Epitóp – Wikipédia

Az epitóp, más néven antigéndetermináns az antigén immunrendszer, pontosabban az antitestek, B-sejtek vagy T-sejtek által észlelt része. Az epitóp az antigén azon része, amihez antitest kötődik. Az antitest epitóphoz kötődő része a paratóp. Noha az epitópok gyakran nem saját fehérjék, a gazdától származó (mint az autoimmun betegségeknél) felismerhető szekvenciákat is epitópoknak nevezik.[1]

A fehérjetermészetű antigéneket két kategóriába sorolják szerkezetük és a paratóppal való kölcsönhatás alapján: a konformációs és a lineáris epitópok közé.[2] A konformációs és lineáris epitópok a paratóppal az epitóp háromdimenziós szerkezete alapján lépnek reakcióba, amit az epitópcsoportok és az antigén más részeinek harmadlagos szerkezetei határoznak meg. A konformációs epitópok háromdimenziós szerkezete nem folytonos aminosav-maradékok kölcsönhatásai révén jön létre. Ezzel szemben a lineáris epitóp háromdimenziós szerkezetét folytonos aminosav-maradékok kölcsönhatásai hozzák létre. A lineáris epitópot nem kizárólag az aminosavak elsődleges szerkezete határozza meg. Az ezen aminosavak oldalához kötődő csoportok, valamint az antigén távolabbi aminosavjai befolyásolják az elsődleges szerkezet csoportjainak képességét az epitóp háromdimenziós szerkezetének felvételére.[3][4][5][6][7] Az epitópok 90%-a konformációs.[8]

Funkció

[szerkesztés]

T-sejt-epitópok

[szerkesztés]

A T-sejt-epitópok[9] egy antigénbemutató sejt felszínén mutattatnak be, ahol a fő hisztokompatibilitási komplex (MHC) molekuláihoz kötődnek. Az emberben a professzionális antigénbemutató sejtek az MHC II peptidjeinek bemutatására specializálódtak, míg a legtöbb sejtmagvas testi sejt I. osztályú MHC-peptideket mutatnak be. Az MHC I-molekulák által bemutatott T-sejt-epitópok jellemzően 8–11 aminosavból álló peptidek, miközben az MHC II-molekulák által bemutatottak hosszabbak, 13–17 aminosavból állnak.[10] és az osztályba nem tartozó MHC-molekulák nem peptidszerű epitópokat, például glikolipideket mutatnak be.

B-sejt-epitópok

[szerkesztés]

Az antigén immunglobulinhoz vagy antitesthez kötődő része a B-sejt-epitóp.[11] A B-sejt-epitópok konformációsak vagy lineárisak lehetnek.[11] A legtöbb B-sejt-epitóp konformációs.[12][13] A negyedleges struktúrát figyelembe véve további epitóptípusok különböztethetők meg.[13] A fehérjealegységek összeállásakor rejtett epitópok a kriptotópok.[13] A neotópok olyan epitópok, amiket csak adott negyedleges szerkezetben ismer fel a szervezet, származékai több alegységből is állhatnak.[13] A neotópokat nem ismeri fel a szervezet az alegységek disszociációja után.[13]

Keresztaktivitás

[szerkesztés]

Az epitópok néha keresztreaktívak. E tulajdonságot használja ki az immunrendszer az antiidiotipikus antitestekkel. Ha egy antitest egy antigén epitópjához kötődik, a paratóp epitóp lehet egy másik antitest számára, ami ehhez kötődik.

Epitópleképezés

[szerkesztés]
Bővebben: Epitópleképezés

T-sejt-epitópok

[szerkesztés]

Az MHC I. és II. osztályának epitópjai megbízhatóan jósolhatók pusztán számítógéppel,[14] de nem minden in silico T-sejt-epitóp-jósló algoritmus ugyanolyan pontos.[15] A peptid-MHC kötés megjóslása lehet adatalapú vagy szerkezetalapú.[11] A szerkezetalapú módszerek a peptid-MHC szerkezetet modellezik, és nagy számítási teljesítményt igényelnek.[11] Az adatalapú módszerek jobb jóslási teljesítménnyel rendelkeznek a szerkezetalapúaknál.[11] Az adatalapú módszerek a peptid-MHC kötést az MHC-molekulákhoz kötődő peptidsorozatok alapján jósolják meg.[11] A T-sejt-epitópok azonosításával a T-sejtek követhetők, fenotipizálhatók és stimulálhatók.[16][17]

