Neuer Blick auf das Immunsystem

“Spliced Epitopes” und “non-spliced Epitopes” werden von einer komplexen molekularen Maschine - dem Proteasom - generiert und anschließend an die Zeltoberfläche transportiert. Copyright: Charité.

Bislang unbeachtete Moleküle könnten Verständnis der Körperabwehr revolutionieren

Epitope sind Bruchstücke bakterieller oder viraler Eiweiße. Sie sind in den Oberflächenstrukturen von Zellen verankert und lösen die Abwehrreaktion des Immunsystems auf körperfremde Substanzen aus.

Durch eine neue Methode haben Wissenschaftler der Charité – Universitätsmedizin Berlin und des Berliner Instituts für Gesundheitsforschung (BIH) in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern des Imperial Colleges in London, des LaJolla Institute for Allergy and Immunology und der Universität Utrecht jetzt herausgefunden, dass nahezu ein Drittel aller existierenden Epitope aus zwei verschiedenen Fragmenten zusammengesetzt sind. Diese sogenannten „Spliced Epitopes“ wurden lange für eine Rarität gehalten.

Ihr häufiges Vorkommen könnte nun unter anderem die große Flexibilität des Immunsystems erklären. Die Ergebnisse der Studie sind in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Science* veröffentlicht.

Das Proteasom ist ein Enzymkomplex, der im Cytoplasma und im Zellkern menschlicher und tierischer Zellen körpereigene Eiweiße sowie Eiweiße von Bakterien und Viren abbaut. Er ist Bestandteil der Proteinqualitätskontrolle. Bestimmte Molekülabschnitte der zerlegten Eiweiße, die Epitope, werden dann durch die Zellwand nach außen geschleust und wie kleine Fahnen oder Flaggen an der Oberfläche präsentiert. So erkennt das Immunsystem körperfremde Eiweiße auf den Zellen und kann diese angreifen und zerstören.

Mittels einer neuen Methode haben Wissenschaftler um Dr. Michele Mishto in der Arbeitsgruppe des BIH-Forschungsprojektes „T-Zell-Therapie bei Krebs“ von Prof. Dr. Peter-Michael Kloetzel am Institut für Biochemie der Charité nun die Oberflächen von Zellen kartiert und dabei tausende sogenannter „Spliced Epitopes“ identifiziert. Dies sind zusammengesetzte Epitope, deren Fragmente aus unterschiedlichen Bereichen eines Proteins stammen und nun eine veränderte Sequenz von Aminosäuren aufweisen.

„Zwar war uns die Existenz dieser zusammengesetzten Epitope durchaus bekannt, allerdings haben wir sie für sehr selten gehalten“, sagt Dr. Michele Mishto. „Unsere Ergebnisse legen jedoch nahe, dass ihre Häufigkeit mit ihrer Bedeutung korreliert. Die Erforschung ihrer Funktionsweise wird möglicherweise zu einem ganz neuen Verständnis des Immunsystems führen.“

Juliane Liepe, Erstautorin der Studie und Wissenschaftlerin am Imperial College in London fügt hinzu: „Durch ihre hohe Vielfalt erhöhen „Spliced Epitopes“ die Möglichkeiten des Immunsystems, Erreger zu identifizieren und zu bekämpfen. Allerdings könnte auch eine erhöhte Fehlerquote die Folge sein, und zwar in den Fällen, wenn die vom Erreger abstammenden „Spliced Epitopes“ identisch zu körpereigenen Epitopen sind.“ Diese Interpretation könnte das Verständnis von Autoimmunkrankheiten beeinflussen, bei denen sich das Immunsystem gegen körpereigenes Gewebe richtet, wie beispielsweise bei Diabetes oder Multipler Sklerose.

*Juliane Liepe, Fabio Marino, John Sidney, Anita Jeko, Daniel E. Bunting, Alessandro Sette, Peter M. Kloetzel, Michael P. H. Stumpf, Albert J. R. Heck, Michele Mishto. A large fraction of HLA class I ligands are proteasome-generated spliced peptides. Science 21 Oct 2016. Vol. 354, Issue 6310, pp. 354-358. doi: 10.1126/science.aaf4384.

Kontakt:
Dr. Michele Mishto
Institut für Biochemie
Charité – Universitätsmedizin Berlin
t: +49 30 450 528 394
michele.mishto@charite.de

Alexandra Hensel
Pressesprecherin
Berliner Institut für Gesundheitsforschung/ Berlin Institute of Health (BIH)
t: +49 30 450 543 019
alexandra.hensel@bihealth.de


Weitere Informationen:

http://www.charite.de
https://biochemie.charite.de/institut/

Gemeinsame Pressemitteilung von Charité und Berliner Institut für Gesundheitsforschung (BIH)

Forschung gegen Bauchspeicheldrüsenkrebs


Krebszeitung

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  • Immunzellen (T-Zellen) im Bauchspeicheldrüsenkrebs, die ihre Entzündungsstoffe (Zytokine) über den alternativen p38-Signalweg bilden und dadurch das Tumorwachstum fördern. Pathologisches Institut, Universitätsklinikum Heidelberg
    Krebsthemen
    „Rasante Erkenntnisfortschritte sowohl über Tumoren als auch Immunreaktionen ermöglichen es uns Ärzten immer besser, das Immunsystem von Krebspatienten zum Verbündeten zu gewinnen. Oder richtiger: zurückzugewinnen. Denn Krebs entsteht ja da, wo das Immunsystem untätig ist.“ [...mehr lesen]
  • Kongress - pixabay
    Deutsche Krebshilfe

    19. Krebskongress in der Lüneburger Heide

    Wilsede (gb) – Moderne Trends in der Krebsforschung – mit diesem Thema beschäftigte sich das Wilsede-Meeting, das in diesem Jahr bereits zum 19. Mal im Ort Wilsede in der Lüneburger Heide stattfand. Rund 50 renommierte Krebs-Experten aus aller Welt gaben vom 16. bis 20. Juni 2012 einen intensiven Einblick in den aktuellen Stand der onkologischen Grundlagenforschung. Insgesamt nahmen rund 200 Besucher an der Tagung teil, darunter auch viele von der Deutschen Krebshilfe geförderte Nachwuchsforscher.

    „Seit 1973 ist das Wilsede-Meeting ein besonderer Treffpunkt für anregende Diskussionen und Vorträge“, erklärte Professor Dr. Boris Fehse vom Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, der die Veranstaltung in diesem Jahr zum ersten Mal leitete. „In dieser Zeit hat sich die Tagung einen festen Platz in den Terminkalendern weltweit angesehener Krebs-Experten erarbeitet.“

    […mehr lesen]

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