Anticorpos estrutura e função

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1 Anticorpos estrutura e função

2 anticorpos: componente sérico principal A Tiselius and E A Kabat. J Exp Med 69:119 Imunização de coelhos com ovalbumina Incubação soro com ovalbumina Observação desaparecimento fracção gamaglobulina Portanto, gamaglobulina=imunoglobulina!

3 Estrutura geral de uma imunoglobulina Contém 2 cadeias pesadas (H) e 2 cadeia leve (L) H: ~50 kd, 5 classes (M, D, G, A, E) L: ~25 kd, 2 classes (kapa, lambda) Duas actividades: Ligação atg (H+L) Função biológica (H) Lig dissulfido formam domínios globulares intra cadeia ( 2 na L, 4-5 H) Lig dissulfido entre cadeia HH e HL Cada cadeia tem 1 domínio variável (V) e 1 ou mais domínios constantes (C) Flexibilidade providenciada pela região charneira Cadeia pesada glicosilada (CHO)

4 Caracterização enzimática das Ig s Digestão com proteases util para caracterização estrutura: Papaína (derivada papaia) Pepsina (derivada intestino porco) Papaína origina fragmentos F(ab) e Fc F(ab) = fragment, antigen binding Fc = fragment, crystallizable Pepsina origina F(ab )2 + outros fragmentos pequenos b-mercaptoetanol reduz as ligações dissulfido e origina 2 cadeias polipeptídicas (H e L)

5 Análise cristalográfica revela domínio estrutural dos anticorpos L. J. Harris et al.1992, Nature 360:369.

6 A folha pregueada β Estabilização da estrutura antiparalela da folha por ligações hidrogénio entre grupo amina e carbonil adjacente Cada dobra contém alternadamente sequência radicais hidrofilico (virado exterior) e hidrofobico (virado para interior) perpendiculares ao plano da folha

7 Cada domínio contém pelo menos uma porção globular Cada porção globular tem duas camadas em estrutura folha β pregueada Cada folha β é composta por voltas anti-paralelas (setas) de várias dimensões estabilizadas por ligações hidrofóbicas e dissulfido Três voltas encontradas no domínio variável compõem a CDR

8 Análise da sequência aminoacídica das Ig s revela variabilidade no domínio V Sequenciação foi apenas possível usando anticorpo purificado de células malignas produtoras de anticorpo (plasmócitos): mieloma (humano), plasmocitoma (outros animais). Cada linha de células B produz uma espécie molecular de anticorpo e frequentemente excesso de cadeias leves (proteinúria de Bence-Jones) Sequenciação revelou 3 regiões hipervariáveis (Regiões Determinantes de Complementaridade) em cada domínio variável Kabat et al., 1977, Sequence of Immunoglobulin Chains, U.S. Dept. of Health, Education, and Welfare

9 Alterações conformacionais Atb e no Atg optimizam a complementaridade A ligação Atg-Atc resulta em alterações conformacionais em ambos As alterações aumentam a afinidade Portanto, o reconhecimento não é absolutamente rígido mas induzível

10 Forças não covalentes que mantém unido o complexo antigénio:anticorpo

11 Os braços da Ig são unidos por uma região de charneira flexível

12 Imunidade humoral: 5 classes de anticorpos IgM: cadeia pesada tem 4 dominios C (sem charneira); pentamero: cadeia J + lig dissulfido IgG: cadeia pesada tem 3 dominios C (mais charneira); quatro subclasses (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4); monómero IgA: cadeia pesada tem 3 dominios C (mais charneira); monomero (sero), ou dimero (segregada). IgE: cadeia pesada tem 4 dominios C (sem charneira); monomero (sero), IgD: cadeia pesada tem 3 dominios C (mais charneira); monomero (sero).

13 Actividades biológicas da IgM 5-10% do total Ig s séricas; Pentâmero de valência 10 ; Tamanho restringe distribuição ao soro mas pode ser transportada até mucosa; Presente superfície cel B (migm); Primeira Ig a ser produzida durante a resposta imune, baixa afinidade comparativamente à IgG; Activa complemento; Aglutina (agrega) atgs multivalentes; NÃO atravessa a placenta

14 Actividades biológicas da IgG 80% do total Ig s séricas; Monómero de valência 2 4 subclasses que diferem na região de charneira Presente no soro e nos tecidos Produzida mais tardiamente na resposta imune Maior afinidade que a IgM Liga-se aos receptores Fcγ na superfíofice células (IgG1=IgG3>IgG4>IgG2) Atravessa placenta (IgG1=IgG3=IgG4>IgG2) Activa complemento (IgG3>IgG1>IgG4>IgG2) Desempenha papel primordial na imunidade neonatal NÃO É segregada nas mucosas NÃO está presente na superfície das células B maturas inactivadas

15 Actividades biológicas da IgA 10-15% do total Ig s séricas; Monómero (soro) de valência 2; Dímero (segregada) valência 4; 2 subclasses Presente no soro e secreções Produzida mais tardiamente na resposta imune Maior afinidade que a IgM Alguma evidência para receptores Fc Forma secretada aglutina atg s multivalentes Papel imunidade das mucosas NÃO Atravessa placenta NÃO Activa complemento

16 A IgA dimérica é activamente secretada via receptor polimérico Ig s (Poly-Ig)

17 Figure 4-23

18 Actividades biológicas da IgE < 0.003% do total Ig s séricas; Monómero (soro) de valência 2; Distribuição qs restrita à superfície mastócitos e basófilos que exprimem receptores alta afinidade; Produzida mais tardiamente na resposta imune Papel alergia e protecção aos parasitas NÃO Atravessa placenta NÃO Activa complemento NÃO está presente na superfície de cels B maturas inactivas

19 Ligação cruzada IgE activa Mastócitos

20 Actividades biológicas da IgD < 0.2% do total Ig s séricas; Monómero de valência 2; Distribuição qs restrita à superfície cels B Função desconhecida (tolerância?) NÃO Atravessa placenta NÃO Activa complemento

21 Propriedades das Ig s - resumo

22 Determinantes antigénicos nos anticorpos

23 Funções das imunoglobulinas