Antigen-Erkennung von T- und B-Zellen

Antigen-Erkennung von T- und B-Zellen

• B-Zellen: erkennen native (unveränderte) Antigene, z.B. in löslicher Form oder an der Oberfläche von Partikeln oder Zellen
• T-Zellen: erkennen denaturierte (präsentierte) Antigene, die an einem MHC-Molekül auf der Zelloberfläche präsentiert werden
• Antigen-präsentierende Zellen (APCs), wie Makrophagen und dendritische Zellen, sind für die Präsentation von Antigenen an T-Zellen notwendig

Charakteristische Eigenschaften der Antigen-Erkennung durch T- und B-Zellen

• B-Zellen: erkennen native Proteine, Kohlenhydrate, Lipide, Metalle usw. mit ihrem bivalenten B-Zell-Rezeptor (BcR)
• T-Zellen: erkennen Peptidfragmente, die an MHC-Moleküle gebunden sind, mit ihrem monovalenten T-Zell-Rezeptor (TcR)
• BcR: Hapten-spezifisch
• TcR: MHC+Peptid-spezifisch
• T-Zellen: benötigen APCs für die Antigenpräsentation, die Enzyme verwenden, um Antigene abzubauen und Peptidfragmente in MHC-Moleküle laden

Aufbau des T-Zell-Rezeptorkomplexes

• TCR: besteht aus zwei Antigen-Erkennungs-Ketten (α, β oder γ, δ Heterodimere) und zwei Signalübertragungs-Ketten (CD3 γ, δ, ε, ζ)
• ITAMs (Immunorezeptor Tyrosine Activation Motifs): in den CD3-Ketten vorhanden und spielen eine wichtige Rolle bei der Signaltransduktion
• CD4+ T-Zellen: exprimieren CD4 und erkennen MHC-Klasse-II-Moleküle
• CD8+ T-Zellen: exprimieren CD8 und erkennen MHC-Klasse-I-Moleküle
• CD3: wird von den meisten T-Zellen exprimiert, mit Ausnahme einiger introithelium-assoziierten (i.e., in Geweben wie der Schleimhaut) T-Zellen und einigen unreifen T-Zellen

T-Zell-Korezeptoren

• CD4: ein Korezeptor, der an MHC-Klasse-II-Moleküle bindet und die Aktivierung von CD4+ T-Helferzellen (Th) unterstützt
• Th-Zellen: spielen verschiedene Rollen im Immunsystem, z.B. die Aktivierung von B-Zellen (Th2) oder die Aktivierung von Makrophagen (Th1)
• Treg (regulatorische T-Zellen): vermitteln Immunsuppression

MHC-Moleküle

• MHC (Major Histocompatibility Complex): ein Genkomplex, der für die Präsentation von Antigenen an T-Zellen verantwortlich ist
• HLA (Human Leukocyte Antigen): die Bezeichnung für das MHC-System beim Menschen
• MHC-Moleküle: dienen als "Personalausweis" für Zellen und spielen eine wichtige Rolle bei der Gewebeverträglichkeit bei Transplantationen
• MHC-Moleküle: sind auf allen Zellen des Körpers vorhanden, außer einigen Zelltypen wie Korneaepithel, exokrine Zellen der Parotis und des Pankreas, Neuronen und Trophoblasten.
• Hauptfunktionen von MHC-Molekülen: die Präsentation von Antigenen an T-Zellen und die Regulation der Immunantwort

MHC-I und MHC-II-Moleküle

• MHC-Klasse-I: präsentiert endogene (im Zellinneren erzeugte) Antigene an CD8+ T-Zellen
• MHC-Klasse-II: präsentiert exogene (aus dem Zelläußeren aufgenommene) Antigene an CD4+ T-Zellen
• MHC-Ib: eine Untergruppe von MHC-I-Molekülen, die verschiedene Funktionen haben, z.B. die Hemmung der NK-Zell-Aktivität

Expressionsmuster der MHC-Klasse-I und MHC-Klasse-II

• MHC-Klasse-I: wird auf allen kernhaltigen Zellen (z.B. lymphoiden Zellen, Granulozyten, Makrophagen, dendritische Zellen) und Thrombozyten exprimiert
• MHC-Klasse-II: wird hauptsächlich auf Antigen-präsentierenden Zellen (APCs), wie dendritische Zellen, Makrophagen, B-Zellen und Epithelzellen im Thymus, exprimiert

Biosynthese von MHC-Klasse-I und MHC-Klasse-II

• MHC-Klasse-I: wird im endoplasmatischen Retikulum (ER) synthetisiert und mit Peptiden beladen, die von Proteasomen aus dem Zytoplasma stammen
• MHC-Klasse-II: wird ebenfalls im ER synthetisiert, aber mit einem invarianten Ketten-Peptid (Ii) beladen. Später wird Ii im Endosom durch HLA-DM gegen ein Antigen-Peptid ausgetauscht.

MHC-Haplotyp

• MHC-Haplotyp: die einzigartige Kombination von MHC-Allelen, die eine Person erbt
• MHC-Haplotyp: ist hochindividuell und beeinflusst die Immunantwort und die Verträglichkeit bei Transplantationen

Weitere Punkte

• Antigene aus dem Zelläußeren werden durch das Endosom-Lysosom-System prozessiert.
• Die Verdauung von Proteinen durch Proteasomen erzeugt Peptide, die an MHC-I-Moleküle binden können.
• TAP (Transporter associated with antigen processing) transportiert Peptide aus dem Zytoplasma in das ER.
• Chaperone-Proteine (z.B. Calnexin, Calreticulin, Erp57, Tapasin) helfen bei der Faltung und Assemblierung von MHC-Molekülen.
• MHC-I- und MHC-II-Moleküle werden durch die Zellmembran transportiert und präsentieren Peptide an T-Zellen.
• Der HLA-Locus ist der größte und komplexeste Genlocus im menschlichen Genom.

Dieses Quiz behandelt die spezifische Erkennung von Antigenen durch T- und B-Zellen. Es umfasst die Eigenschaften von B-Zellen und T-Zellen sowie die Rolle von antigenpräsentierenden Zellen (APCs) in diesem Prozess. Teste dein Wissen über Immunologie und die Mechanismen der Immunreaktion.