Was ist ein Peptid-Antigen?
Ein Peptidantigen ist die Verwendung eines Peptids, um das Immunsystem eines Tieres zur Entwicklung von Antikörpern gegen dieses Peptid auszulösen. Peptide sind kurze Ketten von Aminosäuren; Längere Ketten werden als Proteine bezeichnet. Ein Peptidantigen kann als Teil der Entwicklung eines Impfstoffs verwendet werden.
Peptide sind organische Moleküle, die aus Stickstoff, Sauerstoff, Kohlenstoff, Wasserstoff und üblicherweise Schwefel bestehen. Sie sind Ketten von Aminosäuren und sind durch eine Peptidbindung verbunden. Peptidbindungen sind Verknüpfungen der NH2- und COOH-Gruppen der beiden nebeneinander liegenden Aminosäuren.
Ein Antigen ist ein Molekül, das an einen Antikörper bindet und eine Immunantwort erzeugt, die Reaktion des Körpers auf Moleküle, die als fremd erscheinen. Nicht alle Arten von Molekülen können vom Immunsystem erkannt werden. Proteine, Peptide und Zuckerketten können als Antigene wirken.
Es gibt auch humane Antigene. Dazu gehören Proteine, die auf der Oberfläche von Tumorzellen vorhanden sind. Solche Antigene können auch im Blut vorhanden sein. Dies ist die Grundlage für die prostratenspezifischen Antigentests, die üblicherweise zum Screening auf Prostatakrebs verwendet werden. Einige Antigene werden absichtlich als Impfstoffe eingeführt und erzeugen eine Immunantwort.
Antikörper sind Proteine im Blut, die einem bestimmten Antigen entgegenwirken. Nur einige Teile eines Moleküls werden von einem Antikörper erkannt. Die Spitze des Antikörpers enthält ein Paratop, das die komplexe Struktur des Antigens erkennt. Diese Region des Antikörpers ist für die große Vielfalt der in einem Organismus vorhandenen Antikörper verantwortlich. Ein Individuum kann Millionen verschiedener Antikörper haben.
Oft werden Peptidantigene verwendet, weil sie Teil eines größeren Proteins sind, das möglicherweise nicht gereinigt wurde. Wenn ein Peptidantigen zur Herstellung von Antikörpern verwendet wird, ist es wichtig, dass ein Forscher einen antigenen Abschnitt des Peptids verwendet. Antigenspezialisten können beim Antigendesign helfen, um die Wahrscheinlichkeit zu maximieren, dass das als Antigen verwendete Peptid einen Antikörper erzeugt. Es ist viel einfacher vorherzusagen, welche Epitope exponiert sind, wenn man die dreidimensionale Struktur der Verbindung kennt.
In den meisten Fällen gibt es keine Kenntnis über die Gesamtstruktur des Peptids, obwohl vorausschauende Software analysieren kann, welcher Abschnitt des Peptids wahrscheinlich antigen ist. Die Peptide, die am wahrscheinlichsten auf einen Antikörper treffen, sind diejenigen auf der Oberfläche der Zelle. Sie sind wahrscheinlich hydrophil - wasserlöslich. Flexibilität ist auch ein wichtiges Kriterium für die Reaktion eines Peptidantigens mit einem Epitop.
Sobald ein geeignetes Peptidantigen identifiziert wurde, wird ein synthetisches Peptid erzeugt. Es kann dann bei der Immunisierung verwendet werden. Es wird einem Tier injiziert, um eine Immunantwort auszulösen. Sobald die Antikörper isoliert wurden, werden sie analysiert, um sicherzustellen, dass der Organismus eine wirksame Immunantwort aufgebaut hat.
Ein üblicher Weg, um festzustellen, ob Antikörper für das gewünschte Protein spezifisch sind, ist die Durchführung eines Western Blot. Dies beinhaltet das Trennen der Proteine, die das Peptid enthalten, auf einem Gel unter Verwendung eines elektrischen Stroms. Dies nennt man Elektrophorese. Dann werden die Proteine auf eine Membran übertragen und mit dem Antikörper untersucht.
Wenn es einen für das Protein spezifischen Antikörper gibt, bindet dieser an das Protein auf der Membran. Die Membran wird gewaschen und dann mit einem sekundären Antikörper behandelt. Wenn die Antikörper beispielsweise in einer Maus entwickelt würden, wäre der sekundäre Antikörper ein Anti-Maus-Antikörper. Dieser Antikörper wurde entwickelt, um Farbe oder Lumineszenz zu erzeugen, sodass der Forscher sehen kann, wo der ursprüngliche Antikörper gebunden hat.