2. Las inmunoglobulinas. Estructura, propiedades y ...

1 1 Bioqu mica inmunol gica2. Las inmunoglobulinas . estructura , 2. Las inmunoglobulinas . estructura , propiedades y funciones biolpropiedades y funciones biol minaProte nasIgGIgAIgMIgD--++Movilidad electrofor ticaProte na (Densitometr a)Las inmunoglobulinas se encuentran en la regi n de las gammaglobulinas2 Anticuerpos = inmunoglobulinas Anticuerpos = inmunoglobulinas globulinasglobulinas Prote nas de estructura globular sintetizadas por c lulas del sistema inmune (Linfocitos B y c lulas plasm ticas derivadas de ellos. Presentes en la sangre (plasma) y otros fluidos biol gicos (saliva, l grimas, secreci n mucosa intestinal, l quido sinovial, l quido intersticial etc.))

2 En el plasma se detectan dentro de la fracci n de las globulinas. Capaces de reconocer a otras mol culas (ant genos) de manera muy espec fica, y formar complejos estables con ellos (inmunocomplejos). Su aparici n en plasma forma parte de la respuesta inmunol gica adaptativa, en lo que se conoce como respuesta humoral espec fica. Los anticuerpos tienen una vida media en el organismo relativamente larga (varias semanas). Constituyen una defensa muy eficaz contra agentes pat pesadaCadena pesadaCadena ligeraCadena ligeraLa estructura bLa estructura b sica de las inmunoglobulinassica de las inmunoglobulinas Dos cadenas pesadas (50 KDa), id nticas entre s Dos cadenas ligeras (25 KDa), id nticas entre s Las cadenas est n unidas por uno o varios puentes disulfuro Glicoprote nasEje de Eje de simetrsimetr aa3 Tipos de inmunoglobulinasTipos de inmunoglobulinas Existen 5 tipos b5 tipos b sicossicosde inmunoglobulinas : IgG, IgM, IgA, IgD, IgE.

3 Son sintetizadas por los linfocitos B (IgM, IgD) y por las c lulas plasm ticas derivadas de ellos (IgG, IgA, IgE). IgM e IgG se detectan principalmente en el plasma sangu neo y en el l quido intersticial Las IgA aparecen fundamentalmente en secreciones (saliva, l grimas, secreci n intestinal, etc.), recubriendo mucosas expuestas al ataque de agentes pat genos externos. La IgD es una inmunoglobulina asociada a la membrana de los linfocitos B. Su funci n primaria de las es la de servir como detectores de ant genos para las c lulas B. Se detecta marginalmente en el plasma.

4 Las IgE son anticuerpos que, si bien inicialmente se liberan al plasma por las c lulas plasm ticas, son integrados en la membrana de otras c lulas (mastocitos), participando en las reacciones de sticas estructuralessticas estructuralesCadena pesada(H) ligera (L)(MG )IgGIgA(SIgA)IgMIgDIgE extended compact SCSCSIgASCSCF ormas polimerizadas que aparecen en el hombreSC = Componente secretor ( Da)J = Prote na de uni n(J: join; Da) =======4 inmunoglobulinas inmunoglobulinas monommonom ricasricasEn soluciEn soluci n en el n en el plasma y otros plasma y otros fluidos biolfluidos biol gicosgicosAsociada a membrana Asociada a membrana de las cde las c lulas cebadaslulas cebadasAsociadas a Asociadas a membrana de membrana de linfocitos Blinfocitos BInmunoglobulinas inmunoglobulinas multimmultim ricasricas5 Cadena ligeraCadena ligeraCadena pesadaCadena pesadaPolisac ridoEstructura tridimensional de la Inmunoglobulina GEstructura en estructura en dominiosdominios de

5 Las inmunoglobulinasde las inmunoglobulinasRegiRegi n n constanteconstanteRegiRegi n n variablevariableDos dominios variables (VH, VL) y cuatro dominios constantes (CL, CH1, CH2, CH3)6 Reconocimiento antReconocimiento ant genogeno--anticuerpoanticuerpoDigesti n con bromela naIdentificaciIdentificaci n del dominio de n del dominio de uniuni n a los antn a los ant genosgenosF(ab) 22 x FabFcDigesti n con papa naFabFab, , F(abF(ab)) 22: antigen binding fragment : zona de uni n a ant genosFcFc:: crystaline fragment : zona constante que interacciona con receptores celulares7 Experimento que permitiExperimento que permiti visualizarvisualizar las estructuras de los las estructuras de los complejos antcomplejos ant geno anticuerpogeno anticuerpoS ntesis qu mica de una mol cula que contiene dos veces el mismo determinante ant genicoMol cula org nica de peque o tama o (ant geno)

