Molekulare
Erkennung ist ein Schlüssel-Ereignis in der Biologie.
Mit ihrer Hilfe werden fast alle Prozesse, insbesondere Reaktionskaskaden
und Signal-Weiterleitungen in der Zelle, eingeleitet und gesteuert.
Proteine, die hochdifferenzierte Oberflächen besitzen, stellen dabei die wichtigsten Funktionseinheiten dar. Sie sind in enormer Vielfalt in Zellmembranen eingebettet, an Zellmembranen gebunden oder als wasserlösliche Komponenten innerhalb und außerhalb der Zelle vorhanden.
Zwei
Standardsituation Molekularer Erkennung:
Rezeptor-Ligand Bindung:
Der Rezeptor bindet nur einen bestimmten Liganden.
Ist dieser vorhanden und wird er gebunden, so führt dies zu einem weiteren Ereignis.So könnte etwa, wie im Bild rechts gezeigt, die Bindung eines Liganden an einen Rezeptor der Zellmembran die Öffnung eines Kanals ins Zellinnere bewirken.
Schema eines Zell-oberflächen-Rezeptors
Antikörper-Antigen Bindung:
Auch bei der Immunreaktion spielt die Bindung eines Moleküls durch ein anderes eine wichtige Rolle. Im Körper selbst muss ein passender Antikörper vorhanden sein, um das eindringende Antigen zu binden, bevor es unschädlich gemacht werden kann.
Antikörper sind eine Gruppe von Proteinen, die den tierischen Organismus vor Fremdeinflüssen, beispielsweise vor Infektionen mit Bakterien und Viren oder vor eigenen Tumorzellen schützen sollen.
Ein Antikörper erkennt eine bestimmte Stelle der Oberfläche eines Makromoleküls und bindet daran. Man bezeichnet solche Komponenten als Antigene.
Ein Antigen ist meist größer als die Bindungsstelle eines Antikörpers. Es kann daher mehrere (verschiedene) Antikörpermoleküle binden.