Unser Immunsystem verfolgt unterschiedliche Strategien, mit denen es Eindringlinge erkennt und andere Zellen über die Gefahr informiert. Alle diese Wege führen über einen gemeinsamen Knotenpunkt in den Immunzellen: das Protein TAP. Dieses Protein wird von vielen Viren ausgeschaltet, um die Abwehrreaktionen des Immunsystems zu unterwandern. Wissenschaftler des Biozentrums am Institut für Biochemie der Goethe Universität in Frankfurt am Main und des TWINCORE haben nun eine Methode entwickelt, mit der sie die Aktivität von TAP in einzelnen Immunzellen untersuchen können - und haben damit ein neues, zuverlässiges Werkzeug geschaffen, um die TAP- Aktivität zu bestimmen.
Die Abkürzung TAP steht für "transporter associated with antigen processing" und die Aufgabe dieses Proteins ist es, kurze Bruchstücke des Angreifers innerhalb der Immunzellen so zu verarbeiten, dass sie auf der Oberfläche der Immunzellen präsentiert werden. "TAP ist der entscheidende Schritt zur Präsentation von Informationen über den Erreger einer infizierten Zelle und der Verarbeitung dieser Information durch das Immunsystem", sagt Hanna Fischbach, Wissenschaftlerin am Biozentrum Frankfurt. Dieser Schritt beeinflusst die Reaktionen unseres Immunsystems auf vielfältige Weise. Marius Döring vom TWINCORE erklärt: "Die Präsentation von Fremdmolekülen auf der Oberfläche dendritischer Zellen des Immunsystems führt zur Aktivierung spezifischer Immunzellen. So werden z. B. Zellen aktiviert, die ein immunologisches Gedächtnis bilden und bei einem erneuten Kontakt mit dem Erreger sofort einen Angriff starten." Diese zentrale Funktion des TAP-Proteins macht es als Angriffspunkt für Eindringlinge so beliebt.
Die Funktion von TAP genauer zu untersuchen, war bislang allerdings sehr aufwendig und für echte Immunzellen praktisch unmöglich. Mit der neuen Methode, die Hanna Fischbach, Marius Döring und Daphne Nikles in enger Kooperation entwickelt haben, gelingt den Wissenschaftlern nun sozusagen der Sprung von der TAP-Theorie in die Test-Praxis. "Wir können nun mit direkt aus dem Menschen isolierten Zellen arbeiten und durch Fluoreszenzfarbmarkierungen sogar mehrere unterschiedliche Zelltypen gleichzeitig untersuchen", erklärt Hanna Fischbach."Durch die Markierung eines speziell für die Verarbeitung durch TAP ausgewählten Proteinbruchstücks, das nur bei intaktem TAP sichtbar ist, können wir die Aktivität dieser Schaltstelle in den Zellsubtypen gleichzeitig messen." Stammen die Zellproben von infizierten Patienten, könnte die Leuchtkraft der Zellen den Forschern verraten, in welcher Sorte Immunzellen der Erreger gezielt das TAP-Protein abschaltet. "Diese Methode ermöglicht die schnelle und zuverlässige Bestimmung der Inhibition von TAP durch Pathogene und ist ein neuer Weg, um mögliche Ansatzpunkte zu identifizieren, das Störmanöver der Erreger gezielt zu unterbinden", blickt Marius Döring in die Zukunft.
Publikation:
Fischbach H, Döring M, Nikles D, Lehnert E, Baldauf C, Kalinke U & Tampé R (2015) Ultrasensitive quantification of TAP-dependent antigen compartmentalization in scarce primary immune cell subsets. Nature Communications [Feb 6], Article Number 6199.
Ansprechpartner:
Prof. Dr. Ulrich Kalinke, ulrich.kalinke(at)twincore.de
Tel: +49 (0)511-220027-112
Ein direkter Blick in die "Schaltzentrale" des Immunsystems
