Immunologia - la struttura degli anticorpi

La struttura degli anticorpi e dei TCR

Classi proteiche

Le proteine possono essere classificate in 4 classi, sulla base della loro struttura:

• Composta principalmente da alfa-eliche
• Composta principalmente da beta-foglietti (es. Ab)
• Composta di eliche e foglietti che si alternano lungo la catena α/β
• Composta da eliche e che tendono a segregare α+β

Proteine nella stessa classe possono o possono non essere correlate dal punto di vista evolutivo.

≠ Proteine con f(x); < 30% di identità di sequenza; = “fold” (ripiegamento), sono collegate dal p. di vista evolutivo.

Superfamilie e famiglie

• Superfamilie  Proteine con f(x) ~ > 30% di identità di sequenza; = “fold”
• Familia  Proteine con > 75-80% di identità di sequenza
• Subfamilia

Dominio

Dominio = unità di base della struttura terziaria di una proteina; è la catena polipeptidica o quella parte di essa che si può ripiegare indipendentemente in una struttura terziaria stabile.

Un certo numero di proteine globulari hanno domini singoli, ma diverse proteine sono composte di domini multipli (v. tutte le principali proteine del sistema immunitario: Ab, TCR, proteine MHC I e II).

Studi di Porter e Nisonoff

Porter & Nisonoff  Osservarono che il trattamento proteolitico di IgG con papaina provocava la rottura della molecola in due frammenti: Fab (Fragment antigen binding, perché mantiene la capacità di legare l’Ag) e Fc (frammento cristallizzato, non mantiene capacità di legare Ag). La rottura della IgG con pepsina produceva invece Fab bivalente Fab2, ma risultava in degradazione dell’Fc.

Deduzioni: questi studi suggerirono una molecola con tre domini funzionali (due leganti l’Ag e uno no).

Studi di Edelman

Edelman  Condusse esperimenti indipendenti e dedusse che le IgG erano composte da 2 catene polipeptidiche (catena pesante H e catena leggera L) con Mr rispettivamente di 50.000 e 25.000. Stabilì anche che in ciascun Ab esiste un solo tipo di catena H e un solo tipo di catena L. Dal momento che era stata precedentemente dimostrata una Mr di 150.000 per l’intera molecola di Ab (tramite ultracentrifugazione analitica), ciò suggerì che la molecola di Ab fosse composta da 2 catene L e 2 catene H.

Questi esperimenti, insieme a quelli proteolitici di Porter, proposero il modello “standard” a 4 catene delle IgG, successivamente confermato da numerosi altri studi.