Epitop
Ein Epitop (griech. ἐπί epi „bei, auf“ und τόπος topos „Ort“, synonym: antigene Determinante) ist ein Bereich der Oberfläche eines Antigens, an den ein Antikörper oder T-Zell-Rezeptor spezifisch bindet. Antikörper sind normalerweise gegen Proteine bzw. Proteide gerichtet. In seltenen Fällen können auch Antikörper gegen andere chemische Strukturen (z. B. DNA, Saccharide, Schwermetalle, Hormone) gebildet werden.
Ein einzelnes Antigen, wie z. B. ein Membranprotein einer Zelle oder eines Bakteriums, trägt verschiedene räumliche Epitope. Gegen jedes dieser Epitope kann ein spezifischer Antikörper oder eine spezifische T-Zelle gebildet werden. Epitope können art- bzw. individualspezifisch sein.
Typischerweise besitzen Epitope, welche an MHC-Klasse-I Molekülen gebunden sind, eine Länge von 8–11 Aminosäuren, wohingegen MHC-Klasse-II Epitope längere Peptidketten von circa 15 Aminosäuren aufweisen.
Es wird zwischen kontinuierlichen und diskontinuierlichen Epitopen unterschieden. Proteine bestehen aus Aminosäureketten und sind dreidimensional gefaltet. So können Epitope aus verschiedenen, im Raum nah bei einander liegenden Aminosäureresten bestehen, die aber in der Aminosäuresequenz eigentlich weit voneinander entfernt sind. Solche Epitope werden diskontinuierlich genannt, da sie nur im nativen Zustand des Proteins vorhanden sind und erkannt werden. Bei einer SDS-Gelelektrophorese und anschließendem Western Blot zum Beispiel werden die Aminosäureketten entfaltet (Denaturierung) und die Antikörper binden nicht mehr an diskontinuierliche Epitope, wenn die Epitope sich nicht erneut in die korrekte, native Form falten konnten. Kontinuierliche Epitope bleiben dagegen auch nach einer Denaturierung bestehen, da sie aus einer Sequenz aufeinanderfolgender Aminosäuren bestehen, welche bei der Denaturierung erhalten bleibt.
Nach der Phagozytose der Antigene präsentieren die Antigen-präsentierenden Zellen diese Epitope auf ihrer Zelloberfläche. Anschließend erfolgt die adaptive Immunantwort.
In der Gentechnologie finden Epitope tags Anwendung (z. B. His-Tag, Myc-tag, Strep-Tag, V5-Tag oder Flash-tag), um als Fusionsprotein den Nachweis von Proteinen zu ermöglichen, für die kein geeigneter Antikörper zur Verfügung steht. Hierzu wird in denselben open reading frame wie das zu untersuchende Protein das Gen eines Epitops eingebaut, sodass das exprimierte Protein ein N- oder C-terminales Epitope tag erhält. Gegen das angehängte Epitop kann nun ein Antikörper zur Detektion eingesetzt werden. Das gleiche Epitop kann in verschiedenen Versuchen immer wieder an neue Proteine angehängt werden, und somit kann auch immer der gleiche Antikörper verwendet werden, was eine erhebliche Aufwands- und Kosteneinsparung darstellt.
