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Antigenverarbeitungswege

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Die Antigen-Prozessierungswege spalten Antigene ab, um sie den Lymphozyten zu präsentieren.

Der endogene und der exogene Weg sind die beiden Hauptwege der Antigen-Prozessierung.

Der endogene Weg umfasst MHC-I-Moleküle und verarbeitet Antigene aus dem Zellinneren, typischerweise solche, die von Viren und abnormalen Tumorproteinen produziert werden.

Innerhalb der Zelle baut das Proteasom diese intrazellulären antigenen Proteine zu Peptidfragmenten ab.

Diese Fragmente binden an die neu synthetisierten MHC I-Moleküle im ER und bilden MHC I-Antigen-Komplexe, die dann in die Zellmembran eingefügt werden.

Im Gegensatz dazu sind antigenpräsentierende Zellen, wie die dendritischen Zellen, die mit MHC-II-Molekülen ausgestattet sind, am exogenen Signalweg beteiligt.

Diese APCs nehmen Krankheitserreger wie Bakterien und Pilze auf und schließen sie in Phagosomen oder Endosomen ein, die mit Lysosomen verschmelzen.

Anschließend wird der Erreger enzymatisch in kleinere antigene Fragmente zerlegt.

Gleichzeitig sezerniert das ER Vesikel, die MHC II-Moleküle tragen, die mit den Vesikeln verschmelzen, die die Antigenfragmente tragen.

Die fremden Peptide binden dann MHC II zum MHC II-Peptidkomplex, der dann auf der Zellmembran exprimiert wird.

Overview

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MHC-Moleküle spielen eine Schlüsselrolle bei der Immunantwort, da sie es T-Zellen ermöglichen, bestimmte Antigene zu erkennen und darauf zu reagieren. Sie befinden sich auf der Oberfläche aller kernhaltigen Zellen im Körper und sind maßgeblich daran beteiligt, T-Zellen Antigene zu präsentieren und sie dadurch zu aktivieren. T-Zellen erkennen den MHC-Antigen-Komplex und leiten eine Immunantwort ein. MHC-Klasse I und MHC-Klasse II sind zwei Haupttypen von MHC-Molekülen, die jeweils mit einem bestimmten Antigenverarbeitungsweg verbunden sind.

MHC-Klasse I: Präsentieren endogener Antigene

MHC-Klasse-I-Moleküle stellen endogene Antigene dar. Das sind Antigene, die von Proteinen stammen, die innerhalb der Zelle synthetisiert werden. Dabei kann es sich um Virusproteine, Tumorantigene oder modifizierte Selbstproteine handeln.

Bei diesem Vorgang werden intrazelluläre Proteine aus abnormalen oder virusinfizierten Zellen durch das Proteasom abgebaut, eine zelluläre Maschinerie, die für den Proteinabbau verantwortlich ist. Die resultierenden Peptidfragmente werden dann durch den mit der Antigenverarbeitung verbundenen Transporter (TAP) in das endoplasmatische Retikulum (ER) transportiert. Im ER binden diese Peptidfragmente an neu synthetisierte MHC I-Moleküle und bilden einen MHC I-Peptidkomplex. Dieser Komplex wird über den Golgi-Apparat und Exozytose an die Zelloberfläche transportiert.

MHC-Klasse II: Präsentieren exogener Antigene

MHC-Klasse-II-Moleküle sind auf die Präsentation exogener Antigene spezialisiert, die aus extrazellulären Quellen wie Bakterien oder Toxinen stammen. Diese Antigene werden von Antigen-präsentierenden Zellen (APCs) wie dendritischen Zellen, Makrophagen und B-Zellen aufgenommen.

Der exogene Antigenpräsentationsweg ist entscheidend für die Immunantwort gegen Krankheitserreger außerhalb von Zellen. Bei diesem Weg nehmen APCs Krankheitserreger durch Phagozytose auf, ein Prozess, bei dem bestimmte Immunzellen wie Makrophagen große Partikel oder Mikroben verschlingen und verdauen. Im APC wird der Krankheitserreger in ein Phagosom eingeschlossen, das mit einem Lysosom verschmilzt und ein Phagolysosom bildet. Innerhalb dieser Struktur zerlegen verschiedene Enzyme den Krankheitserreger in kleinere Peptidfragmente.

Diese Peptidfragmente werden dann auf MHC-II-Moleküle in den Endosomen oder Lysosomen der APCs geladen, um einen MHC-II-Peptidkomplex zu bilden, der zur Zelloberfläche transportiert wird.

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MHC Peptide Complex

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