B-sejt-epitópok

[szerkesztés]

Az epitópleképezés lehet szerkezeti és funkcionális.[18] A szerkezeti módszerek közé tartozik a röntgenkrisztallográfia, a mágneses magrezonancia és az elektronmikroszkópia.[18] Az Ag-Ab komplexek röntgenkrisztallográfiáját pontos epitópleképezési módszernek tekintik.[18] A mágneses magrezonancia felhasználható az Ag-Ab komplex adataival történő epitópleképezésre.[18] E módszer nem igényel kristályképzést, de csak kis peptideken és fehérjéken működik.[18] Az elektronmikroszkópia alacsony felbontású módszer, mely nagyobb antigének, például vírusok epitópjait is el tudja helyezni.[18]

A funkcionális epitópleképezés gyakran használ kötésvizsgálatokat, például western blotot, dot blotot vagy ELISA-t az antitestkötés meghatározására.[18] Kompetíciós módszerekkel meghatározhatü, hogy két monoklonális antitest (mAB) kötődhet-e egy antigénhez egyidőben, vagy egymással versenyez, hogy egy helyen kötődjenek.[18] Egy másik módszer magas átviteli arányú mutagenezist használ, egy, az összetett fehérjék konformációs epitópjainak gyors leképezését segítő epitópleképezési módszert.[19] A mutagenezis véletlenszerű vagy irányított mutációkat használ az egyes származékokon az epitópok leképezéséhez.[18] A B-sejt-epitóp-leképezés használható antitest-terápiák, peptidalapú vakcinák és immundiagnosztikai eszközök fejlesztéséhez.[18][20]  

Epitópjelölők

[szerkesztés]

Az epitópokat gyakran használja a proteomika és más, géntermékekkel foglalkozó tudomány is. A rekombináns DNS technikájával a gyakori antitestek által felismert epitópkódoló génsorozatok egyesülhetnek a génnel. A fehérje-bioszintézis után a létrejövő epitópjelölő lehetővé teszi az antitest számára a fehérje vagy más géntermék megtalálását, ezzel lehetővé téve a laboratóriumi lokalizációt, tisztítást és további molekuláris jellemzést. E célból használt gyakori epitópok a Myc-jelölő, HA-jelölő, FLAG-jelölő, GST-jelölő, 6xHis,[21] V5-jelölő és az OLLAS.[22] A peptidek kötődhetnek olyan fehérjékhez is, amik kovalens kötést létesítenek a peptiddel, irreverzibilis immobilizációt lehetővé téve.[23] E módszereket sikeresen használták az „epitópközpontú” vakcinák tervezésénél is.[24][25]

Epitópalapú oltások

[szerkesztés]
Bővebben: Peptidvakcina

Az első epitópalapú oltást 1985-ben fejlesztették ki Jacob et al.[26] Az epitópalapú oltások stimulálják a humorális és a sejtes immunválaszt izolált B- vagy T-sejt-epitópokkal.[26][20][17] Ezen oltások több epitópot is használnak hatékonyságuk növelése végett.[26] A vakcinához használandó epitópok megtalálásához gyakran in silico leképezést használnak.[26] A megfelelő epitópok megtalálása után a szerkezeteket előállítják és tesztelik a hatékonyságukat.[26] Noha az epitópalapú vakcinák általában biztonságosak, mellékhatásuk lehet a citokinvihar.[26]  

Neoantigén-determináns

[szerkesztés]

A neoantigén-determináns egy neoantigén[* 1] epitópja.[27] A neoantigéneket gyakran hozzák kapcsolatba a tumorantigénekkel, és gyakran találhatók meg onkogénsejtekben.[28] A neoantigének és a neoantigén-determinánsok létrejöhetnek egy fehérje biokémiai útvonalon történő továbbmódosulásával, például glikozilációval, foszforilációval vagy proteolízissel. Ez új neoantigén-determinánsokat hozhat létre a fehérje szerkezetének módosításával. Felismerésük külön specifikus antitesteket igényel.

