Anticuerpos

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).


Estructura de Inmunoglobulina

Cadenas

Pesadas y ligeras

Puentes disulfuro CH1

VL

CL

VH

CH2 CH3

Region Bisagra

Carbohidratos

Puente disulfuro


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)


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)


Tipos de cadena ligera de inmunoglobulinas humanas

Kappa (κ) Lambda (λ)


Isotipos



Dominios VL y CL

VH y CH1 - CH3 (or CH4)

OligosacaridosCH1

VL

CL

VH

CH2 CH3

Region Bisagra

Carbohidratos

Puente disulfuro



Region variable y constante VL & CL

VH & CH

Region Bisagra

CH1

VL

CL

VH

CH2 CH3

Region Bisagra

Carbohidratos

Puente disulfuro


Relación entre estructura y función

Fab Ag binding

Papain

Fc

Fab

Fc Función

efectora



Fab Ag binding

Fc Effector

functions

F(ab’)2

Pepsin

Fc Peptides

F(ab’)2



Ag Binding

Complement Binding Site

Placental Transfer

Binding to Fc Receptors


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)


Estructura de los dominios de Ig

9 β plegadas antiparalelas

7 β plegadas antiparalelas


Naturaleza de las reacciones Ag/Ab

• Enlaces no covalentes– Puentes de hidrógenos– Uniones electrostáticas– Fuerzas de Van der Waals– Uniones Hidrofóbicas

• Reversible

• Enlaces Multiples


Uniones débiles responsables unión Ag-Ac


Sitio de unión no ligado

Sitio de unión ligado


Especificidad

La capacidad de un sitio de combinación de anticuerpo para reaccionar solamente con un determinante antígénico.


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.


Cálculo de la afinidad

Ag + Ab ↔ Ag-Ab

Keq = [Ag-Ab]

[Ag] x [Ab]

Aplicando la ley de acción de masas


Avidez

El total de fuerzas de unión entre un Ag y un aticuerpo.

Keq = 104

Afinidad106

Avidez

1010

Avidez


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


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


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


Estructura de IgM

Glicosilaciones

Glicosilaciones

Puentesdisulfuro

Cadena J

Puentes disulfuroIntradominio.


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.


B Cell Antigen Receptor (BcR)

Ig- βIg-β Ig- αIg-α


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


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.


IgD

Structure Monomer Tail piece

Properties

Structure

B cell surface Ig

Does not bind complement

Tail Piece


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

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