Ap3 - Bases da Interação intígeno anticorpo
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Bases da Interação Antígeno- Anticorpo
Aula 3
Maio de 2003
A interação antígeno-anticorpo é tradicionalmenteclassificada em primária, secundária e terciária. Oprimeiro caso se entende como o fenômeno em si
da ligação ag-ac. Os efeitos imediatos desta ligação,como a precipitação ou a aglutinação dos comple-
xos, são entendidos como a interação secundária. Por reação terciária, compreende-se os efeitos biológi- cos gerados, como o processo inflamatório iniciadopela ativação do sistema complemento ou pela de-
granulação de mastócitos e basófilos.A seguir, serão abordados alguns aspectos desta
interação, fundamentais para a compreensão das aulas seguintes, onde serão apresentadas as aplicações práticas
da mesma.
O anticorpo é constituído por quatro cadeias polipeptídicas, possuindo dois sítios
de ligação ao antígeno.Antígeno
cadeias
sítios de ligação
anticorpo = imunoglobulina
O anticorpo é formado de duas cadeias leves e duas cadeias pesadas unidas por pontes dissulfeto.
CADEIA PESADA
C
C
N
N
N
NCADEIA LEVE
CC
CADEIA PESADA
C
C
N
N
N
NCADEIA LEVE
CC
PONTES DISSULFETO
as classes de imunoglobulinas
IgG
IgM
IgD
IgA
IgE
Nos mamíferos existem cinco tipos de cadeias pesadas (e) e dois tipos de cadeias leves (e). As cinco diferentes cadeias pesadas formam cinco classes
de anticorpos:
Todos anticorpos aqui apresentados, es-
tão na forma mono-mérica. IgA e IgMapresentam formas
poliméricas
O anticorpo secretado é essencialmente uma moléculabifuncional na qual as regiões V (variáveis) estão
primariamente relacionadas com a ligação ao antígeno,e as porções C (constantes) interagem com receptores
celulares. As regiões hipervariáveis estão localizadas na região variável e os resíduosdestas regiões interagem especificamente
com o antígeno. REGIÃO VARIÁVEL
SÍTIO DE LIGAÇÃO DO ANTÍGENO.
REGIÕES CONSTANTES
REGIÃO DA DOBRADIÇA
Extremidade amino-terminal (NH2)
Extremidade carboxi-terminal (COOH)
Estrutura espacial do anticorpoCadeias pesadas
Cadeia leve
Fc
Fab
Sítio de ligaçãodo antígeno
Modelo espacial do sítio de ligação do antígeno em um anticorpo.
As regiões variáveis das cadeias pesadas e leves são mostradas em azul e amarelo.As cadeias em vermelho compõem o sítio de ligação,
evidenciando os resíduos de aminoácidos, nas regiões determinantes de complementariedade (CDR), que fazem contato com o antígeno.
Observe: uma região da molécula é responsável pela ligação ao antígeno enquanto uma região diferente promove as chamadas
atividades biológicas, que incluem a fixação do complemento,a ligação da imunoglobulina à tecidos do hospedeiro,
às várias células do sistema imune etc.
RECEPTOR DE Fc
Fab
Fc
MICRÓBIO 1 - SE LIGA AO ANTICORPO MICRÓBIO 2 - NÃO SE
LIGA AO ANTICORPO
LIGAÇÃO DO Fc AO FAGÓCITO
LIGAÇÃO DO Fc AO COMPLEMENTO
Fab: fragmento que se liga ao antígenoFc: fragmento cristalisável – responsável pelas atividades biológicas mencionadas.
Os anticorpos são altamente específicos para a conformação tridimensional do epítopo.
EPÍTOPO
Epítopo ou determinante antigênico: porção, região do antígeno que se liga no anticorpo.
As moléculas de anticorpo não se ligam ao antígenocomo um todo.
Vários anticorpos podem reconhecer num mesmo antígeno, uma ou várias pequenas regiões diferentes (os já
mencionados epítopos).
Antígenos monovalentes Antígenos multivalentes
O antígeno pode ser então: monovalente (como um hapteno) ou
multivalente (como um microrganismo).
hapteno com um único epítopo
microrganismo com diferentes epítopos
Hapteno: qualquer molécula que é incapaz de, sozinha, induziruma resposta imune, mas que é reconhecida pelo sistema imune como estranha. O hapteno conjugado a um carreador pode induzir uma respostaimune. O carreador é qualquer molécula maior, imunogênica, que transporte o hapteno.
Epítopo
Epítopo
Uma boa adaptação entre o determinante antigênicoe o sítio combinatório do anticorpo fornecerá amplasoportunidades para o surgimento de forças atrativasintermoleculares e poucas oportunidades para a ação
das forças repulsivas.
Boa adaptação Adaptação precária
Pontes de hidrogênio
O
N
O
N
Eletrostática
-
-
Van der Waals
- +
+ - + -
- +
Hidrofóbica
Exclusão da água
ANTICORPO ANTÍGENO
Forças de atração intermoleculares
A ligação do antígeno com o anticorpo se dá pela formação de múltiplas ligações não-covalentes entre radicais do antígeno e aminoácidos do anticorpo, do
local de união. Embora as forças de atração envolvidas nestas uniões (especialmente pontes de hidrogênio, forças eletrostáticas, forças de Van der
Waals) sejam individualmente fracas, em comparação com as ligações covalentes, a multiplicidade das ligações resulta em uma energia de ligação
suficientemente forte.
+
+
As forças hidrofóbicasrepelem moléculas de água
Epítopo não compartilhado.
X’ Y
Epítopo Y compartilhado
Reatividade Cruzada
Antígeno imunizante
X Y Z
Anti X Anti Y Anti Z
Quando alguns dos epítopos de um antígeno A são compartilhados por um outro antígeno B, uma parte dos anticorpos dirigidos para A também
reagirá com B.
Reação específica Reação cruzada Ausência de reação
A ESPECIFICIDADE da ligação Ag-Ac reflete justamente este perfeito encaixe do epítopo no sítio de ligação.A AVIDEZ reflete a intensidade de interação de anticorpos para diversos epitopos.A AFINIDADE reflete a intensidade de interação de um anticorpo para um epitopo.
FIM