Charakterisierung des Bindungsmodus einer neuen Art von Antikörpern, welche in Analogie eines T-Zell-Rezeptors an den IMP58-66/HLA-A*0201-Komplex binden

Abstract

Im adaptiven Immunsystem wird eine zelluläre von einer humoralen Immunantwort unterschieden. Während Antikörper auch unprozessierte Antigene erkennen können, sind zytotoxische CD8+-Zellen auf die Präsentation von Antigenen im MHC-I-Komplex angewiesen, was man als MHC-Restriktion der T-Zellen bezeichnet. Die T-Zellen besitzen einen T-Zell-Rezeptor auf ihrer Zelloberfläche, welcher die pMCH-Komplexe in einer bisher gut untersuchten Art und Weise bindet und eine Immunantwort in Gang setzt. Neu ist nun, dass in Seren freiwilliger Spender IgG-Antikörper gefunden werden konnten, welche in Analogie eines T-Zell-Rezeptors an die pMHC-Komplexe binden. Mit Hilfe des UV-mediated ligand exchange konnte die Spezifität der Serumantikörper näher bestimmt werden. Es wurden Antikörper gefunden welche ausschließlich das IMP58-66-Peptid präsentiert im HLA-A*0201-Komplex erkannten und eine Gruppe von Antikörpern herausgearbeitet, welche eine distinkte Kreuzreaktivität aufwiesen. Durch gezieltes Einbringen von Mutationen in die schwere Kette des MHC-Komplexes konnte der Bindungsmodus beider Gruppen von Serumantikörpern im Sinne eines Fußabdrucks näher charakterisiert werden. Es ergaben sich zwei verschiedene Bindungsmodi. Die IMP58-66/HLA-A*0201-Komplex spezifischen Antikörper zeigten einen Bindungsmodus, welcher im Wesentlichen mit dem des T-Zell-Rezeptors vergleichbar ist. Die distinkt kreuzreaktiven Antikörper hingegen zeigten eine Bindung seitlich am IMP58-66/HLA-A*0201-Komplex im Bereich des n-terminalen Endes des Peptides. Der Nachweis, dass Antikörper ebenso endogene Antigene prozessiert und präsentiert im MHC-Komplex erkennen können, eröffnet eine ganz neue Sichtweise auf das adaptive Immunsystem und neue Perspektiven der Interaktion zwischen humoralem und zellulärem Immunsystem.

The adaptive immune system distinguishes between cellular and humoral immune responses. While antibodies can also recognise unprocessed antigens, cytotoxic CD8+ cells depend on the presentation of antigens in the MHC-I complex, which is known as the MHC restriction of T cells. The T-cells have a T-cell receptor on their cell surface which binds the pMCH complexes in a previously well studied way and initiates an immune response. What is new about it now is that IgG antibodies have been found in sera of voluntary donors that bind to the pMHC complexes by analogy with a T cell receptor. With the help of UV-mediated ligand exchange the specificity of the serum antibodies could be determined. Antibodies were found which exclusively recognized the IMP58-66 peptide presented in the HLA-A*0201 complex and we identified a group of antibodies which exhibited distinct cross-reactivity. By introducing mutations into the heavy chain of the MHC complex, the binding mode of both groups of serum antibodies could be characterized more closely. There were two different binding modes. The IMP58-66/HLA-A*0201 complex specific antibodies showed a binding mode that is essentially comparable to that of the T cell receptor. The distinct cross-reactive antibodies, on the other hand, showed a more lateral binding at the IMP58-66/HLA-A*0201 complex at the n-terminal end of the peptide. The observation that antibodies can also recognize endogenous antigens presented in the MHC complex opens whole new perspectives on the adaptive immune system and on the interaction between humoral and cellular immune responses.