B

InmunoglobulinasDra. Rosanna Citti de Petricone Ctedra de Microbiologa e Inmunologa FCV-UCV

Estructura molecular, propiedades y funciones de las

ORIGEN HISTRICO

INMUNOGLOBULINAS Suero de animal inoculado con toxina Difterica Tetnica, protega a otros animales de la misma toxina (neutralizacin).

E. Von Behring y S. Kitasato (1890)

B

CONCEPTO Protenas presentes el suero o los lquidos corporales de mamferos y otras especies animales Naturaleza qumica Glicoprotena 4- 18% Carbohidratos 82- 96% Polipptidos

Formacin Sintetizadas por el organismo en respuesta a una sustancia extraa (Antgeno Inmungeno)

Funcin Unirse o reaccionar con el estimulo antignico que indujo su formacin, con el objeto de neutralizarlo, opsonizarlo o lisarlo.

ORIGEN DE LAS INMUNOGLOBULINAS

BClula precursora

Linfoblasto

Clula plasmtica Plasmocito

BLinfocito B anticuerpos

CARACTERISTICAS Especificidad Unen un antgeno especfico

Anodo

Heterogeneidad (Dif. PM) Actividades biolgicas secundarias

CtodoPosicin del suero antes de la electroforesis

B

Fijacin de Complemento (C) Fagocitosis Liberacin de histamina por los mastocitos Una regin captura al antgeno Otra regin se une a las clulas del husped

Posicin del suero despus de la electroforesis

Molcula bifuncional

Solubilidad en soluciones salinas Sulfato de amonio o de Zn

Posicin de las protenas Posicin de las protenas despus de la electroforesis despus de la electroforesis

Carga electrostticaAlbmina Globulinas

ANTICUERPO: ADAPTADOR FLEXIBLE

B

ESTRUCTURA DE LAS INMUNOGLOBULINAS EN RELACIN A SU FUNCIN

Papaina

Pepsina

B

Fab

Fab Fc

F(ab)2

Fab: Fraccin que une antgeno (monovalente) Fc: Fraccin cristalizable

Fab2: Fraccin que une antgeno (bivalente) + bisagra

Fija complemento - Se une a monocitos - Interviene en transferencia placentaria

B

ESTRUCTURA PRIMARIA DE LAS INMUNOGLOBULINAS

ESTRUCTURA DE LAS INMUNOGLOBULINASNH2 NH2 Regin Residuos de prolina bisagra Articulacin universal Flexibilidad Enzimas proteolticas Aleja los 2 sitios de unin al antgeno NH2

LS

HS

HS

LS

NH2

B

S

S

COOH

COOH

Monmero: 4 cadenas (160 kDa) 2 cadenas pesadas (H) 60 kDa 2 cadenas ligeras (L) 25 kDa

MONOMERO COOH Puentes disulfuros (S-S) Residuos de cisteina que unen las cadenas entre s . Pueden ser intracatenarios o interc. Pueden ser dimricas o pentamricas

CADENAS DE LAS INMUNOGLOBULINASNH2

Cadena pesada o H

B

50.000 70.000 Dalton (450 aa) Estructuralmente distinta en cada clase de Ig Existen 5 tipos de H: (-- - - - ) Consta de: Regin constante (CH) Regin variable (VH)

H1 109

NH2 NH2Regin Variable (VH) Regin Constante (CH1 ) Regin Constante (CH2 ) Regin Constante (CH3 )

H LS S

COOH

450

COOH

COOH

CADENAS DE LAS INMUNOGLOBULINASCadena liviana o LNH2

B

23.000 Dalton / 220 aa Comn a todas las clases de Ig. Tiene dos Tipos: Kappa ( ) Lambda ( ), nnca las 2 juntas Consta de: Regin constante (CL) Regin variable (VL)

1 109 220

L NH

NH2

H LS S

2

Regin Variable (VL) Regin Constante (CL)

COOH

COOH

COOH

ESTRUCTURA SECUNDARIA DE LAS Ig.(Dominios de las Inmunoglobulinas)

Se refiere al Pliegue de la estructura Primaria, en virtud a la interaccin H entre los aa prximos L NH

2

H LNH2 VH VL Bisagra 214 CH1 CL

B

NH2 VH VL 118 CH1 CL

NH2

Estructuras globulares como un asa, (bucle) de 60 aa dentro de las cadenas de las Ig.

CH2

CH2

Formadas por la unin de puentes disulfuros intracatenarios446

CH3

CH3

En ellos residen las propiedades funcionales de las Ig

COOH COOH

DOMINIOS DE LAS INMUNOGLOBULINASFunciones de los dominiosVH y VLUnin al antgeno

H LNH2 VH VL 118 CL

NH2

H LNH2 VH VL Bisagra 214 CH1 CL

B

NH2

CH1Unin al C4B del Complemento Unin al C1q del Complemento

CH2 CH3Receptor de macrfagos y Monocitos

CH1

CH2

CH2

CH2+CH3Receptor de Transferencia Placentaria, receptor de neutrfilos y clulas K,

CH3 446

CH3

COOH COOH

DOMINIOS DE LAS INMUNOGLOBULINAS Regiones Hipervariables Son segmentos cortos polipeptidicos de 10 aa, presentes en las cadenas L y H, con una gran hipervariabilidad. Situados en los aa 30, 50 y 95. Funcin: cadena peptdica especfica para la unin al antgeno (reconocimiento)

