Unité de base d'immunoglobuline - chaîne lourde et chaîne légère
Unité de base d'immunoglobuline - Chaîne lourde et chaîne légère!
L'immunoglobuline est une molécule à symétrie bilatérale composée de quatre chaînes polypeptidiques (Figure 9.2).
Deux chaînes polypeptidiques sont appelées chaînes lourdes et les deux autres chaînes sont appelées chaînes légères.
Chaînes lourdes et chaînes légères:
Les deux plus grandes chaînes polypeptidiques sont appelées chaînes lourdes (H) et les deux plus petites chaînes sont appelées chaînes légères (L). Les deux chaînes lourdes d'une molécule d'immunoglobuline sont identiques. De même, les deux chaînes légères d'une immunoglobuline sont identiques. Ces quatre chaînes polypeptidiques sont maintenues ensemble par des forces non covalentes et des ponts disulfures inter-chaînes covalents.
Figures 9.2A et B: Structure de base à quatre chaînes de l'immunoglobuline.
(A) schéma de principe de la structure de base à 4 chaînes, (B) schéma de chaînes lourdes et légères dans Immunoglobuline. Les acides aminés se plient en domaines. Chaque domaine est composé d’environ 110 acides aminés et d’une liaison disulfure intrachine
Chaque polypeptide des chaînes lourdes et légères est plié en régions globulaires, appelées domaines. Chaque domaine peut avoir de 100 à 110 acides aminés et une seule liaison disulfure intrachaine. La chaîne lourde a 4 ou 5 domaines, alors que la chaîne légère a 2 domaines.
Région constante et variable d'immunoglobuline:
Entre les différentes molécules d'immunoglobuline, les séquences d'acides aminés dans le domaine N-terminal varient considérablement et c'est pourquoi le domaine N-terminal est appelé région variable, région abrégée V H ou V L (région variable VH dans la chaîne lourde; région variable VL en chaîne légère). D'autre part, les séquences d'acides aminés dans les domaines restants sont relativement constantes et sont donc appelées région constante, en abrégé C H ou C L (région constante CH de la chaîne lourde; région constante CL de la chaîne légère).
La chaîne légère d'une immunoglobuline a une région constante et une région variable. La chaîne lourde a une région variable (V H ) et 3 ou 4 régions constantes (C H 1, C H 2, C H 3, C H 4) commençant par le domaine situé à côté de V H.
L'immunoglobuline a une configuration globale en forme de «Y» lorsqu'elle est vue schématiquement. Les chaînes lourdes et légères sont alignées en parallèle. Un domaine VH se situe directement à côté d'un domaine VL et cette paire ( VH et VL) forme ensemble un site de liaison à l'antigène unique. L'autre paire de domaines VH et VL forme un autre site de liaison à l'antigène.
Ainsi, une immunoglobuline possède deux sites de liaison à l'antigène. On dit donc que l'immunoglobuline est divalente par rapport à la liaison à l'antigène. De plus, les deux sites de liaison à l’antigène d’une immunoglobuline sont identiques en ce qui concerne leur spécificité antigénique (c’est-à-dire que les deux sites de liaison à l’antigène d’une molécule d’immunoglobuline se lient à des antigènes similaires).
Le site de liaison à l’antigène de l’immunoglobuline est situé dans la région variable. La liaison de l’immunoglobuline à l’antigène est l’événement principal, ce qui conduira à l’élimination finale de l’antigène.
L'immunoglobuline ne se combine qu'avec l'antigène qui a déclenché sa production et ne se combine pas avec d'autres antigènes. Ceci est appelé la spécificité antigénique de l'immunoglobuline. La spécificité antigénique d'une immunoglobuline est déterminée par les séquences combinées de ses sites de liaison à l'antigène dans les domaines VH et VL.
Les variations des séquences d'acides aminés dans la région variable permettent à l'hôte de fabriquer différentes immunoglobulines pour se combiner avec différents antigènes. Ainsi, l'hôte peut se protéger contre divers antigènes entrant dans le corps.
Région charnière:
La région charnière est un segment court situé entre les domaines C H 1 et C H 2. La région charnière est principalement constituée de cystéine et de proline. Des liaisons disulfure inter-chaînes lourdes se forment entre les résidus de cystéine des deux chaînes lourdes. Cette région est plus susceptible aux attaques enzymatiques. La chaîne d'acides aminés dans la région charnière a une structure secondaire lâche, ce qui permet aux deux bras (contenant les sites de liaison à l'antigène) de l'immunoglobuline de se déplacer relativement librement l'un par rapport à l'autre.