Megjegyzések

[szerkesztés]
  1. ↑ új, az immunrendszer által korábban fel nem ismert antigén

Hivatkozások

[szerkesztés]
  1. ↑ (2020. december 1.) „Opportunities and challenges of the tag-assisted protein purification techniques: Applications in the pharmaceutical industry”. Biotechnology Advances 45, 107653. o. DOI:10.1016/j.biotechadv.2020.107653. PMID 33157154. 
  2. ↑ J. Huang, W. Honda (2006. április). „CED: a conformational epitope database”. BMC Immunology 7, 7. o. DOI:10.1186/1471-2172-7-7. PMID 16603068. PMC 1513601. 
  3. ↑ C. B. Anfinsen (1973. július). „Principles that govern the folding of protein chains”. Science 181 (4096), 223–30. o. DOI:10.1126/science.181.4096.223. PMID 4124164. 
  4. ↑ C. C. Bergmann, L. Tong, R. Cua, J. Sensintaffar, S. Stohlman (1994. augusztus). „Differential effects of flanking residues on presentation of epitopes from chimeric peptides”. Journal of Virology 68 (8), 5306–10. o. DOI:10.1128/JVI.68.8.5306-5310.1994. PMID 7518534. PMC 236480. 
  5. ↑ C. C. Bergmann, Q. Yao, C. K. Ho, S. L. Buckwold (1996. október). „Flanking residues alter antigenicity and immunogenicity of multi-unit CTL epitopes”. Journal of Immunology 157 (8), 3242–9. o. PMID 8871618. 
  6. ↑ S. Briggs, M. R. Price, S. J. Tendler (1993). „Fine specificity of antibody recognition of carcinoma-associated epithelial mucins: antibody binding to synthetic peptide epitopes”. European Journal of Cancer 29A (2), 230–7. o. DOI:10.1016/0959-8049(93)90181-E. PMID 7678496. 
  7. ↑ (1998. augusztus 1.) „The role of structure in antibody cross-reactivity between peptides and folded proteins”. Journal of Molecular Biology 281 (1), 183–201. o. DOI:10.1006/jmbi.1998.1907. PMID 9680484. 
  8. ↑ (2019. október 1.) „B-cell epitopes: Discontinuity and conformational analysis”. Molecular Immunology 114, 643–650. o. DOI:10.1016/j.molimm.2019.09.014. PMID 31546099. 
  9. ↑ N. J. Steers, J. R. Currier, O. Jobe, S. Tovanabutra, S. Ratto-Kim, M. A. Marovich, J. H. Kim, N. L. Michael, C. R. Alving, M. Rao (2014. június). „Designing the epitope flanking regions for optimal generation of CTL epitopes”. Vaccine 32 (28), 3509–16. o. DOI:10.1016/j.vaccine.2014.04.039. PMID 24795226. 
  10. ↑ B. Alberts, A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts, P. Walter. Molecular biology of the cell, 4th, New York: Garland Science, 1401. o. (2002). ISBN 978-0-8153-3218-3 
  11. ↑ a b c d e f (2017) „Fundamentals and Methods for T- and B-Cell Epitope Prediction”. Journal of Immunology Research 2017, 1–14. o. DOI:10.1155/2017/2680160. PMID 29445754. PMC 5763123. 
  12. ↑ Y. El-Manzalawy, V. Honavar (2010. november). „Recent advances in B-cell epitope prediction methods”. Immunome Research 6 Suppl 2 (Suppl 2), S2. o. DOI:10.1186/1745-7580-6-S2-S2. PMID 21067544. PMC 2981878. 
  13. ↑ a b c d e What is a B-Cell Epitope?, Epitope Mapping Protocols, Methods in Molecular Biology, 3–20. o.. DOI: 10.1007/978-1-59745-450-6_1 (2009). ISBN 978-1-934115-17-6 
  14. ↑ (2007) „Clinical validation of the 'in silico' prediction of immunogenicity of a human recombinant therapeutic protein”. Institute for Immunology and Informatics Faculty Publications 124 (1), 26–32. o. DOI:10.1016/j.clim.2007.03.544. PMID 17490912. 
