Unidade Básica de Imunoglobulina - Cadeia Pesada e Cadeia Leve
Unidade Básica de Imunoglobulina - Cadeia Pesada e Cadeia Leve!
A imunoglobulina é uma molécula bilateralmente simétrica composta de quatro cadeias polipeptídicas (Figura 9.2).
Duas cadeias polipeptídicas são chamadas cadeias pesadas e as outras duas cadeias são chamadas cadeias leves.
Correntes Pesadas e Cadeias Leves:
As duas cadeias polipeptídicas maiores são chamadas cadeias pesadas (H) e as duas cadeias menores são chamadas cadeias leves (L). As duas cadeias pesadas de uma molécula de imunoglobulina são idênticas. Da mesma forma, as duas cadeias leves de uma imunoglobulina são idênticas. Estas quatro cadeias polipeptídicas são mantidas juntas por forças não covalentes e pontes dissulfureto intercadeias covalentes.
Figuras 9.2A e B: Estrutura básica de quatro cadeias de imunoglobulina.
(A) Diagrama esquemico da estrutura bica de 4 cadeias, (B) Diagrama esquemico de cadeias pesadas e cadeias leves em Imunoglobulina. Os aminoácidos se dobram em domínios. Cada domínio consiste em cerca de 110 aminoácidos e uma ligação dissulfeto intracadeia
Cada polipéptido de cadeia pesada e leve é dobrado em regiões globulares, denominadas domínios. Cada domio pode ter 100 a 110 aminoidos e uma ica ligao dissulfureto intracadeia. A cadeia pesada possui 4 ou 5 domínios, enquanto a cadeia leve possui 2 domínios.
Região Constante e Variável de Imunoglobulina:
Entre diferentes moléculas de imunoglobulina, as sequências de aminoácidos no domínio N-terminal variam amplamente e, portanto, o domínio N-terminal é chamado de região variável, abreviado V H ou V L (região VH variável na cadeia pesada; região variável VL na cadeia leve). Por outro lado, as sequências de aminoácidos nos domínios remanescentes são relativamente constantes e, portanto, denominadas de região constante, abreviadamente C H ou C L (região CHC - constante da cadeia pesada; região CL-constante da cadeia leve).
A cadeia leve de uma imunoglobulina possui uma região constante e uma variável. A cadeia pesada tem uma região variável ( VH ) e 3 ou 4 regiões constantes ( CH1, CH2, CH3, CH4 ) começando com o domínio próximo a VH .
A imunoglobulina tem uma configuração geral em "Y" quando vista esquematicamente. As cadeias pesada e leve estão alinhadas em paralelo. Um domínio V H está diretamente ao lado de um domínio V L e este par (V H e V L ) juntos formam um único local de ligação ao antígeno. Os outros pares de domínios VH e VL formam outro local de ligação ao antigénio.
Assim, uma imunoglobulina possui dois locais de ligação ao antigénio. Por conseguinte, a imunoglobulina é divalente em relação à ligação ao antigénio. Além disso, os dois sítios de ligação ao antigénio de uma imunoglobulina são idênticos em relação à sua especificidade para o antigénio (isto é, ambos os locais de ligação ao antigénio de uma molécula de imunoglobulina ligam-se a antigénios semelhantes).
O local de ligação ao antígeno da imunoglobulina está na região variável. A ligação da imunoglobulina com o antígeno é o evento primário, que levará à eliminação final do antígeno.
A imunoglobulina combina-se apenas com o antígeno que desencadeou sua produção e não se combina com outros antígenos. Isto é referido como a especificidade antigênica da imunoglobulina. A especificidade antigica de uma imunoglobulina determinada por sequcias combinadas dos seus locais de ligao ao antigio nos domios VH e VL .
As variações das sequências de aminoácidos na região variável possibilitam que o hospedeiro faça diferentes imunoglobulinas para combinar com diferentes antigénios. Assim, o hospedeiro pode se proteger contra vários antígenos que entram no corpo.
Região dobradiça:
A região charneira é um segmento curto situado entre os domínios CH1 e CH2 . A região da charneira consiste principalmente em cisteína e prolina. Ligações dissulfureto de cadeia inter-pesada são formadas entre os resíduos de cisteína das duas cadeias pesadas. Esta região é mais suscetível ao ataque enzimático. A cadeia de aminoácidos na região charneira tem uma estrutura secundária frouxa, que permite que os dois braços (contendo os locais de ligação ao antigénio) da imunoglobulina se movam relativamente livremente uns em relação aos outros.
