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24.5: Affinität und Begierde
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Affinity and Avidity
 
PROTOKOLLE

24.5: Affinity and Avidity

24.5: Affinität und Begierde

Overview

Antibodies bind to toxins or substances on the surface of cells, bacteria, viruses, or fungi. The substance is called an antigen, and the precise binding site is the epitope. The strength of the antibody-epitope interaction is called affinity. When an antibody binds an antigen by multiple epitopes, the cumulative strength of the interaction is called avidity. The strength of the interaction influences the elicited immune response.

The Adaptive Immune System Increases Efficiency by Improving Antibody Affinity

By definition, everything that an antibody can bind to is called an antigen. An antigen can be from another organism, a foreign particle such as a toxin, drug or a physical intruder (e.g., splinter), or the body’s own tissue. The exact point of contact where the antibody binds is called the epitope of the antigen. The strength with which an antibody binds to an epitope is called its affinity.

When the body encounters an antigen for the first time, only some of the available antibodies in the body bind the antigen by chance. The affinity of the antibody is likely low. However, the adaptive immune system earns its name by reacting adaptively to antigens that the organism encounters during its lifetime. Once an antigen has been recognized for the first time, a complex selection process leads to the production of antibodies with higher affinity against this specific antigen. Hence, the affinity of the antibody for a particular antigen is higher when the same antigen is encountered a second time. As a result, the immune response will be stronger.

Antibodies with Varying Affinity or Avidity Carry Different Functions

Some antibodies, such as IgM, possess multiple binding sites that all recognize the same epitope. The cumulative binding strength of such an antibody is called avidity. As a rule of thumb, antibodies with high avidity have low affinity. As a result, IgM more easily recognizes new antigens and can be produced quickly as it does not undergo an elaborate selection process. In fact, IgM is bound to B cells and primarily triggers B cells to produce other classes of antibodies with higher affinity against that newly identified antigen.

Überblick

Antikörper binden sich an Toxine oder Substanzen auf der Oberfläche von Zellen, Bakterien, Viren oder Pilzen. Man bezeichnet die Substanz als Antigen, und die genaue Bindungsstelle ist das Epitop. Die Stärke der Antikörper-Epitop-Interaktion wird Affinität genannt. Wenn ein Antikörper ein Antigen über mehrere Epitope bindet, wird die kumulative Stärke der Wechselwirkung als Avidität bezeichnet. Die Stärke der Interaktion beeinflusst die hervorgerufene Immunantwort.

Das adaptive Immunsystem steigert die Effizienz durch Verbesserung der Antikörper-Affinität

Per Definition wird alles, woran ein Antikörper binden kann, als Antigen bezeichnet. Ein Antigen kann von einem anderen Organismus stammen, von einem fremden Partikel wie einem Toxin, einem Medikament oder einem physischen Eindringling (z.B. einem Splitter) oder vom körpereigenen Gewebe. Der genaue Kontaktpunkt, an dem der Antikörper bindet, wird als Epitop des Antigens bezeichnet. Die Stärke, mit der ein Antikörper an ein Epitop bindet, bezeichnet man als seine Affinität.

Wenn der Körper zum ersten Mal einem Antigen begegnet, bindet nur ein Teil der im Körper verfügbaren Antikörper zufällig das Antigen. Die Affinität des Antikörpers ist wahrscheinlich gering. Das adaptive Immunsystem verdient seinen Namen jedoch, weil es adaptiv auf Antigene reagiert, auf die der Organismus im Laufe seines Lebens stößt. Wenn ein Antigen zum ersten Mal erkannt wird, führt ein komplexer Selektionsprozess zur Produktion von Antikörpern mit höherer Affinität gegen dieses spezifische Antigen. Daher ist die Affinität des Antikörpers für ein bestimmtes Antigen höher, wenn das gleiche Antigen ein zweites Mal angetroffen wird. Infolgedessen wird die Immunantwort stärker ausgeprägt sein.

Antikörper mit unterschiedlicher Affinität oder Avidität tragen unterschiedliche Funktionen

Einige Antikörper, wie z.B. IgM, besitzen mehrere Bindungsstellen. Sie erkennen alle dasselbe Epitop. Die kumulative Bindungsstärke eines solchen Antikörpers wird als Avidität bezeichnet. Als Faustregel gilt, dass Antikörper mit hoher Avidität eine geringe Affinität haben. Daher erkennt IgM neue Antigene leichter und kann schnell produziert werden, da es keinen aufwendigen Selektionsprozess durchlaufen muss. Tatsächlich ist IgM an B-Zellen gebunden und veranlasst B-Zellen in erster Linie, andere Klassen von Antikörpern mit höherer Affinität gegen das neu identifizierte Antigen zu produzieren.


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