Cluster of differentiation

Der Begriff Cluster of Differentiation („Unterscheidungsgruppen“), abgekürzt CD, bezeichnet Gruppen immunphänotypischer Oberflächenmerkmale von Zellen, die sich nach biochemischen oder funktionellen Kriterien ordnen lassen. Bei den CD-Molekülen handelt es sich meistens um membrangebundene Glykoproteine, die teilweise zellspezifisch exprimiert werden und verschiedenste Funktionen haben können: Einige CDs haben Rezeptor- oder Signalfunktion, während bei anderen enzymatische Aktivität nachgewiesen werden konnte; darüber hinaus wird einigen Clustermolekülen eine zentrale Rolle bei der interzellulären Kommunikation (siehe auch Zellkontakt) zugeschrieben.

Geschichte

Nachdem es Georges Köhler und César Milstein Ende der 1970er Jahre gelungen war, monoklonale Antikörper herzustellen, wurden innerhalb weniger Jahre hunderte verschiedene Klone mit meist unterschiedlichen, teils aber auch überlappenden Spezifitäten generiert. Hierbei war die molekulare und genetische Identität des erkannten Merkmals jedoch meist unbekannt. Um eine Ordnung in das Chaos zu bringen, wurden 1981 zum ersten Mal Antikörper, die das gleiche Merkmal erkannten, in Gruppen zusammengefasst.

Nach der letzten Human Leukocyte Differentiation Antigens (HLDA) Konferenz im Jahr 2004 umfasste die CD Nomenklatur über 300 Cluster (CD1 – CD339, mit einigen Lücken), die teilweise noch weiter unterteilt werden (etwa CD3γ, CD3δ, CD3ε oder CD8a, CD8b). Das Zusammenfassen in ein Cluster heißt nicht, dass die Antikörper notwendigerweise das gleiche Epitop des Proteins erkennen müssen.

Des Weiteren sind auch Überschneidungen im Erkennungsspektrum der Antikörper möglich. Dies zeigt sich gut am Beispiel der Tyrosinphosphatase CD45. Diese wird - mit Ausnahme von Erythrozyten - von nahezu allen Zellen des hämatopoetischen Systems exprimiert. Es werden hierbei jedoch zelltypabhängig unterschiedliche Splice- und Glykosylierungsvarienten gebildet. Antikörper die alle diese Varianten erkennen werden als CD45 geclustert, wohingegen Antikörper welche nur ein eingeschränktes (engl. restricted) Spektrum erkennen als CD45R, CD45RO, CD45RA, CD45RB oder CD45RC geclustert werden. In der Maus wird CD45R häufig als B-Zell-Marker verwendet und wird dort auch als „B220“ bezeichnet (dieser Name leitet sich von der Molaren Masse (220 kDa) der entsprechenden Tyrosinphosphatase-Variante her).

Die CD Nomenklatur bezieht sich ursprünglich auf den Menschen, jedoch werden den orthologen Proteinen in anderen Spezies (vor allem Maus aber auch andere) die entsprechenden Cluster zugewiesen. Um Verwechslungen zu vermeiden, wird in unklaren Fällen dem CDxx ein Spezies-Kürzel vorangestellt (etwa hCD4: humanes CD4 oder mCD25: Maus CD25).

Zu beachten ist außerdem, dass der Protein- und Genname nicht identisch sein muss mit dem CD Cluster: mCD161c (CD) – NKR-P1C (Protein) – Ly55c (Gen).

Diagnostische Bedeutung

Veränderung der Muster der Differenzierungsantigene im Verlauf der Lymphozytenreifung von der Stammzelle bis zur aktivierten Immunzelle

Da verschiedene CD-Moleküle jeweils spezifisch für eine bestimmte Sorte oder Entwicklungsstufe von Zellen sind, können sie als Marker verwendet werden, die durch monoklonale Antikörper erkannt und auf diese Weise nachgewiesen werden können. Die Analyse des Expressionsmusters von CD-Molekülen (Immunphänotypisierung) auf Leukämiezellen spielt eine Rolle bei der Diagnose und Klassifikation von Leukämien. Entscheidende Bedeutung hat sie insbesondere bei der Klassifikation und Therapieplanung bei der akuten lymphatischen Leukämie.

