immunologie spezifische abwehr antigene und antik rper l.
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Immunologie spezifische Abwehr „Antigene und Antikörper“

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Immunologie spezifische Abwehr „Antigene und Antikörper“ - PowerPoint PPT Presentation


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Immunologie spezifische Abwehr „Antigene und Antikörper“. Beda M. Stadler Block „Blut und Abwehr“. zum Ausdrucken „2 Folien pro Seite“ wählen die Original PPT Files können hier heruntergeladen werden: www.iib.unibe.ch/teaching/immed.htm.

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Presentation Transcript
immunologie spezifische abwehr antigene und antik rper

Immunologiespezifische Abwehr„Antigene und Antikörper“

Beda M. Stadler

Block „Blut und Abwehr“

zum Ausdrucken „2 Folien pro Seite“ wählen

die Original PPT Files können hier heruntergeladen werden:

www.iib.unibe.ch/teaching/immed.htm

Einige Inhalte der Folien werden als Illustration verwendet und sind nicht Lernstoff.

Sie sind so wie hier entweder orange unterlegt oder umrandet

das immunsystem einf hrung
Das Immunsystem: Einführung
  • Abwehr
    • Unterscheidung “fremd/eigen”
      • Unspezifisches oder Angeborenes Immunsystem.
      • Spezifisches oder adaptives Immunsystem.
  • Immunüberwachung
    • Unterscheidung “eigen/fremd”
wir k nnen alles erkennen
Wir können „alles“ erkennen
  • Immunsystem erkenntfremde & eigene Antigene
  • ... alle Eiweisse und vieleZucker und ...
  • Schätzung  1012 Strukturen
erkennbare strukturen antigene
Erkennbare Strukturen: Antigene

Protein 0.01 mm

Bakterium 1 mm

Zelle 10 mm

Virus 0.1 mm

epitop hapten immunogen

Immunogen

kontinuierliches Epitop

Hapten

Diskontinuierliches

Epitop

nicht immunogen

Epitop-Hapten-Immunogen
immunogenizit t eines antigens molekulare beschaffenheit
Immunogenizität eines Antigens(molekulare Beschaffenheit)
  • Grad der Verwandschaft
  • Grösse
  • Chemische Zusammensetzung
      • Molekulare Struktur: konformationelle oder sequenzielle Determinanten
  • Physikalische Eigenschaft
      • denaturiert > nativ
  • Repetierte Epitope
      • Partikel > löslich
  • Degradierbarkeit
      • Ag Prozessierung
immunogenizit t eines antigens molekulare beschaffenheit7
Dosis

Route

subkutan > intravenös > intragastrisch

Adjuvans

Substanzen die eine Immunantwort gegen ein Antigen verstärken

Immunogenizität eines Antigens(molekulare Beschaffenheit)
immunsystem rezeptor ligand paare

natives Antigen

fragment. Antigen

Antigen-Peptide

Antikörper

Zytokin

Antikörper

Antikörper

T Zell Rezeptor

MHC

FcR

Zytokin-R

Antikörper

Immunsystem: Rezeptor-Ligand Paare
antigen spezifische zellen
Antigen-spezifische Zellen

BcR

=

Antikörper

TcR

MHC

T Zellen

kernhaltige

Zellen

B Zellen

anzahl antigene antik rper

B & T Zellen

Anzahl: Antigene = Antikörper

~109-1012

Antigene

~109-1012

Antikörper

das genrearrangement

B Zelle

Gensegmente zusammenfügen

VH DH JH VL JL

H-Kette

L-Kette

Das Genrearrangement
das antik rpergenprodukt
Das Antikörpergenprodukt

Das Zentrale Dogma

DNA

RNA

Protein

heavy chain rearrangement
Heavy Chain Rearrangement

Immunology, 3rd Edition, 1997

Janis Kuby

rekombination das prinzip
Rekombination: das Prinzip

Verlust von genetischer Information!

B Zelle

H-Kette

VH DH JH

Chromosom 14

VH DJH

primäres RNA Transkript

h kette plus ersatzkette
H-Kette plus Ersatzkette

B Zelle

H-Kette

VDJH

H-Kette Protein

Ersatzkette

l vj rekombination

LVJ Rekombination

Chromosom2

kL-Kette

B Zelle

VL JL

Chromosom 14

H-Kette

VDJH

entweder

VJL

Chromosom22

lL-Kette

VL JL

Kombinatorik!

oder

antik rper bindungsstelle

CDR 1

CDR 2

CDR 3

von oben

von der Seite

Antikörper Bindungsstelle
theoretische rekombinationen
Theoretische Rekombinationen

H Kette

Gensegmente

L Kette

Gensegmente

L/H Ketten

Diversität

V

200

100

20‘000

D

20

0

400‘000

J

6

5

12‘000‘000

D-frame

0.33

-

4‘000‘000

Nur ein Frame!

