókra teszi képessé az molekulát

11. C Cδ C3 C1 Cε2 C1 C 2 C4Cε1 C2 C Cδ C Cδ Ig IZOTÍPUSOK Cµ IgM Cγ1 IgG Cγ2 IgG Cγ3 IgG Cγ4 IgG Cα IgA Cε IgE C Cδ C C IgM

12. CCδ C2 C4 C C Átrendezett DNS IgM-termelő sejt Switch regiók C Cδ, C2, C4 ISOTÍPUS VÁLTÁS Minden izotípus rekombináció produktív Más szignál szekvenciák és enzimek mint a VDJ átrendeződésnél Antigén stimuláció után Nem véletlenszerű Külső jelek irányítják C C Átrendezett DNS IgE-termelő sejt Első RNA átirat C mRNS Hiper IgM szindróma 2. típus Activation Induced Cytidine Deaminase RNS editing enzim NINCS HIPERMUTÁCIÓ ÉS IZOTÍPUS VÁLTÁS  nehéz lánc

13. Cm Cd Cg3 Cg1 Ca1 Cg2 Cg4 Ce Ca2 Sm Sg3 Sg1 Sa1 Sg2 Sg4 Se Sa2 Switch régiók • A C-régiók előtt a DNS-ben ismétlődő szekvenciákból álló „switch” régiók helyezkednek el. (Kivétel a Cd régió). • Az Sm 150 [(GAGCT)n(GGGGGT)] ismétlődő szakaszból áll • (n=3 – 7) • Switching is mechanistically similar in many ways to V(D)J recombination • Az izotípus váltás nem a csontvelőben, hanem az antigénnel való találkozást követően, az aktivált T-sejtek által termelt citokinek segítségével megy végbe

14. Cm Cd Cg3 Cg1 Ca1 Cg2 Cg4 Ce Ca2 Sg3 Cd Cd Cg3 Cm Cm Sg1 Cg3 Cg1 V23D5J4 V23D5J4 Cg3 V23D5J4 Ca1 Ca1 IgG3 termelés IgM IgG3 IgA1 termelés IgM  IgA1 IgA1 termelés IgG3 IgA1 V23D5J4 V23D5J4 V23D5J4 Cg3 Ca1 Ca1 Switch rekombináció Minden rekombinációnál a konstans régiók kivágódnak A génsorrend miatt egy IgE – termelő B sejt már nem tud IgM, IgD, IgG1-4 vagy IgA1 termelésre váltani

15. IMMUNOGLOBULIN OSZTÁLY VÁLTÁS REKOMBINÁCIÓVAL AID (Activation Induced (citidin) Deaminase C →U) elindítja a switch rekombinációt UNG kivágja az uracilt, AP-endonuleáz/liáz → egyszálú hasítás (nick) Hiba az Ig osztály váltásban Hiper IgM szindróma, 2 típus, emberben autoszomális

16. SZOMATIKUS HIPERMUTÁCIÓ

17. VL CDR1 CDR2 CDR3 Complementary Determining Region = hipervariábilis régió

18. HVR3 150 100 HVR2 Variabilitás Index HVR1 50 FR2 FR1 FR4 FR3 0 25 75 100 50 Amino savak sorszáma N – C terminális A VARIÁBILIS RÉGIÓ SZERKEZETE • Hipervariábilis (HVR) vagy komplementaritást meghatározó régiók (CDR) • Váz (framework) szakaszok

19. Egybhordó, ami 7 (CL) vagy 8 (VL) polipeptid szakaszból áll, melyeket hurkok kapcsolnak össze és egy hidrofób magot zárnak közre A több lécből felépített hordó Single VL domain AZ IMMUNOGLOBULIN DOMÉN SZERKEZETE A összes Ig domén jellegzetes konformációja

20. A hipervariábilis CDR régiók az Fv régiók felszíni hurkain helyezkednek el Hipervariábilis régiók

21. Space-filling model of (Fab)2, viewed from above, illustrating the surface location of CDR loops Könnyű lánc ZöldBarna Nehéz láncLilaKék CDRs Sárga

22. Szomatikus hipermutáció FR1 CDR1 FR2 CDR2 FR3 CDR3 FR4 Variabilitás 100 80 60 40 20 20 40 60 80 100 120 Aminsavszám A különböző specificitású ellenanyagokban található pont mutációk összehasonlítása Wu - Kabat analízissel Mik a következményei az immunválasz során végbemenő mutációknak egy adott epitóp ellen irányuló ellenanyagban? Hogyan befolyásolja az ellenanyag specificitását és affinitását?