Therapeutische Bedeutung

Aufgrund der Zellspezifität verschiedener CD-Moleküle wird versucht, diese als Zielstrukturen für eine pharmakologische Therapie verschiedener Erkrankungen zu nutzen.

Ein Beispiel für einen therapeutischen monoklonalen Antikörper gegen ein CD-Antigen ist Rituximab. Dieser Antikörper bindet spezifisch an CD20 und kann damit eine Immunantwort gegen CD20-positive Zellen, etwa bei Non-Hodgkin-Lymphomen, auslösen.

Siehe auch

Literatur

  • Mason D, ed., Leucocyte Typing VII: white cell differentiation antigens. Proceedings of the seventh international workshop and conference held in Harrogate, United Kingdom. Oxford University Press, 2002. ISBN 0-192-63252-3.

Weblinks

Diese Artikel könnten dir auch gefallen

Die letzten News

22.01.2021
Ethologie | Primatologie
Befreundete Schimpansen kämpfen gemeinsam gegen Rivalen
Menschen kooperieren in großen Gruppen miteinander, um Territorien zu verteidigen oder Krieg zu führen.
22.01.2021
Ökologie | Neobiota
Invasion: Bedrohung durch den Afrikanischen Krallenfrosch wesentlich größer als gedacht
Ein internationales Forscherteam um die beiden Herpetologen Philipp Ginal und Dennis Rödder vom Zoologischen Forschungsmuseum Koenig – Leibniz-Institut für Biodiversität der Tiere (ZFMK, Museum Koenig) nutzen einen neuen Ansatz zur Abschätzung des invasiven Potenzials einer Art.
22.01.2021
Neurobiologie
Grösse von Nervenverbindungen bestimmt Stärke des Signals
Nervenzellen kommunizieren miteinander via Synapsen.
22.01.2021
Mykologie | Land-, Forst- und Viehwirtschaft
Getreidelagerung: Naturstoffe wirksamer als chemische Insektizide
Senckenberg-Wissenschaftler Thomas Schmitt hat die Wirksamkeit von Kieselerde und einem parasitischen Pilz als Schutz vor Schadinsekten an Getreide im Vergleich zu einem chemischen Insektizid untersucht.
22.01.2021
Biotechnologie | Insektenkunde
Bioinspirierte Robotik: Von Libellen lernen
Forschungsteam der Uni Kiel entschlüsselt Fangapparat der aquatischen Jäger.
20.01.2021
Genetik | Evolution
Was das Genom des Lungenfischs über die Landeroberung der Wirbeltiere verrät
Das vollständig sequenzierte Genom des Australischen Lungenfisches ist das größte sequenzierte Tiergenom und hilft, den Landgang der Wirbeltiere besser zu verstehen.
20.01.2021
Zoologie | Ethologie
Weniger gestresst: Hochrangige Hyänenmännchen haben bei Weibchen beste Chancen
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Zoo- und Wildtierforschung (Leibniz-IZW) haben herausgefunden, dass die Interaktion mit anderen Männchen für rangniedrige Tüpfelhyänenmännchen "stressiger" ist als für hochrangige.
18.01.2021
Zytologie | Entwicklungsbiologie
Die ersten Löwen-Embryonen aus eingefrorenen Eizellen
E
18.01.2021
Mikrobiologie | Biochemie | Biotechnologie
Mikroorganismus baut Phenol unter extremen Bedingungen ab
Forschende vom Leibniz-Institut DSMZ in Braunschweig haben den Abbau von Phenol durch Saccharolobus solfataricus charakterisiert.
18.01.2021
Physiologie | Land-, Forst- und Viehwirtschaft
Methanausstoß von Milchkühen messen
Wissenschaftler des Instituts für Nutztierbiologie Dummerstorf haben ein neues Verfahren zur Vorhersage des Methanausstoßes einer Milchkuh entwickelt.
18.01.2021
Zoologie | Genetik | Ethologie
Berliner Igel bilden keine genetisch isolierten Bestände
Igel leben sowohl auf dem Lande als auch in größeren Städten.
16.01.2021
Botanik | Taxonomie
Die einzigartige Flora Neukaledoniens
