Wikipédia

Epitóp

antitesthez kötődő kémiai anyag

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 epitópmaradékok 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 kizárólagosan határozza meg az aminosavak elsődleges szerkezete. Az ezen aminosavak oldalához kötődő maradékok, valamint az antigén távolabbi aminosav-maradékai befolyásolják az elsődleges szerkezet maradékainak képességét az epitóp háromdimenziós szerkezetének felvételére.[3][4][5][6][7] Az epitópok 90%-a konformációs.[8]

FunkcióSzerkesztés

T-sejt-epitópokSzerkesztés

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-epitópokSzerkesztés

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]

KeresztaktivitásSzerkesztés

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.

EpitópleképezésSzerkesztés

 Bővebben: Epitópleképezés

T-sejt-epitópokSzerkesztés

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-epitópokSzerkesztés

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] Electron microscopy is a low-resolution method that can localize epitopes on larger antigens like virus particles.[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]  

EpitópjelölőkSzerkesztés

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 oltásokSzerkesztés

 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-determinánsSzerkesztés

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.

MegjegyzésekSzerkesztés

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

HivatkozásokSzerkesztés

  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.  
  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.  
  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.  
  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.  
  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.  
  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.  
  20. ↑ a b (2016. május 24.) „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.  
  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.  
  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.  
  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

FordításSzerkesztés

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 jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

További információkSzerkesztés

A lap eredeti címe: „https://hu.wikipedia.org/w/index.php?title=Epitóp&oldid=25628617”