Antigen-Determinanten

Ein Epitop (auch als antigene Determinante bezeichnet) ist ein kleiner Bereich (Molekülabschnitt) eines Antigens, gegen den das Immunsystem Antikörper bildet; denn weder die Rezeptoren auf der Oberfläche von B-Zellen noch die Antikörper selbst können an ein ganzes Antigen binden. Antigene Determinanten sind in der Natur Proteine bzw. Proteide. Es können aber auch Antikörper gegen andere chemische Strukturen (z. B. Hormone) gebildet werden. Diese Antikörper werden u. a. in der Immunanalytik verwendet.

Beispiel eines löslichen Proteins mit acht Epitopen gegen die acht verschiedene Antikörperspezifitäten gebildet werden können

Ein einzelnes Antigen, wie z. B. ein Oberflächenprotein einer Zelle oder eines Bakteriums, trägt verschiedene räumliche Epitope. Gegen jedes dieser Epitope kann ein spezifischer Antikörper gebildet werden. Epitope können art- bzw. individualspezifisch sein.

Typischerweise besitzen Epitope, welche an MHC-Klasse-I Molekülen gebunden sind, eine Länge von 8–11 Aminosäuren, wohingegen MHC-Klasse-II Epitope längere Peptidketten aufweisen.

Es wird zwischen kontinuierlichen und diskontinuierlichen Epitopen unterschieden. Proteine bestehen aus Aminosäureketten und sind meist dreidimensional gefaltet. So können Epitope aus verschiedenen im Raum nah bei einander liegenden Aminosäureresten bestehen, die aber in der Aminosäuresequenz eigentlich weit voneinander entfernt sind. Solche Epitope werden diskontinuierlich genannt, da sie nur im nativen Zustand des Proteins vorhanden sind. Bei einer SDS-Gelelektrophorese bzw. einem Western Blot zum Beispiel werden die Aminosäureketten entfaltet (denaturiert) und der Antikörper findet sein Epitop nicht mehr. Epitope, die auch nach einer Denaturierung bestehen bleiben, da sie aus Aminosäureresten bestehen, die in der Sequenz aufeinander folgen, heißen kontinuierlich.

Nach der Phagozytose der Antigene präsentieren die Antigen-präsentierenden Zellen diese Epitope auf ihrer Zelloberfläche. Anschließend wird die (spezifische) Immunantwort fortgesetzt.

In der Gentechnologie finden Epitope-Tags Anwendung, um Proteine spezifisch zu markieren. Hierzu wird in denselben „open reading frame“ wie das zu untersuchende Protein das Gen eines Epitops eingebaut (Achtung: Stop Codon des Proteins entfernen!). Diese werden zusammen exprimiert. Gegen das angehängte Epitop kann nun ein Antikörper zur Detektion eingesetzt werden. Das gleiche Epitop kann in verschiedenen Versuchen immer wieder an neue Proteine angehängt werden, und somit kann auch immer der gleiche Antikörper verwendet werden, was eine erhebliche Aufwands- und Kosteneinsparung darstellt.

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