Sieben neue Arten der Hundsgiftgewächse (Apocynaceae) haben Forscher*innen der Universität Bayreuth in Neukaledonien entdeckt. Auf den Spuren des britischen Entdeckers James Cook untersuchten sie im Frühjahr 2019 die Flora auf der Inselgruppe im Südwestpazifik.
16.01.2021
Taxonomie | Fischkunde
Neue Fischgattung aus Indien: Der Kiemenschlitzaal
Senckenberg-Wissenschaftler Ralf Britz hat gemeinsam mit internationalen Kolleg*innen eine neue Fischgattung beschrieben.
16.01.2021
Anthropologie
Wo man lebt, prägt das Verhalten
Je nachdem, wo auf der Welt sie leben, organisieren Menschen aus Jäger- und Sammlergesellschaften sich ihr Leben zum Beispiel bei der Nahrungssuche, Fortpflanzung, Betreuung des Nachwuchses und sogar hinsichtlich ihres sozialen Umfelds ähnlich wie Säugetier- und Vogelarten, mit denen sie ihren Lebensraum teilen.
16.01.2021
Ökologie | Biochemie
Wie Pflanzen Abwehrgifte bilden ohne sich selbst zu schaden
In einer neuen Studie klären Forschende des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie und der Universität Münster die Biosynthese und genaue Wirkungsweise von Diterpen-Glykosiden in wilden Tabakpflanzen auf.
13.01.2021
Zoologie | Ethologie | Meeresbiologie
Kegelrobben fressen Seehunde, Schweinswale – und ihre Artgenossen
Kegelrobben (Halichoerus grypus) sind Deutschlands größte freilebende Raubtiere. Viele Feriengäste kennen das Bild, wenn sie auf Helgoland am Strand oder in anderen Nordseeregionen auf Sandbänken liegen – friedlich nebeneinander oder neben Seehunden.
12.01.2021
Botanik | Ökologie | Insektenkunde
Schmetterling beweist: Karpaten waren in der Eiszeit teilweise bewaldet
Senckenberg-Wissenschaftler haben die Rückzugsorte des Tagfalters Erebia aethiops während der letzten Eiszeit in Europa untersucht.
12.01.2021
Mikrobiologie | Biochemie
Bakterium produziert pharmazeutische Allzweckwaffe
Ein Wirkstoff aus den Blättern einer Zierpflanze gilt seit einigen Jahren als möglicher Vorreiter einer neuen Gruppe potenter Medikamente.
11.01.2021
Zoologie | Physiologie | Video
Neon-grünes Leuchten beim Wüstengecko
Forschende der Zoologischen Staatssammlung München (SNSB-ZSM), der LMU und der Hochschule München haben entdeckt, dass der Wüstengecko Pachydactylus rangei aus Namibia unter UV-Licht stark neon-grün fluoreszierende Streifen an den Körperseiten und um die Augen zeigt.
11.01.2021
Ethologie | Land-, Forst- und Viehwirtschaft
Ziegen mögen Denksport
Wissenschaftler untersuchten in einem Deutsch-Schweizer Projekt die Lernfähigkeit von Ziegen.
09.01.2021
Ethologie | Neurobiologie
Schlaf für Erholung des Gehirns unersetzlich
Forscher*innen des Universitätsklinikums Freiburg weisen erstmals direkt nach, dass während des Schlafens im Gehirn aktive Erholungsprozesse ablaufen, die sich nicht durch Ruhe ersetzen lassen. Die Erkenntnisse sind relevant für optimale Leistung.
07.01.2021
Ökologie | Biodiversität
Starker Rückgang einer einst zahlreichen Tierart
Eine erneute Untersuchung der Puku-Antilopen im Kasanka Nationalpark in Sambia dokumentiert einen starken Rückgang.
07.01.2021
Ethologie | Video | Primatologie
Guineapaviane grunzen mit Akzent
Vokales Lernen führt zur Anpassung der Lautstruktur in einer mehrstufigen Pavian-Gesellschaft.
07.01.2021
Klimawandel | Meeresbiologie
Das neue Gesicht der Antarktis
Die Antarktis könnte künftig ergrünen und von neuen Arten besiedelt werden. Andererseits dürften Spezies verschwinden.
07.01.2021
Klimawandel | Meeresbiologie | Neobiota
Biodiversitäts-Kollaps im östlichen Mittelmeer
Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Paolo G.