23. SZOMATIKUS HIPERMUTÁCIÓ 0. nap Ag Plazmasejt klónok 1 2 3 4 5 6 7 8 ELSŐDLEGES I.V. AFFINITYMATURATION 9 1011 12 13 14 15 16 14. nap Ag 17 1819 20 21 22 23 24 MÁSODLAGOS I.V.

24. 6. nap 12. nap 8. nap 18. nap Clone 1 Clone 2 Clone 3 Clone 4 Clone 5 Clone 6 Clone 7 Clone 8 Clone 9 Clone 10 Hátrányos mutáció CDR1 CDR2 CDR3 CDR1 CDR2 CDR3 CDR1 CDR2 CDR3 CDR1 CDR2 CDR3 Előnyös mutáció Semleges mutáció A szomatikus hipermutációaffinitás éréshez vezet Kisebb affinitás– Nincs klonális szelekció Nagyobb affinitás– Klonális szelekció Azonos affinitás– Nem hat a klonális delécióra A hipermutációs folyamat aktivált T limfociták közreműködését igényli A mutáció ‘hot spots’ (CDR régiók) körül halmozódnak, amit a kettős láncú töréseket követő hiba javító DNS repair enzim állít helyre

25. Könnyű lánc KÖNNYŰ LÁNC Diszulfid hidak FR1 FR2 FR3 FR4 CDR1 CDR2 CDR3 Nehéz lánc VLCL FR1 FR2 FR3 FR4 CDR1 CDR2 CDR3

26. CDR2 H CDR1 CDR3 Antigén determináns CDR1 CDR3 CDR2 L A CDR1 és a CDR2 régiókat a V-gének kódolják A könnyűlánc CDR3 régióját a V és J gének kódolják A nehézlánc CDR3 régióját a V, D és J gének kódolják

27. Antigén kötőFab Fragmentum VH CH Antigen CL VL

28. VL VH CDR3 CDR1 CDR2 CDR3 CDR2 CDR1 AZ ELLENANYAG KÖTŐ HELY

29. A hipervariábilis és váz szekvenciák szerepe • A vázszekvenciák stabilizálják a hipervariábilis hurkokat • A váz kompakt, hidrofób maggal rendelkező hordó alakú blemezes szerkezetet alakít ki • A hipervariábilis hurkok rugalmasabbak mint a blemezek és térszerkezeti egységet alkotnak • A hipervariábilis hurkok szekvenciája a különböző specificitású ellenanyagok között nagyon sokféle • A hipervariábilis hurkok aminosav szekvenciája meghatározza az ellenanyag kötőhely alakját, hidrofób jellegét és töltés viszonyait • A hipervariábilis hurkok sokfélesége biztosítja a sokféle antigénnel reagálni képes ellenanyag készlet sokféleségét

30. A KÖTŐHELY SAJÁTSÁGAI MÉRET ALAK HIDROFÓB HIDROFIL POSITÍV TÖLTÉSŰ NEGATÍV TÖLTÉSŰ AZ ANTIGÉN ÉS ELLENANYAG KAPCSOLÓDÁST NEM-KOVALENS KÖLCSÖNHATÁSOK BIZTOSÍTJÁK Egy kötőhely több antigént is köthet A kötés affinitása/aviditása széles tartományban változik

31. Növekedési faktorok Adhéziós molekulák MHC – peptid - TCR Adhéziós molekulák ELLENANYAGOK Kötés erősség