anticuerpos
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Reacciones Antigeno-Anticuerpo
QFB. Mario Adán Moreno
Suero Inmune
Suero absorbido
α
1
α
2
+ -
albumina
globulinas
Mobilidad
Can
tid
ad d
e P
rote
ina
β γ
Descubrimiento
Pasteur ve que las enfermedades pueden estar causadas por toxinas y que se puede generar inmunidad inoculando con bacteria atenuada o preparaciones libres de bacterias (1880 – Antrax, colera, rabia).
Entre 1888 y 1894 von Behring y Kitasato observan que la inmunidad en contra de toxinas (difteria y tetanos) puede ser transferida en el suero a un segundo individuo (antitoxinas).
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Estructura de Inmunoglobulina
Cadenas
Pesadas y ligeras
Puentes disulfuro CH1
VL
CL
VH
CH2 CH3
Region Bisagra
Carbohidratos
Puente disulfuro
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Isotipos de Inmunoglobulinas humanas
IgG – Cadena pesada Gamma (γ) IgM - Cadena pesada Mu (μ) IgA - Cadena pesada Alpha (α) IgD - Cadena pesada Delta (δ) IgE - Cadena pesada Epsilon (ε)
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Subclases de Inmunoglobulinas humanas
Subclases de IgG IgG1 - Cadena pesada Gamma 1 (γ 1) IgG2 - Cadena pesada Gamma 2 (γ 2) IgG3 - Cadena pesada Gamma 3 (γ 3) IgG4 - Cadena pesada Gamma 4 (γ 4)
Subclases de IgA IgA1 - Cadena pesada Alfa 1 (α 1) IgA2 - Cadena pesada Alfa 2 (α 2)
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Tipos de cadena ligera de inmunoglobulinas humanas
Kappa (κ) Lambda (λ)
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Isotipos
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Estructura de Inmunoglobulina
Dominios VL y CL
VH y CH1 - CH3 (or CH4)
OligosacaridosCH1
VL
CL
VH
CH2 CH3
Region Bisagra
Carbohidratos
Puente disulfuro
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Estructura de Inmunoglobulina
Region variable y constante VL & CL
VH & CH
Region Bisagra
CH1
VL
CL
VH
CH2 CH3
Region Bisagra
Carbohidratos
Puente disulfuro
QFB. Mario Adán Moreno
Relación entre estructura y función
Fab Ag binding
Papain
Fc
Fab
Fc Función
efectora
QFB. Mario Adán Moreno
Relación entre estructura y función
Fab Ag binding
Fc Effector
functions
F(ab’)2
Pepsin
Fc Peptides
F(ab’)2
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Relación entre estructura y función
Ag Binding
Complement Binding Site
Placental Transfer
Binding to Fc Receptors
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Región Variable Hipervariable (HVR) o región determinante
de complementariedad (CDR)HVR3
FR1 FR2 FR3 FR4
HVR1HVR2
Var
iabi
lity
Ind
ex
25 7550 100Amino acid residue
150
100
50
0
Regiones marco (Framework regions)
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Estructura de los dominios de Ig
9 β plegadas antiparalelas
7 β plegadas antiparalelas
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Naturaleza de las reacciones Ag/Ab
• Enlaces no covalentes– Puentes de hidrógenos– Uniones electrostáticas– Fuerzas de Van der Waals– Uniones Hidrofóbicas
• Reversible
• Enlaces Multiples
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Uniones débiles responsables unión Ag-Ac
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Sitio de unión no ligado
Sitio de unión ligado
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Especificidad
La capacidad de un sitio de combinación de anticuerpo para reaccionar solamente con un determinante antígénico.
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Afinidad = fuerzas de atracción y repulsión
Ab
Ag
Alta afinidad
Ab
Ag
Baja afinidad
Afinidad
• Fuerza de reacción entre un solo determinante antigénico y un solo sitio de reconocimiento de un anticuerpo.
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Cálculo de la afinidad
Ag + Ab ↔ Ag-Ab
Keq = [Ag-Ab]
[Ag] x [Ab]
Aplicando la ley de acción de masas
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Avidez
El total de fuerzas de unión entre un Ag y un aticuerpo.
Keq = 104
Afinidad106
Avidez
1010
Avidez
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QFB. Mario Adán Moreno
Reactividad cruzada• Un sitio de union de un anticuerpo es capaz de reaccionar con más de un determinante antigénico.
Anti-A Ab
Ag A
Anti-A Ab
Ag B
Epitopo compartido
Anti-A Ab
Ag C
Epitopo similar
Reacción cruzada
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IgG Structure
Monomer Properties
Major serum Ig Major Ig in
extravascular spaces Placental transfer –
Does not require Ag binding
Fixes complement Binds to Fc receptors
Phagocytes - opsonization
K cells - ADCC
IgG1, IgG2 and IgG4
IgG3
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IgM
Structure Pentamerica Extra domain (CH4)
Properties J chain Properties 3rd highest serum Ig First Ig made by fetus
and B cells Fixes complement Agglutinating Ig Binds to Fc receptors B cell surface Ig
CH4
J Chain
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Estructura de IgM
Glicosilaciones
Glicosilaciones
Puentesdisulfuro
Cadena J
Puentes disulfuroIntradominio.
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Diferentes conformaciones de IgM
Monomero: menor afinidad por el Ag.
Pentamero: Mayor afinidad por el antígeno Unión con C1q Mayor estabilidad Termodinámica.
Hexámero: Menor estabilidad termodinámica Mejor fijadora de C Misma vida media que pentamero.
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B Cell Antigen Receptor (BcR)
Ig- βIg-β Ig- αIg-α
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IgA
Structure Serum - monomer Secretions (sIgA)
Dimer J chain Secretory component
J ChainSecretory Piece
Properties 2ª highest serum Ig Major secretory Ig
(Mucosal or Local Immunity) Tears, saliva, gastric and
pulmonary secretions Does not fix complement Binds to Fc receptors on
some cells
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La cadena J
Proteína de 137 aa (15kDa) Sirve para unir monomeros de Ig de forma covalente. Contiene 8 residuos de cisteína que participan en la
formación de enlaces disulfuro. Altamente conservada No muestra homología con el dominio de Ig Susceptible a acción proteolítica debido a su alto contenido
en residuos con carga negativa.
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IgD
Structure Monomer Tail piece
Properties
Structure
B cell surface Ig
Does not bind complement
Tail Piece
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IgE
Structure Monomer Extra domain (CH4)
Properties Least common serum Ig
Binds to basophils and mast cells (Does not require Ag binding)
Allergic reactions Parasitic infections
(Helminths) Binds to Fc receptor on
eosinophils Does not fix complement
CH4