  15. ↑ (2009. május) „Reducing risk, improving outcomes: Bioengineering less immunogenic protein therapeutics”. Clinical Immunology 131 (2), 189–201. o. DOI:10.1016/j.clim.2009.01.009. PMID 19269256. 
  16. ↑ (2020. április 26.) „T Cell Epitope Predictions”. Annual Review of Immunology 38 (1), 123–145. o. DOI:10.1146/annurev-immunol-082119-124838. PMID 32045313. 
  17. ↑ a b (2016. december 1.) „T-cell epitope mapping for the design of powerful vaccines”. Vaccine Reports 6, 13–22. o. DOI:10.1016/j.vacrep.2016.07.002. 
  18. ↑ a b c d e f g h i j (2016) „An Introduction to B-Cell Epitope Mapping and In Silico Epitope Prediction”. Journal of Immunology Research 2016, 1–11. o. DOI:10.1155/2016/6760830. PMID 28127568. PMC 5227168. 
  19. ↑ (2014. szeptember 1.) „A high-throughput shotgun mutagenesis approach to mapping B-cell antibody epitopes”. Immunology 143 (1), 13–20. o. DOI:10.1111/imm.12323. PMID 24854488. PMC 4137951. 
  20. ↑ a b (2016. november 4.) „B-cell epitope mapping for the design of vaccines and effective diagnostics”. Trials in Vaccinology 5, 71–83. o. DOI:10.1016/j.trivac.2016.04.003. 
  21. ↑ J. Walker, R. Rapley. Molecular bio-methods handbook. Humana Press, 467. o. (2008). ISBN 978-1-60327-374-9 
  22. ↑ Novus, Biologicals: OLLAS Epitope Tag. Novus Biologicals. (Hozzáférés: 2011. november 23.)
  23. ↑ B. Zakeri, J. O. Fierer, E. Celik, E. C. Chittock, U. Schwarz-Linek, V. T. Moy, M. Howarth (2012. március). „Peptide tag forming a rapid covalent bond to a protein, through engineering a bacterial adhesin”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 109 (12), E690-7. o. DOI:10.1073/pnas.1115485109. PMID 22366317. PMC 3311370. 
  24. ↑ B. E. Correia, J. T. Bates, R. J. Loomis, G. Baneyx, C. Carrico, J. G. Jardine, P. Rupert, C. Correnti, O. Kalyuzhniy, V. Vittal, M. J. Connell, E. Stevens, A. Schroeter, M. Chen, S. Macpherson, A. M. Serra, Y. Adachi, M. A. Holmes, Y. Li, R. E. Klevit, B. S. Graham, R. T. Wyatt, D. Baker, R. K. Strong, J. E. Crowe, P. R. Johnson, W. R. Schief (2014. március). „Proof of principle for epitope-focused vaccine design”. Nature 507 (7491), 201–6. o. DOI:10.1038/nature12966. PMID 24499818. PMC 4260937. 
  25. ↑ S. P. McBurney, J. E. Sunshine, S. Gabriel, J. P. Huynh, W. F. Sutton, D. H. Fuller, N. L. Haigwood, W. M. Messer (2016. június). „Evaluation of protection induced by a dengue virus serotype 2 envelope domain III protein scaffold/DNA vaccine in non-human primates”. Vaccine 34 (30), 3500–7. o. DOI:10.1016/j.vaccine.2016.03.108. PMID 27085173. PMC 4959041. 
  26. ↑ a b c d e f (2020. június 1.) „Epitope-based vaccine design: a comprehensive overview of bioinformatics approaches”. Drug Discovery Today 25 (6), 1034–1042. o. DOI:10.1016/j.drudis.2020.03.006. PMID 32205198. 
  27. ↑ Neoantigen-Forming Chemicals, Encyclopedic Reference of Immunotoxicology, 475. o.. DOI: 10.1007/3-540-27806-0_1063 (2005). ISBN 978-3-540-44172-4 
  28. ↑ Neoantigen. (n.d.) Mosby's Medical Dictionary, 8th edition. (2009). Retrieved February 9, 2015 from Medical Dictionary Online

Fordítás

[szerkesztés]

Ez a szócikk részben vagy egészben az Epitope című angol Wikipédia-szócikk fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

További információk

[szerkesztés]
A lap eredeti címe: „https://hu.wikipedia.org/w/index.php?title=Epitóp&oldid=26806499”