Antibodi sebagai fraksi gamma-globulin
Antibodi adalah gamma-globulin dalam serum darah. Selama pemisahan protein plasma secara elektroforesis, fraksi alfa, beta, dan gamma dapat dibedakan; imunoglobulin (Ig) termasuk dalam fraksi terakhir. Sintesis dan sekresi antibodi dilakukan oleh sel plasma — turunan yang terdiferensiasi secara terminal dari limfosit B. Antibodi adalah komponen efektor kunci dari respons imun humoral: mereka secara spesifik mengikat antigen, menetralkannya, mengopsonisasi patogen, dan mengaktifkan sistem komplemen.
Struktur umum molekul imunoglobulin
Molekul Ig monomer klasik (menggunakan contoh monomer IgM atau IgG) terdiri dari empat rantai polipeptida yang dihubungkan oleh ikatan disulfida. Komponennya meliputi:
- Dua rantai berat (H, heavy) — masing-masing sekitar 450 residu asam amino, massa molekul 50–60 kDa per rantai (dan sebagai dimer rantai berat — sekitar 100–120 kDa).
- Dua rantai ringan (L, light) — sekitar 212 asam amino, massa masing-masing 25 kDa (total hingga 50–60 kDa).
Di antara pasangan rantai H dan antara rantai H dan L terdapat jembatan disulfida (ikatan S–S), yang mempertahankan struktur kuartener molekul. Secara skematis, sepasang ikatan disulfida biasanya digambarkan di area sambungan rantai, tetapi sebenarnya ikatan tersebut tersebar di seluruh molekul.
Bagian fungsional: Fab, Fc, dan daerah engsel
Fragmen yang secara fungsional berbeda dapat dibedakan dalam molekul imunoglobulin:
- Fragmen Fab (Fragment antigen binding) — area pengikatan antigen. Terbentuk oleh domain variabel dari rantai H dan L, berisi gugus NH₂ bebas dan membentuk pusat pengikat antigen (paratop).
- Fragmen Fc (Fragment crystallizable) — "batang" molekul, yang dibentuk oleh domain konstan dari rantai berat. Dinamai demikian karena kemampuannya untuk mengkristal. Menyediakan fungsi efektor antibodi: pengikatan ke reseptor Fc pada sel (makrofag, neutrofil, sel mast), aktivasi sistem komplemen, dan transfer transplasenta.
- Daerah engsel (hinge region) — area yang fleksibel antara fragmen Fab dan fragmen Fc. Memberikan mobilitas pada "lengan" pengikat antigen, memungkinkan molekul untuk secara bersamaan mengikat antigen yang terletak pada jarak yang berbeda.
Struktur domain dari fragmen Fc
Rantai berat pada fragmen Fc diorganisasikan menjadi domain konstan (CH1, CH2, CH3, pada IgM dan IgE juga CH4). Setiap domain melakukan fungsi tertentu:
- Domain CH2 bertanggung jawab untuk pengikatan dengan komponen sistem komplemen (terutama C1q) dan membawa situs glikosilasi.
- Domain CH3 memastikan interaksi dengan reseptor Fc pada membran sel — fagosit dan sel efektor lainnya, yang memfasilitasi opsonisasi dan penyerapan kompleks antigen–antibodi.
- Rantai karbohidrat melekat pada domain konstan, memengaruhi stabilitas dan aktivitas fungsional molekul.
Klasifikasi imunoglobulin berdasarkan isotop
Isotop adalah klasifikasi utama antibodi berdasarkan struktur kimia dari daerah konstan rantai. Isotop dibedakan berdasarkan jenis rantai berat dan jenis rantai ringan.
Berdasarkan jenis rantai H
- IgA — jenis rantai berat α; subkelas IgA1 (α1) dan IgA2 (α2). Mendominasi dalam sekresi membran mukosa.
- IgG — jenis γ; empat subkelas IgG1, IgG2, IgG3, IgG4 (γ1–γ4). Imunoglobulin utama dari respons sekunder, menembus plasenta.
- IgM — jenis μ. Imunoglobulin pengikat antigen pertama dari respons primer, ada dalam serum sebagai pentamer.
- IgD — jenis δ. Terutama berfungsi sebagai reseptor membran dari limfosit B matur.
- IgE — jenis ε. Terkait dengan sel mast dan basofil, memediasi hipersensitivitas tipe I dan kekebalan terhadap parasit.
Berdasarkan jenis rantai L
Rantai ringan diwakili oleh dua jenis — κ (kappa) dan λ (lambda). Dalam satu molekul imunoglobulin, kedua rantai ringan selalu berjenis sama. Rasio κ/λ dalam serum manusia sehat adalah sekitar 2:1 dan digunakan sebagai indikator diagnostik pada gamopati monoklonal.
Poin-Poin Utama
- Antibodi adalah gamma-globulin darah yang diproduksi oleh sel plasma — turunan dari limfosit B.
- Molekul Ig terdiri dari 2 rantai berat (H, ~450 asam amino) dan 2 rantai ringan (L, ~212 asam amino) yang dihubungkan oleh ikatan disulfida.
- Fragmen Fab bertanggung jawab untuk pengikatan antigen, fragmen Fc untuk fungsi efektor dan interaksi dengan sel dan komplemen.
- Daerah engsel memberikan fleksibilitas pada lengan pengikat antigen dari molekul.
- Domain CH2 mengikat komplemen, CH3 dengan reseptor Fc sel; rantai karbohidrat melekat pada domain.
- Berdasarkan jenis rantai H, ada lima isotop yang dibedakan: IgA (α), IgG (γ), IgM (μ), IgD (δ), IgE (ε); IgA dan IgG memiliki subkelas.
- Berdasarkan jenis rantai L, imunoglobulin dibagi menjadi varian κ dan λ.
- Klasifikasi isotipik mencerminkan struktur kimia dari daerah konstan dan menentukan sifat biologis dari antibodi.