Struttura degli Anticorpi

L’unità minima dell’anticorpo è un tetramero: due catene pesanti (heavy chains) identiche tra loro associate a due catene leggere (light chains) identiche tra loro. È costituito da due dimeri identici, ciascuno formato da una catena pesante e una catena leggera.

Le due catene pesanti sono unite tra loro da ponti disolfuro; ogni catena leggera è legata alla rispettiva catena pesante da un ponte disolfuro. Le due metà sono perfettamente identiche e simmetriche: entrambe le braccia legano lo stesso antigene.

In oncologia si costruiscono artificialmente anticorpi con porzioni variabili diverse nei due bracci, in modo da legare simultaneamente antigeni neoplastici differenti. In natura questo non avviene: le due braccia sono esattamente identiche.

Porzioni variabili e costanti

Ogni catena è suddivisa funzionalmente in una porzione variabile e una costante:

• Catena pesante — i due terzi prossimali (verso la cellula) sono costanti, il terzo distale è variabile.
• Catena leggera — la metà prossimale è costante, la metà distale è variabile.

La porzione variabile, esposta all’esterno, riconosce la specificità: il sito di legame dell’antigene nasce dalla giustapposizione “a forbice” della porzione variabile della catena leggera e di quella pesante (vedi Regioni Variabili e CDR). Ogni anticorpo è diverso dagli altri perché questa giustapposizione è caratteristica di ciascun clone.

Fab e Fc

L’anticorpo ha due porzioni funzionalmente diverse:

• Fab — porzione variabile che lega l’antigene (sito di legame per l’antigene).
• Fc — porzione costante che attiva i meccanismi effettori per eliminare l’antigene. Classi diverse attivano meccanismi effettori diversi (es. le IgG attivano effettori diversi rispetto alle IgE).

Domini e famiglia delle immunoglobuline

Sia le catene pesanti che quelle leggere sono ripiegate a formare domini, vincolati da ponti S-S. La struttura a domini è comune a tutte le proteine recettoriali del sistema immunitario, che filogeneticamente derivano da un’unica proteina ancestrale differenziatasi nel corso di milioni di anni. Tutte queste proteine — codificate da geni diversi e funzionalmente diverse — sono accomunate dalla presenza di domini e per questo appartengono alla famiglia delle immunoglobuline (Ig).

Frammentazione enzimatica

L’anticorpo può essere scisso in vitro da enzimi proteolitici:

• Papaina (dalla papaya) — taglia le catene pesanti generando due porzioni variabili (2 Fab) e una porzione costante (Fc).
• Pepsina — taglia dopo i ponti S-S, dissolvendo l’Fc e generando un dimero di Fab che contiene entrambe le porzioni variabili.

Isotipo, allotipo e idiotipo

• Isotipo — specie diverse hanno catene pesanti diverse. Tutti gli anticorpi umani condividono lo stesso isotipo e sono diversi da quelli, ad esempio, dei cani o dei gatti.
• Allotipo — all’interno della stessa specie le catene pesanti differiscono da individuo a individuo, per variazioni genetiche caratteristiche della singola persona.

🔗 Collegamenti

• Anticorpo — 📋 nota principale
• Regioni Variabili e CDR — 🔗 dove risiede la specificità
• Classi di Immunoglobuline — 📋 le catene pesanti definiscono la classe
• Funzioni degli Anticorpi — ⬇️ l’Fc attiva i meccanismi effettori