Identifikation und Charakterisierung - OPUS - Universität Würzburg

I. Einleitung
durch viele verschiedene Peptid/MHC-Komplexe aktiviert werden kann, dass gleichzeitig aber
auch viele TZR denselben Peptid/MHC-Komplex erkennen (zusammengefasst in Wilson et al.,
2004). Da die TZR bei ihrer Entstehung im Thymus noch keinen AG-Kontakt hatten, werden
durch die starke Degeneration viele TZR generiert, welche spezifisch für eine Selbst-AG sind.
Diese werden jedoch anschließend durch die negative Selektion im Thymus eliminiert.
Die starke Degeneration ist nur aufgrund der hohen Flexibilität der CDR3-Region des TZR
sowie der Variabilität im Winkel zwischen der Vα- und der Vβ-Kette möglich. So kann sich
der TZR gut an die eher starre Peptid/MHC-Bindungsregion anpassen (Willcox et al., 1999;
Boniface et al., 1999). Gebundene bzw. nicht gebundene TZR-Moleküle weisen eine
unterschiedliche Struktur auf. Dies kann man mit dem Vorgang des sog. „induced fit“ erklären.
Die Bindungspartner korrigieren nach einer ersten Formation eines zunächst nicht ganz
optimalen Komplexes ihre Lage, um die Bindung so zu optimieren (zusammengefasst in
Housset und Malissen, 2003).
Welche Vorraussetzungen muss nun ein T-Zell-Repertoire erfüllen, um potentiell pathogene
AG zu erkennen, aber gleichzeitig die Gefahr einer Autoimmunität zu minimieren? Zum einen
muss das Repertoire eine große Anzahl verschiedener Peptid/MHC-Liganden erkennen, damit
kein Pathogen im Körper unentdeckt bleibt. Die Antigen-Erkennung muss dennoch spezifisch
genug sein, um genau zwischen fremden und eigenen Peptiden unterscheiden zu können. Des
weiteren muss die Geschwindigkeit der T-Zell-Antwort ausreichend groß sein. Berechnungen
ergaben, dass jeder einzelne T-Zell-Klon eines T-Zell-Repertoires mindestens eine Million
verschiedene MHC-assoziierte Peptide erkennen muss (Mason et al., 1998). Dies können
nahezu homologe Peptide sein, jedoch auch Peptide mit wenig oder keiner Sequenzhomologie.
Oftmals sind nur drei bis vier AS-Reste für die TZR-Peptid/MHC-Interaktion nötig. Dies
zeigte Gautam et al. (1992) durch die Methode der Alaninsubstitution. Die Degeneriertheit in
der T-Zell-Spezifität konnte man ebenfalls in Kristallisationsstudien zeigen, in denen oftmals
nur drei bis vier AS-Reste des Peptids zum TZR hin orientiert waren (Bjorkman et al., 1987;
Fremont et al., 1992; Madden et al., 1991; Stern et al., 1994).
Auch bei der Suche möglicher AG durch eine Positional Scanning-Combinatorial Peptid
Library (PS-CPL), die im Rahmen dieser Arbeit angewandt wurde, ist die Degeneration der
TZR-Moleküle notwendig (siehe Material und Methoden II.4.9). Man braucht eine hohe
Anzahl spezifischer Peptide, um in der Analyse ein eindeutiges Signal detektieren zu können.
Weist ein TZR eine zu geringe Degeneration und eine sehr schwache Affinität auf, ist es durch
diese Methode nur schwer möglich, das AG zu detektieren.
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