Transcript Schnittstellen Immunsystem

Biologische Schnittstellen im
Chemieunterricht
Mag. Katrin EISBACHER, BRG Salzburg
[email protected]
Dr. Bernhart RUSO, TU Wien
[email protected]
Das Immunsystem
Erkennen von Information
im Körper
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Schlüssel-Schloss-Prinzip
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Induced Fit
Hand-im-Handschuh-Prinzip
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Enzyme – aktive Zentren
Asparaginsäure
Glycin
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Valin
Threonin
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Bestandteile des
Immunsystems
• mechanische Barrieren
• humorales Immunsystem
– Antikörper
– Komplementsystem
– Interleukine
• zelluläres Immunsystem
–
–
–
–
–
B-Lymphozyten
Granulozyten
NK-Zellen
Makrophagen
T-Zellen
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Lysozym
•
http://www.biologie.uni-hamburg.de/lehre/bza/1hew/1hewm.htm
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Lysozym
H
Glutaminsäure
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Lysozym
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Mechanische Barrieren
Lysozym
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Bestandteile des
Immunsystems
• mechanische Barrieren
• humorales Immunsystem
– Antikörper
– Komplementsystem
– Interleukine
• zelluläres Immunsystem
–
–
–
–
–
B-Lymphozyten
Granulozyten
NK-Zellen
Makrophagen
T-Zellen
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Zelluläre Bestandteile –
B-Lymphozyten
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Struktur von Antikörpern Papain
Cystein
Histidin
Asparaginsäure
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Papain - Acylierung
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Papain - Deacylierung
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Limited Digest mit Papain
• Ergebnis: Antikörper bestehen aus zwei
antibindenden Fragmenten Fab und
einem kristallisierbaren Fragment Fc
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Bildung von Präzipitaten
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Aufbau von Antikörper
Fab
Fc
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Aktives Zentrum
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Bestandteile des
Immunsystems
• mechanische Barrieren
• humorales Immunsystem
– Antikörper
– Komplementsystem
– Interleukine
• zelluläres Immunsystem
–
–
–
–
–
B-Lymphozyten
Granulozyten
NK-Zellen
Makrophagen
T-Zellen
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Komplementsystem
• Komplementfaktoren C1 bis C9
• Mannose-bindendes Lektin
• C1r, C1s, MASP-1 bis MASP-3
• es entstehen Anaphylatoxine C5a, C2b
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Komplementfaktor C1
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Bestandteile des
Immunsystems
• mechanische Barrieren
• humorales Immunsystem
– Antikörper
– Komplementsystem
– Interleukine
• zelluläres Immunsystem
–
–
–
–
–
B-Lymphozyten
Granulozyten
NK-Zellen
Makrophagen
T-Zellen
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Immunoglobulinfaltung
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Bindungsstellen
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Ig-Klassen
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Funktionen des Humoralen IS
• Opsonierung
• Aktivierung des Komplementsystems
• direkte Inaktivierung durch Antikörper
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Vielfalt der Antikörper
• Tierisches Lebewesen kann ca. 1 Mio
unterschiedlicher Antikörper bilden
• je 300 Gene für variable Regionen der
schweren und leichten Ketten ergeben
90 000 Varianten in der Keimbahn
• Somatische Rekombination
• Somatische Mutation
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Bestandteile des
Immunsystems
• mechanische Barrieren
• humorales Immunsystem
– Antikörper
– Komplementsystem
– Interleukine
• zelluläres Immunsystem
–
–
–
–
–
B-Lymphozyten
Granulozyten
NK-Zellen
Makrophagen
T-Zellen
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Giemsa-Färbung
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Neutrophile Granulozyten
•
•
•
•
•
•
•
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saure Hydrolasen
Defensine
Myeloperoxidasen
Elastase
Kollagenase
Neuramidase
Cathepsin G
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Enzyme in Neutrophilen
• Elastase
SH
statt
Serin
Cystein
• Kollagenase spaltet nach Prolin
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Cathepsin G
NH
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Defensine
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Eosinophile Granulozyten
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Basophile Granulozyten
Histamin
Heparin
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Bestandteile des
Immunsystems
• mechanische Barrieren
• humorales Immunsystem
– Antikörper
– Komplementsystem
– Interleukine
• zelluläres Immunsystem
–
–
–
–
–
B-Lymphozyten
Granulozyten
NK-Zellen
Makrophagen
T-Zellen
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Natürliche Killerzellen
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MHC-I-Komplex
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Bestandteile des
Immunsystems
• mechanische Barrieren
• humorales Immunsystem
– Antikörper
– Komplementsystem
– Interleukine
• zelluläres Immunsystem
–
–
–
–
–
B-Lymphozyten
Granulozyten
NK-Zellen
Makrophagen
T-Zellen
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Makrophagen
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MHC-II-Komplex
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Bestandteile des
Immunsystems
• mechanische Barrieren
• humorales Immunsystem
– Antikörper
– Komplementsystem
– Interleukine
• zelluläres Immunsystem
–
–
–
–
–
B-Lymphozyten
Granulozyten
NK-Zellen
Makrophagen
T-Zellen
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Zelluläre Bestandteile –
T-Lymphozyten
– T-Helferzellen
– T-Gedächtniszellen
– Cytotoxische TZellen
– T-Suppressorzellen
– Regulatorische TZellen (TReg)
– NK-T-Zellen
– γδ T-Lymphozyten
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T-Zell-Rezeptor
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Immunoglobulin-Superfamilie
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Bestandteile des
Immunsystems
• mechanische Barrieren
• humorales Immunsystem
– Antikörper
– Komplementsystem
– Interleukine
• zelluläres Immunsystem
–
–
–
–
–
B-Lymphozyten
Granulozyten
NK-Zellen
Makrophagen
T-Zellen
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Humorales Immunsystem Interleukine
Quelle
Ziel
IL1
Makrophagen,
B-Zellen
Kostimulation von T-Helferzellen, Entwicklung
von B-Zellen, Aktivierung von NK-Zellen, Fieber
IL2
T-Helferzellen
Stimuliert Wachstum und Differnzierung von TZellen
IL3
Aktivierte THelferzellen,
NK-Zellen
Wachstum und Differenzierung von
Erythrozyten, Granulozyten aus Stammzellen
IL 15
Mononukleare
Phagozyten
Induziert die Produktion von NK-Zellen
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Humorales Immunsystem IL-1
IL1R1
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Quellen
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Wikipedia
www.sigmaaldrich.org
Prof. Blumes Bildungsserver für Chemie
„Das Immun- und das Nervensystem. Vorprogrammierte Systeme
zur Reaktion auf das Unerwartete“, Nachrichten der Akademie der
Wissenschaften in Göttingen, Jahrgang 2000, Nr. 5
www.expasy.ch
Lehninger „Biochemie“ Springer-Verlag 2001
Dose „Biochemie - Eine Einführung“ Springer-Lehrbuch 1994
Stryer „Biochemie“ Springer-Verlag 1991
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