B-Zell-Antigenrezeptor im Visier

Reth hat die Grundstruktur des B-Zell-Antigenrezeptors (engl. kurz B-cell receptor, BCR) 1989 erstmals beschrieben und erforscht weiterhin dessen molekulare Struktur, Organisation und Funktionsweise. Der BCR ist ein etwa 10 nm großes Protein und befindet sich in und auf der Zellmembran von B-Lymphozyten, die im Durchmesser etwa 7 µm messen. Angesichts dieser Größenunterschiede verwundert es nicht, dass ein einziger B-Lymphozyt bis zu 120.000 BCR besitzen kann.

In einer Studie, die im Jahr 2010 erschien, zeigte Reth, dass die Verteilung der BCR auf der Zellmembran von B-Lymphozyten nicht zufällig ist, sondern einem bestimmten Muster folgt: Jeweils mehrere BCR lagern sich in einem Abstand von 10 bis 20 nm nebeneinander an, vernetzen sich und bilden zusammen ein 50 bis 150 nm großes Cluster, eine „Rezeptorinsel“. Derzeit arbeiten Reth und sein Team daran, die Oberfläche der Zellmembran mit ihren Rezeptorinseln und weiteren Membranproteinen zu kartieren. Dabei bedienen sie sich u.a. der Super-Resolution-Mikroskopie, die aufgrund der spektralen Markierung von Molekülen auch solche Moleküle lichtoptisch darstellen kann, die erheblich kleiner sind als 250 nm, wo die Auflösungsgrenze des sichtbaren Lichtes (und eines einfachen Lichtmikroskops) liegt.

Wenn Antigene an die BCR binden, fallen die Cluster auseinander; zugleich aktivieren die BCR den B-Lymphozyten, der sich daraufhin teilt und dessen Tochterzellen sich zu Plasmazellen entwickeln; diese Plasmazellen sezernieren eine Variante des BCR, die als lösliche Antikörper im Blut kursieren und die Antigene binden. Dieser Prozess ist ein zentraler Teil der adaptiven Immunantwort.

Reth und sein Team bauen die BCR-Cluster auch in synthetische Membranen ein, wo sie genauer beobachten können, wie ihr Auseinanderfallen funktioniert. Der mit 100.000 Euro dotierte Paul Ehrlich- und Ludwig Darmstaedter-Preis wird ihren weiteren Forschungen zugute kommen. 

Quelle: www.pr.uni-freiburg.de, Meldung vom 15.03.2014.