Inmunoglobulinas (I): Formas en la naturaleza, estructura y dominio básico

Aquí tienes el temario explicado en el vídeo anterior. Si tienes alguna duda plantéala en el sistema de comentarios del final de la página.

La respuesta inmunitaria específica se basa en el reconocimiento específico de los antígenos, tanto en la respuesta de linfocitos B, como en la de los T. Para este reconocimiento específico existen unas proteínas fundamentales en cada tipo de linfocito, y las inmunoglobulinas son las moléculas específicas para antígeno propias de las células B. Por ende, la función principal del linfocito es la síntesis de inmunoglobulinas.

Las inmunoglobulinas son un grupo grande de proteínas presentes en el suero y otros fluidos del organismo. Se pueden encontrar en dos formas principales:

• Forma soluble, denominadas entonces anticuerpos.
• Ancladas en la membrana de los linfocitos B, formando parte del receptor para antígeno de las células B (BcR).

Las inmunoglobulinas se localizan en la fracción gamma de las proteínas del suero tras separar- las por electroforesis en un proteinograma (Figura 6.1).

Las Inmunoglobulinas

Estructura básica proteica

Las inmunoglobulinas tienen una estructura común de 4 cadenas polipeptídicas iguales dos a dos. Esta estructura se integra con dos cadenas pesadas (H=heavy) y dos cadenas ligeras (L=light) idénticas en cada molécula de inmunoglobulina (Figura 6.2). El peso molecular de las cadenas H oscila entre 55-77 KD y el de las cadenas L es de 25 KD. Las distintas cadenas se estabilizan con puentes disulfuro entre las dos cadenas pesadas y entre cada cadena pesada y otra ligera (pero nunca entre dos cadenas ligeras).

Tanto las cadenas pesadas como las ligeras presentan una unidad estructural básica (dominio inmunoglobulina), que se repite 4-5 veces en las pesadas y 2 veces en las ligeras. Este dominio está constituido por dos láminas beta, cada una integrada por 3-4 hélices alfa antiparalelas, muy estables gracias a interacciones hidrofóbicas y un puente disulfuro intradominio entre dos cisteínas, cada una perteneciente a una de las hélices de cada lámina. Las proteínas que presentan este motivo en su estructura se dice que pertenecen a la denominada superfamilia de las inmunoglobulinas.

Estos dominios tienen una nomenclatura dependiendo de que entren o no en contacto con el antígeno (Figura 6.3). Los dominios de la zona carboxilo-terminal, se denominan constantes (C) y se hace constar si son de la cadena pesada o ligera con un subíndice (H o L): así tenemos dominios CH y CL. Los dominios amino-terminales son los responsables del reconocimiento de antígeno, son los dominios variables (V); de nuevo, la pertenencia a cadenas pesadas o ligeras  se hace constar con subíndices VH y VL. Sólo en el caso de las pesadas (ya que las ligeras tienen un único dominio constante), los dominios constantes se numeran: CH1, CH2, CH3. Puede existir un dominio constante adicional (CH4) como en el caso de las IgM e IgE. Por lo tanto la cadena H se estructura en 4-5 dominios, el primero en el extremo amino-terminal es variable y los otros 3 o 4 siguientes son constantes. Las cadenas ligeras se estructuran siempre en 2: uno variable y uno constante.

Entre el primer y segundo dominios constantes de la cadena pesada existe una zona o región bisagra de longitud variable (10-60 aa), no estructurada en dominios, donde se forman los enla- ces disulfuro entre las cadenas pesadas, y que confiere flexibilidad a la Ig. Esto es lo que confie- re a la molécula su característica estructura que se abrevia como una Y. Cada Ig puede recono- cer 2 Ag iguales simultáneamente ya que cada pareja de dominios variables (VH y VL) interac- ciona con un Ag idéntico al de la otra pareja.

Cuando se somete la molécula de Ig a la acción de proteasas vegetales (pepsina y papaína) se liberan diferentes fragmentos proteicos (Figura 6.4):

• Papaína: se produce un corte en cada cadena pesada, a nivel de la la zona bisagra. Obtenemos 3 fragmentos: uno con los 2-3 dominios constantes de las 2 cadenas pesadas llamado fragmento cristalizable (Fc) y 2 fragmentos idénticos que incluyen los dominios variables de ambas cadenas, un dominio constante de la pesada y la cadena ligera en su totalidad; llamados Fab (antigen binding fragment, fragmento de unión al antígeno). En Fab reside la especificidad de la Ig, y Fc determina la funcionalidad de la molécula.
• Pepsina: se dan distintos puntos de corte en las cadenas pesadas. Obtenemos un gran fragmento con los dos sitios de unión al antígeno unidos, denominado F’(ab)2 y dife- rentes fragmentos de la porción constante de las cadenas pesadas denominados pFc’.