6 , que es administrado a un conejo con el fin de producir anticuerpos espec ficos contra lAnticuerpos que reconocen a la mol cula org nica Estructuras que se observan al microscopio electrEstructuras que se observan al microscopio electr nico al incubar nico al incubar antant genos y anticuerposgenos y anticuerposAnt geno con dos determinantes antig nicos iguales+8 Radical ( R )Radical ( R )sulfonatosulfonatoarsenatoarsenatocarbo xilatocarboxilatoLos anticuerpos muestran una extraordinaria especificidad por loLos anticuerpos muestran una extraordinaria especificidad por los ants ant de ant genoRespuesta que se obtiene cuando se eval a la respuesta de Ig s producidas al inmunizar con cido 3-aminobenzeno sulf nico, frente a an logosLos anticuerpos muestran una extraordinaria especificidad por loLos anticuerpos muestran una extraordinaria especificidad por los ants ant Por quPor qu son tan especson tan espec ficos los los )

7 Porque el ant geno encaja en el locusde reconocimiento del anticuerpoEl reconocimiento del ant geno por el anticuerpo tiene lugar en un locus espec fico constituido por los extremos de la cadena ligera y pesada, en la que encajael ant geno y que permite se ponga de manifiesto toda una serie de fuerzas que mantendr n unidos ant geno y anticuerpo. La zona de reconocimiento por parte del Ac es de tama o limitado (10 aa)10 InmunocomplejoInmunocomplejoestable siestable si atracci n >>repulsi n InmunocomplejoInmunocomplejono no estable siestable si atracci n <<repulsi n 2) El reconocimiento eficaz (y con ello la especificidad)

8 Se basan en que exista entre ant geno y anticuerpo una interacci n tal que las fuerzas de atracci n superen a las de repulsi n, de manera que el complejo que se forme sea estable QuQu fuerzas mantienen juntos al antfuerzas mantienen juntos al ant geno y a los anticuerpos? geno y a los anticuerpos? 11 Distancia relativa a la que actDistancia relativa a la que act an estas fuerzasan estas fuerzasPuentes hidrPuentes hidr genogenoElectrostElectrost ticasticasVan Van derderWaalsWaalsHidrofHidrof bicasbicasLa interacciLa interacci n entre antn entre ant geno y anticuerpo es un equilibrio qugeno y anticuerpo es un equilibrio qu mico mico al que puede aplicarse la Ley de Accial que puede aplicarse la Ley de Acci n de Masasn de MasasLas constantes de afinidad son del orden de 101012 Cuando el anticuerpo es multivalente.

9 La Ke global puede ser mayor que la del fragmento Fab; de esta manera, incluso con una afinidad baja, una IgM puede ser eficaz para unirse a ant de precipitaciReacciones de precipitaci n n antant genogeno--anticuerpoanticuerpo13 AntAnt genos:genos:molmol culas capaces de provocar una respuesta del sistema inmune, culas capaces de provocar una respuesta del sistema inmune, Si la respuesta es de tipo Si la respuesta es de tipo humoralhumoral resultarresultar en la produccien la producci n de anticuerpos n de anticuerpos contra contra llCuando el antCuando el ant geno es grande, el anticuerpo solo geno es grande.

10 El anticuerpo solo puede reconocer una parte de puede reconocer una parte de l (l (determinante determinante antigantig nico o nico o epitopoepitopo))La naturaleza de los inmunocomplejos formados depende La naturaleza de los inmunocomplejos formados depende de la proporcide la proporci n relativa de antn relativa de ant geno y de anticuerpogeno y de exceso de anticuerpo se forman En exceso de anticuerpo se forman inmunocomplejos de tamainmunocomplejos de tama o moderadoo moderado2. En exceso de ant2.