Ein Peptidantigen ist die Verwendung eines Peptids, um das Immunsystem eines Tieres zu veranlassen, Antikörper gegen dieses Peptid zu entwickeln. Peptide sind kurze Aminosäureketten; längere Ketten werden als Proteine bezeichnet. Ein Peptidantigen kann als Teil der Entwicklung eines Impfstoffs verwendet werden.
Peptide sind organische Moleküle, die aus Stickstoff, Sauerstoff, Kohlenstoff, Wasserstoff und normalerweise Schwefel bestehen. Sie sind Aminosäureketten und sind durch eine Peptidbindung verbunden. Peptidbindungen sind Verknüpfungen der NH2- und COOH-Gruppen der beiden benachbarten Aminosäuren.
Ein Antigen ist ein Molekül, das an einen Antikörper bindet und eine Immunantwort hervorruft, die Reaktion des Körpers auf Moleküle, die fremd erscheinen. Nicht alle Arten von Molekülen können vom Immunsystem erkannt werden. Proteine, Peptide und Zuckerketten können als Antigene wirken.
Es gibt auch menschliche Antigene. Dazu gehören Proteine, die auf der Oberfläche von Tumorzellen vorhanden sind. Solche Antigene können auch im Blut vorhanden sein. Dies ist die Grundlage für prostataspezifische Antigentests, die häufig zum Screening auf Prostatakrebs verwendet werden. Einige Antigene werden absichtlich eingeführt, um als Impfstoffe zu wirken und eine Immunantwort hervorzurufen.
Antikörper sind Proteine im Blut, die einem bestimmten Antigen entgegenwirken. Nur einige Teile eines Moleküls werden von einem Antikörper erkannt. Die Spitze des Antikörpers enthält ein Paratop, das die komplexe Struktur des Antigens erkennt. Diese Region des Antikörpers ist für die große Vielfalt der in einem Organismus vorhandenen Antikörper verantwortlich. Ein Individuum kann Millionen verschiedener Antikörper haben.
Oft werden Peptidantigene verwendet, weil sie Teil eines größeren Proteins sind, das möglicherweise nicht gereinigt wurde. Wenn ein Peptidantigen zur Herstellung von Antikörpern verwendet wird, ist es wichtig, dass ein Forscher einen antigenen Abschnitt des Peptids verwendet. Antigenspezialisten können beim Antigendesign helfen, um die Chancen zu maximieren, dass das als Antigen verwendete Peptid einen Antikörper erzeugt. Es ist viel einfacher vorherzusagen, welche Epitope exponiert sind, wenn man die dreidimensionale Struktur der Verbindung kennt.
In den meisten Fällen ist die Gesamtstruktur des Peptids nicht bekannt, obwohl eine Vorhersagesoftware analysieren kann, welcher Abschnitt des Peptids wahrscheinlich antigen ist. Die Peptide, die am wahrscheinlichsten auf einen Antikörper treffen, sind diejenigen auf der Oberfläche der Zelle. Sie sind wahrscheinlich hydrophil – löslich in Wasser. Flexibilität ist auch ein wichtiges Kriterium dafür, dass ein Peptidantigen mit einem Epitop reagiert.
Sobald ein geeignetes Peptidantigen identifiziert wurde, wird ein synthetisches Peptid hergestellt. Es kann dann bei der Immunisierung verwendet werden. Es wird einem Tier injiziert, um eine Immunantwort zu erzeugen. Nachdem die Antikörper isoliert wurden, werden sie analysiert, um sicherzustellen, dass der Organismus eine wirksame Immunantwort aufgebaut hat.
Eine übliche Methode, um zu testen, ob Antikörper für das gewünschte Protein spezifisch sind, ist die Durchführung eines Western Blots. Dabei werden die Proteine, die das Peptid enthalten, auf einem Gel mit elektrischem Strom getrennt. Dies wird Elektrophorese genannt. Anschließend werden die Proteine auf eine Membran übertragen und mit dem Antikörper sondiert.
Wenn ein für das Protein spezifischer Antikörper vorhanden ist, wird er an das Protein auf der Membran binden. Die Membran wird gewaschen und dann mit einem sekundären Antikörper behandelt. Wenn die Antikörper beispielsweise in einer Maus entwickelt wurden, wäre der sekundäre Antikörper ein Anti-Maus-Antikörper. Dieser Antikörper wurde entwickelt, um Farbe oder Lumineszenz zu erzeugen, damit der Forscher sehen kann, wo der ursprüngliche Antikörper gebunden hat.