B7- Protein

B7 ist ein peripheres Membranprotein, das von aktivierten Antigen-präsentierenden Zellen (APC) präsentiert wird. B7 kann nach Bindung von CD28- oder CD152 (CTLA-4)-Epitopen auf T-Zellen, ein kostimulatorisches Signal oder ein koinhibitorisches Signal erzeugen, um die Aktivität eines MHC-TCR-Signals zwischen der APC und der T-Zelle zu verstärken bzw. zu verringern. Die Bindung des B7-Proteins von APC an CTLA-4 von T-Zellen bewirkt eine Hemmung der Aktivität von T-Zellen.

Es gibt zwei Varianten von B7-Proteinen:

• B7-1 (CD80)
• und
• B7-2 (CD86).

Es ist nicht bekannt, ob sie sich beide Proteinvarianten signifikant voneinander unterscheiden. Bislang findet sich CD80 auf dendritischen Zellen, Makrophagen und aktivierten B-Zellen, CD86 (B7-2) auf B-Zellen. Die von T-Zellen exprimierten Epitope CD28 und CD152 (CTLA-4) interagieren jeweils sowohl mit B7-1 als auch mit B7-2. 

Kostenstimulation: Die Aktivierung des Immunsystems z.B. gegen einen infektiösen Krankheitserreger erfolgt in mehreren Schritten:

• Der T-Zell-Rezeptor muss zunächst mit dem Oberflächenprotein des Haupthistokompatibilitätskomplexes (MHC) interagieren. Die CD4- oder CD8-Proteine auf der T-Zell-Oberfläche bilden einen Komplex mit dem CD3-Protein, das dann MHC erkennen kann. Dies wird auch als "Signal 1" bezeichnet und hat vor allem die Aufgabe, die Antigenspezifität der T-Zellaktivierung zu gewährleisten.
• Die MHC-Bindung selbst reicht jedoch nicht aus, um eine T-Zell-Antwort zu erzeugen. Tatsächlich führt das Fehlen weiterer stimulierender Signale die T-Zelle in die Anergie. Das kostimulatorische Signal, das zur Fortsetzung der Immunantwort notwendig ist (Signal 2), kann von B7-CD28- und CD40-CD40L-Interaktionen kommen.
• Wenn CD40 auf der Antigen-präsentierenden Zelle (APC) an CD40L(CD154) auf der T-Zelle bindet, werden Signale sowohl an die APC als auch an die T-Zelle zurückgesendet. Das Signal der APC an die T-Zelle, veranlasst die T-Zelle zur Expression von CD28 auf ihrer Oberfläche.
• Die derart aktivierte T-Zelle veranlasst wiederum die Antigen-präsentierende Zelle zur Expression von B7 (entweder B7.1 oder B7.2). Es ist letztlich die B7-CD28-Interaktion und -Bindung, die die T-Zelle zusätzlich anweist, CTLA-4 (das „Cytotoxic T-Lymphocyte Antigen-4“ der Konkurrent für CD28) zu exprimieren. Da CTLA-4 auch an B7 bindet, wird hierdurch die Anzahl der B7-Moelkülen die an CD28 binden kann, verringert.
• Die B7-CTLA-4-Bindung unterdrückt die T-Zell-Aktivierung. Das Gleichgewicht zwischen den gegensätzlichen Signalen, die durch die B7-CD28- und B7-CTLA-4-Bindung erzeugt werden, reguliert die Intensität der T-Zell-Antwort.

Eine Blockade von CD28 führt zu einer Unterbrechnung der T-Zell-Aktivierung. Dies ist ein Mechanismus, mit dem das Immunsystem die T-Zell-Aktivierung herunterreguliert. T-Zellen können ebenfalls das Oberflächenprotein CTLA-4 (CD152) exprimieren und sind damit  ebenfalls in der Lage B7 zu binden. Dies erfolgt mit zwanzigfach höherer Affinität für B7-Proteine. Diese Bindung führt jedoch nicht zu einer Aktivierung der T-Zellen!

CTLA-4-Knockout-Mäuse sind nicht in der Lage, die Immunantwort zu stoppen, und entwickeln eine fatale massive Lymphozytenvermehrung.