B

HEpitopo del Ag

LRegiones Hipervariables

H L

B

Hipervariabilidad de losaminocidos en las regiones variables de las cadenas ligeras y pesadas de las Ig.(consta de 10 aa) Determinan afinidad y especificidad con el Ag. CDR: Regiones determinantes de la Complementariedad

RDC

Cristalografia con rayos X

Estructura antignica de las Inmunoglobulinas

B

Las Inmunoglobulinas son glicoprotenas complejas Actan como Antgenos Se pueden producir anticuerpos contra ellas

Existen 3 tipos de determinantes antignicos Isotipo Alotipo Idiotipo

IsotipoSon las diferentes clases de Ig. que existen (IgAIgM-IgG-IgD-IgE) y que vienen definidas en funcin de la regin constante de las cadenas H. Dentro de una misma clase pueden haber variaciones en las secuencias de aa. (SUBCLASES) Alotipo

B

Cuando se establecen variaciones individuales, genticas o hereditarias, que se relacionan con los cambios en un nmero muy restringidos de aa asociados con mutaciones en los dominios constantes de la cadena L o H. Formas alelicas de grupos sanguineos. Diferentes miembros de una misma especie pueden tener diferentes alotipos. Marcadores de Paternidad. Idiotipo Son los cambios producidos en la secuencia de aa de las regiones HIPERVARIABLES tanto de las cadenas L como H. La suma de Idiotipos se llama IDIOTOPO. Emplea en tratamiento de tumores de Linfocitos B

B

UNIN Antgeno -Anticuerpo Enlaces NO covalentesLas molculas se unen por 2 tipos de enlaces: 1) COVALENTES

Ag

B

(firmes, no reversibles requieren de mucha ENERGIA), no tienen flexibilidad ni adaptabilidad, no son reutilizables.

+ + +

C=0 H-N H20 H20

Enlaces electrostticos (inica) Ac

Ag

Ac Puentes de Hidrgeno AcEnlaces Hidrfobos Fuerzas de Van der Waals

2) NO COVALENTES (cuando 2 molculas se aproximan mucho) muy prximo, rpida y reversible formar complejos reutilizables actan a distancias cortas produce ajustes conformacin (llave y cerradura)

Ag

Ag

Ac

REACCIN ANTGENO- ANTICUERPOCristalografa de Rayos X de IgG

BLa molcula del Ag se aloja en un surco formado por las cadenas L y H, Denominado. PUNTO DE UNON AL Ag. El Ag hace contacto con 10-12 aa de la Regin HIPERVARIABLES de la cadena L y H. Los nmeros indican los aa que establecen contacto con el Ag.

SITIO DE COMBINACION DEL ANTICUERPO Y EL ANTGENO

BEstudios mediante cristalografa de rayos X, de la IgG humana que se une con la -hidroxil vitamina K

Uniones de la lisozima (verde) con las regiones hipervariables de las cadenas pesadas (azul) y ligeras (amarillo) del fragmento Fab del anticuerpo

B

Glu 121 (rojo)

Molculas rotadas 90 hacia delante para mostrar los residuos contactantes que contribuyen al enlace entre el antgeno y el anticuerpo

CINTICA DE LAS REACCINES Ag y Ac.AFINIDAD del ANTICUERPO: es la fuerza de enlace que se establece entre Ag y Ac. O sea, a formar complejos estbles , y representa la suma de las fuerzas de atraccin y de repulsin entre ambos. Un Ac. de Alta Afinidad implica un Buen ajuste Un Ac. de Baja Afinidad, implica un Mal ajuste

B

CINTICA DE LAS REACCINES Ag y Ac.AVIDEZ del ANTICUERPO Indica la fuerza total de la interaccin entre el Ag y Ac. O sea, la fuerza con que un Ac polivalente se une a un Ag polivalente. Los Ag pueden ser: Monovalente.. Hapteno Polivalente .. Microorganismos La Avidez es ms importante que la Afinidad, porque provoca una gran estabilidad en comparacin con las uniones monovalentes simples (Afinidad). Los Ag que se encuentran en la naturaleza son Polivalentes. Ej. Ig M.

B

Especificidad de los SuerosLa ESPECIFICIDAD DE UN ANTISUERO es igual a la suma de los efectos de c/u de los Ac. que contiene dicho antisuero. La poblacin de Ac. puede contener muchos PARTOPOS, c/u es capz de reaccionar con un EPTOPO diferente, o con regiones diferentes en un mismo eptopo. Los Ac frente al virus del Sarampin se unen solo a ese virus.

B

ISOTIPOS DE INMUNOGLOBULINASESTRUCTURA ANTIGENICA Isotipo Epitopos caractersticos

IgG + Antiglobulinas

B

IgM IgG IgA IgE IgD

(cadena H) (mu) (gamma) (alfa) (psilon) (delta)

PESO MOLECULAR Y TAMAO Isotipo IgG IgE IgA IgM IgD

P.M.180.000 200.000 360.000 900.000 170.000

Coef. Sedi7S 8S 11S 19S 6S

Ultra centrifugacin analtica

ISOTIPOS DE INMUNOGLOBULINAS

BIgG

J

JIgA IgM IgD IgE

COMPONENTE SECRETORIO CADENA J

La Inmunoglobulina GOrigen: Clulas plasmticas del Bazo, Ganglio y Mdula

BIgG

PM: 180 kDa. Carcteristica de Resp. Inmune Secundaria La ms abundante en suero (80%) Estructura:2 cadenas L (

)

y 2 cadenas H tipo (

)

Funcin: nicas que atraviezan la placenta, solo en: (>Primates y y roedores.(