Antikörperaufbau – was ist ein Sekundärantikörper?

Ein Immunglobulin G (IgG) besteht aus je zwei identischen leichten („L“ight) bzw. schweren („H“eavy) Polypeptidketten, die durch kovalente Disulfidbrücken verbunden sind. Der untere Bereich wird als Fc-Fragment (fragment crystallizable) bezeichnet. Die beiden Arme, die jeweils aus dem oberen Teil der H-Kette und einer L-Kette gebildet werden, heißen Fab-Fragment (antigen binding fragment). Die leichten Ketten bestehen aus jeweils einer variablen (VL) und einer konstanten Domäne (CL). Die schweren Ketten hingegen haben jeweils eine variable und drei konstante Domänen. Bezeichnet werden diese analog als VH und CH1, CH2, CH3.

In Säugern lassen sich fünf Immunglobulinklassen, die auch als Isotypen bezeichnet werden, unterscheiden (IgG, IgA, IgM, IgE und IgD).
Die Unterschiede zwischen den Isotypen liegen innerhalb der H-Ketten. So haben IgM und IgE neben Unterschieden in der Peptidsequenz eine zusätzliche konstante Domäne (CH4), im Vergleich zu den drei konstanten Domänen bei IgG und IgA. Letzteres wird zudem auch als Homodimer exprimiert, welches über eine J-Kette (Joining Peptide / Joining Chain) verbunden ist. IgM hingegen wird als Pentamer gebildet und enthält ebenfalls eine J-Kette.
Darüber hinaus werden IgG und IgA noch in vier bzw. zwei Subklassen eingeteilt, die untereinander geringere Unterschiede in der H-Kette aufweisen, als dies zwischen den Hauptklassen der Fall ist.

Kameliden besitzen unter den Säugetieren einzigartige IgG-Subklassen. Im Serum dieser Tiere befindet sich neben dem konventionellen IgG1 (klassischer Aufbau), IgG2 und IgG3. Diese besitzen weder leichte Ketten noch CH1 Domänen in den schweren Ketten (Abb.2). Die Schwere-Ketten-Antikörper haben eine geringe Größe, sind äußerst stabil und zeigen eine hohe Spezifität und Affinität zum jeweiligen Antigen.

Die Bezeichnung Sekundärantikörper basiert auf Ihrer funktionellen Eigenschaft, andere Antikörper als Antigen zu erkennen. Die Antikörper, die von einem Sekundärantikörper erkannt werden, werden in Analogie dazu Primärantikörper genannt.

Immunmarkierungen mit nur einem Antikörper werden auch als direkte Immunmarkierungen bezeichnet. Der Primärantikörper ist dabei in der Regel direkt an ein Reporter-Molekül gebunden. Dies kann ein (Fluoreszenz-)Farbstoff oder ein Enzym sein, welches ein Substrat in einen Farbstoff umsetzt. Antikörper, die kovalent mit einem Reporter bzw. Marker verbunden sind, werden als Konjugate bezeichnet.

Gegenüber dem direkten Nachweis hat die Verwendung von Sekundärantikörpern Vorteile. Da in der Regel mehrere Sekundärantikörper an einem Primärantikörper binden können, kommt es zu einer Signalverstärkung im Vergleich zu direkten Methoden. Zudem bietet der Einsatz von Sekundärantikörpern ein hohes Maß an Flexibilität, da nicht jeder Primärantikörper direkt markiert sein muss.

Insbesondere bei indirekten Mehrfachmarkierungen, müssen aber die Reagenzien sorgfältig ausgewählt und aufeinander abgestimmt werden, um fundierte Ergebnisse zu gewährleisten.