Chaîne J:
L'unité de base d'immunoglobuline à quatre chaînes s'appelle un monomère. Si une immunoglobuline a plus d'une unité de base, elle est appelée polymère (Fig. 9.3) (dimère = deux unités de base; pentamère = cinq unités de base).
je. Les immunoglobulines de surface sur les cellules B sont toujours de nature monomère.
ii. Les immunoglobulines sécrétées dans les liquides corporels appartenant aux classes IgG, IgD et IgE sont également des monomères.
iii. Les IgM et les IgA dans les fluides corporels existent généralement sous forme de polymères de l’unité de base à quatre chaînes.
On pense que la chaîne polypeptidique supplémentaire appelée chaîne J (PM 15 000) aide à la polymérisation des IgA et des IgM.
Région hypervariable d'immunoglobuline:
Les domaines N-terminaux de la chaîne lourde (V H ) et de la chaîne légère (V L ) de l'immunoglobuline sont appelés régions variables. Le domaine à région variable comprend environ 110 séquences d'acides aminés. Bien que cela s'appelle une région variable, les séquences d'acides aminés à travers le domaine ne sont pas variables. La variabilité extrême des séquences ne se produit que sur certaines étendues appelées régions hypervariables ou régions déterminant la complémentarité (CDR). Chaque région variable a trois CDR (CDR1, CDR2 et CDR3) et la CDR a une longueur d'environ 9 à 12 acides aminés. Les CDR dans les régions hyper variables sont séparées par des étendues relativement invariantes de séquences appelées régions cadres (longueur de 15 à 30 acides aminés) (Figure 9.4).
Figures 9.3A à C: schéma de principe du monomère, du dimère et du pentamère d'immunoglobuline.
(A) Deux chaînes lourdes identiques et deux chaînes légères identiques forment ensemble l'unité de base de l'immunoglobuline, appelée monomère, (B) La molécule d'immunoglobuline consistant en deux unités de base (ou deux monomères) reliés entre eux par une chaîne J est appelée dimère, et (C) une molécule d'immunoglobuline composée de cinq unités de base (ou cinq monomères) est appelée un pentamère.
La liaison à l'antigène implique principalement les acides aminés de la région hypervariable. Par conséquent, les séquences dans les régions hypervariables déterminent principalement la spécificité de l'antigène. Un seul site de liaison à l’antigène est formé par l’opposition de six boucles variables hypervariables (c’est-à-dire trois de la chaîne V H et trois autres de la chaîne V L ).
Figures 9.4A et B: Schéma de la région hypervariable.
(A) Le domaine N-terminal de la chaîne lourde et de la chaîne légère de l'immunoglobuline est appelé région variable. Chaque région variable de chaîne lourde et de chaîne légère comprend 110 acides aminés. Les séquences d'acides aminés entières dans la région variable ne sont pas variables. La variabilité extrême des séquences ne se produit que sur certaines séquences courtes appelées régions hypervariables ou régions déterminant la complémentarité (CDR), (B) Il existe trois CDR (CDR1, CDR2 et CDR3) dans chaque chaîne. Chaque CDR a une longueur d'environ 9 à 12 acides aminés. Les CDR sont séparées les unes des autres par des segments relativement invariants de séquences appelées régions cadres. Chaque région de cadre comprend environ 15-30 acides aminés.
Ponts disulfure:
Des ponts disulfure dans les molécules d'Ig sont nécessaires pour maintenir l'association de quatre chaînes de polypépide.
je. Les chaînes H et L dans une Ig sont maintenues ensemble par une liaison disulfure inter-chaîne.
ii. Les liaisons disulfure inter-chaînes maintiennent les deux chaînes H ensemble dans une immunoglobuline. Le nombre de liaisons disulfure entre les deux chaînes H varie selon les différentes classes d'immunoglobulines (par exemple, l'IgGl humaine a deux ponts et l'IgG3 a quinze ponts.)
iii. Un certain nombre de ponts disulfure existent également dans chaque chaîne de l'immunoglobuline. Ces ponts disulfure au sein de la chaîne s'appellent des ponts intra-chaîne.