Corrente J:
A unidade básica de quatro cadeias de imunoglobulina é chamada de monômero. Se uma imunoglobulina tiver mais de uma unidade básica, ela é chamada de polímero (Fig. 9.3) (dímero = duas unidades básicas; pentâmero = cinco unidades básicas).
Eu. As imunoglobulinas de superfície nas células B são sempre de natureza monomérica.
ii. As imunoglobulinas segregadas nos fluidos corporais pertencentes às classes IgG, IgD e IgE são também monómeros.
iii. A IgM e IgA nos fluidos corporais geralmente existem como polímeros da unidade básica de quatro cadeias.
Acredita-se que a cadeia polipeptídica adicional chamada cadeia J (PM 15.000) ajude na polimerização de IgA e IgM.
Região Hipervariável da Imunoglobulina:
Os domínios N-terminais da cadeia pesada ( VH ) da imunoglobulina e da cadeia leve ( VL ) são denominados regiões variáveis. O domínio da região variável consiste em cerca de 110 sequências de aminoácidos. Embora seja chamado de região variável, as seqüências de aminoácidos em todo o domínio não são variáveis. A variabilidade extrema das sequências ocorre apenas em certos trechos denominados regiões hipervariáveis ou regiões determinantes de complementaridade (CDRs). Cada região variável possui três CDRs (CDR1, CDR2 e CDR3) e a CDR tem cerca de 9-12 aminoácidos de comprimento. As CDRs em regiões hiper variáveis são separadas por trechos de seqüências relativamente invariantes chamadas de regiões estruturais (15-30 aminoácidos de comprimento) (Figura 9.4).
Figuras 9.3A a C: Diagrama esquemico do monero, dmero e pentmero de imunoglobulina.
(A) Duas cadeias pesadas idênticas e duas cadeias leves idênticas juntas formam a unidade básica de imunoglobulina, conhecida como monômero, (B) Molécula de imunoglobulina consistindo de duas unidades básicas (ou dois monômeros) conectadas juntas pela cadeia J é chamada de dímero, e (C) A molécula de imunoglobulina que consiste em cinco unidades básicas (ou cinco monômeros) é chamada pentâmero
A ligação ao antígeno envolve principalmente os aminoácidos na região hipervariável. Portanto, as sequências nas regiões hipervariáveis determinam principalmente a especificidade do antígeno. Um único local de ligação ao antígeno é formado pela oposição de seis alças variáveis hipervariáveis (ou seja, três da cadeia VH e outras três da cadeia VL ).
Figuras 9.4A e B: Diagrama esquemático da região hipervariável.
(A) O domínio N-terminal da cadeia pesada e da cadeia leve da imunoglobulina é denominado região variável. Cada regi variel da cadeia pesada e da cadeia leve consiste em 110 aminoidos. Todas as sequências de aminoácidos na região variável não são variáveis. A variabilidade extrema das sequências ocorre apenas em certos trechos curtos de sequências denominadas regiões hipervariáveis ou regiões determinantes de complementaridade (CDRs), (B) Existem três CDRs (CDR1, CDR2 e CDR3) em cada cadeia. Cada CDR tem cerca de 9-12 aminoácidos de comprimento. As CDRs são separadas de cada uma por trechos relativamente invariáveis de seqüências chamadas de regiões de estrutura. Cada região de estrutura consiste em cerca de 15-30 aminoácidos.
Pontes dissulfeto:
São necessárias pontes de dissulfeto nas moléculas de Ig para manter a associação de quatro cadeias de polipéptidos.
Eu. As cadeias H e L em uma Ig são mantidas juntas por ligação dissulfeto inter-cadeias.
ii. Ligações dissulfureto inter-cadeias mantêm as duas cadeias H juntas numa imunoglobulina. O número de ligações dissulfureto entre as duas cadeias H varia nas diferentes classes de imunoglobulinas (por exemplo, o IgGl humano tem duas pontes e o IgG3 tem quinze pontes).
iii. Também existem várias pontes dissulfureto dentro de cada cadeia da imunoglobulina. Essas pontes de dissulfeto dentro da cadeia são chamadas de pontes intracadeias.