= 30% Reduktion

J-frame

0.33

0.33

~450‘000

Nukleotide einfügen (Durchschnitt 6)

~1 ·1014

~1 ·1019

Nukleotid Verlust (meist <=7)

~1018

Nur ein Frame! = 30% Reduktion

das minimale repertoire
Das minimale Repertoire

B ZellenMensch Maus

Total 1012109

Zellgrösseidentisch identisch

Neu pro Tag 109106

Platzbedarf

somatische mutation
Somatische Mutation

B Zellen

  • Affinität:
  • höher
  • unverändert
  • niedriger

Konservative Mutation:

keine Veränderung

pro Zellteilung

eine Mutation

genrearrangement klassenswitch
Genrearrangement & Klassenswitch

HC-Gensegmente

m

d

g3

e

a2

g1

a1

g2

g4

B Zelle

VH DH JH VL JL

k

l

H-Kette

LC-Gensegmente

L-Kette

antik rperklassen

d

m

g

a

e

Antikörperklassen

B Zelle

Isotyp

Antikörper

IgD

IgM

IgG

IgA

IgE

b zellreifung

Stamm

Zelle

Lymphoide

Vorläufer

Zelle

Pro-B

Zelle

Prae-B

Zelle

B Zelle

Plasmazelle

B Zellreifung

Klassenswitch

Ig Genrearrangement

Somatische Mutation

Antigenunabhängig

Antigenabhängig

antigen antik rper reaktionen
Antigen/Antikörper Reaktionen
  • passende Elektronenwolken
  • nicht kovalente Bindungen
    • Wasserstoffbrücken
    • elektrostatische Bindung
    • Van der Waal Kräfte
    • hydrophobe Bindung
  • multiple Bindungen
  • reversibel
spezifit t
Spezifität

B Zelle

Epitop

eines

Antigens

eine B Zelle = ein Antikörper = ein Idiotyp

affint t

hohe Affinität

Ak

Ag

Affintät

Bindungstärke zwischen

einem Epitop und einer Ak Bindungstelle

niedrige Affinität

Ak

Ag

berechnung der affinit t

[Ag-Ab]

Keq =

[Ag] x [Ab]

Berechnung der Affinität

Ag + Ab  Ag-Ab

Anwendung des Massenwirkungsgesetz

avidit t

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

104

106

1010

Keq =

Avidität

Affinität

Avidität

Avidität

Bindungstärke zwischen

mehreren Epitopen und einem multivalenten Ak

kreuzreaktivit t
Kreuzreaktivität

Ein (eine Population) Antikörper reagiert mit

mehr als einer Antigendeterminante (Antigene)

Kreuzreaktionen

Anti-A Ak

Anti-A Ak

Anti-A Ak

Ag C

Ag B

Ag A

gemeinsames Epitop

ähnliches Epitop

drei antigenspezifische rezeptoren
Drei antigenspezifische Rezeptoren

natives Antigen

Peptid

BcR

TcR

MHC

109-1012

1012-1014

ca. 20

das antiidiotypische netzwerk

„gleiches“

Epitop

Antigen

Anti-idiotyp

Antikörper

etc.

Anti-anti-idiotyp

Das antiidiotypische Netzwerk
antik rper wissenswerter jargon
Antikörper: wissenswerter Jargon
  • Fab, F(ab)2, konstante Region
  • k und l L-Kette
  • Ig Domänen
  • Ig Supergenfamilie
  • Isotyp, Idiotyp, Allotyp
  • CDR und Framework
  • Keimbahnkonfigurationder C-Gensegmente
klonale expansion
Klonale Expansion

B Zell

Klon

Antigen

APZ

T Zell

Klon

immunantwort
Immunantwort

primär

sekundär

[Log Antikörper]

0 1 2

0 1 2

[Wochen]

toxoid impfstoffe

chemische

Modifikation

Toxin Teil

Toxoid Impfstoffe

Toxin

Toxoid

antigene Determinanten

wege immun zu werden

Immunität

angeboren

erworben

passiv

aktiv

künstlich

künstlich

natürlich

natürlich

Wege immun zu werden
r ckblick zusammenfassung
angeborene Immunität

Antigen unabhängig

ohne Zeitverzögerung

nicht antigenspezifisch

kein immunologisches Gedächtnis

erworbene Immunität

Antigen abhängig

mit Zeitverzögerung

nicht antigenspezifisch

immunologisches Gedächtnis

Rückblick / Zusammenfassung