Estrutura da molécula de anticorpo
A molécula clássica de imunoglobulina (por exemplo, IgG) consiste em pares de cadeias polipeptídicas: duas pesadas (cadeias H) e duas leves (cadeias L). Elas são mantidas unidas por pontes dissulfeto em uma região de dobradiça (hinge) flexível.
Cada cadeia é enovelada em blocos globulares chamados domínios:
- Domínios variáveis (domínios V) localizam-se nas extremidades N-terminais das cadeias e são responsáveis pela captura do antígeno.
- Domínios constantes (domínios C) formam a estrutura básica e determinam as propriedades biológicas da molécula.
Se tratarmos um anticorpo com a enzima papaína, ele se dividirá em três partes: dois fragmentos Fab (contêm o sítio ativo e se ligвают ao antígeno) e um fragmento Fc (a parte "cauda", que interage com os receptores Fc das células imunes).
Classes de imunoglobulinas
O tipo de cadeia pesada determina a qual dos cinco isótipos (classes) o anticorpo pertence. As cadeias leves são de apenas dois tipos — κ (kappa) e λ (lambda), e são encontradas em todas as classes na proporção de 3:2.
- IgG (cadeias γ) — monômeros. Os principais anticorpos da resposta secundária, protegem contra bactérias e vírus. Representam a base das imunoglobulinas séricas.
- IgM (cadeias μ) — pentâmeros gigantes (5 monômeros unidos por uma cadeia J). São produzidos primeiro no contato com uma infecção, ativam o sistema complemento de forma excelente, mas possuem afinidade relativamente baixa pelo antígeno.
- IgA (cadeias α) — no sangue, circulam como monômeros, enquanto nas membranas mucosas formam dímeros (sIgA secretor). Constituem o principal fator de proteção das mucosas.
- IgE (cadeias ε) — monômeros. Estão presentes em quantidades extremamente baixas no soro, mas são cruciais no combate a parasitas e na deflagração de reações alérgicas do tipo imediato (ligam-se a mastócitos e basófilos).
- IgD (cadeias δ) — monômeros. Atuam principalmente como receptores de membrana em linfócitos B.
Como o anticorpo reconhece o antígeno?
O segredo reside na estrutura dos domínios V. Neles, existem regiões estruturais relativamente estáveis e três regiões hipervariáveis (CDR). São as CDRs que formam o relevo espacial único — o sítio de ligação ao antígeno.
O sítio ativo é formado conjuntamente por regiões das cadeias pesada e leve voltadas uma para a outra. Ele funciona como um canal hidrofílico que se encaixa perfeitamente no antígeno pelo princípio do ajuste espacial. A diversidade dessas regiões é tão vasta que o organismo é capaz de sintetizar anticorpos únicos contra um número imenso de alvos.
Superfamília das imunoglobulinas (IgSF)
A estrutura de domínios dos anticorpos (duas camadas β antiparalelas mantidas unidas por uma ligação dissulfeto) provou ser tão bem-sucedida que a natureza a utilizou para criar muitas outras moléculas. A superfamília das imunoglobulinas inclui:
- Receptores de células T (TCR);
- Moléculas do complexo principal de histocompatibilidade (MHC);
- Correceptores (CD4, CD8, CD3) e moléculas de adesão.
Do ponto de vista evolutivo, essa estrutura básica apareceu nos invertebrados, muito antes da formação de um sistema imunológico adaptativo completo.
Para memorizar facilmente as 5 classes de imunoglobulinas, use a palavra em inglês GAMED (IgG, IgA, IgM, IgE, IgD).
Questões de aulas e exames
Quais são as diferenças entre os fragmentos Fab e Fc?
O fragmento Fab é responsável pela ligação específica com o antígeno (contém domínios variáveis). O fragmento Fc é a parte constante em "cauda" da molécula, que é reconhecida por receptores de macrófagos e neutrófilos, desencadeando reações efetoras.
Quais imunoglobulinas formam polímeros?
A IgM existe na forma de pentâmero (5 subunidades), enquanto a IgA secretora existe como dímero. Em ambos os casos, os monômeros são unidos por uma cadeia polipeptídica J especial.
Qual é a diferença entre a ação da papaína e da pepsina sobre a IgG?
A papaína cliva a molécula na região da dobradiça em três partes separadas (dois Fabs e um Fc). A pepsina cliva "abaixo" das pontes dissulfeto, deixando os fragmentos Fab unidos como um único fragmento F(ab')2 bivalente.
O que mais estudar sobre o tema
- Enovelamento espacial das folhas β nos domínios C e V
- O papel do componente de carboidratos (glicosilação) na função dos anticorpos
- Alotipia e idiotipia das imunoglobulinas
- O componente secretor (SC) e o transporte de IgA para as mucosas
- Subclasses de IgG e IgA: diferenças estruturais e funcionais
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