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culas intactas de IgG resuelve la molécula en cuatro cadenas independientes, iguales entre sí, dos a dos; a las de mayor tamaño, con una masa molecular cercana a 53 kDa, las deno- minaron cadenas H (pesadas, del inglés heavy), y a las otras dos, más pequeñas, de unos 22 kDa, las llamaron cadenas L (ligeras del inglés, light). La Figura 31-2a representa una molécula típica de una Ig, del tipo IgG, de fórmula general, L2H2, que, con pequeñas variaciones, puede hacerse extensiva a todas las unidades bási- cas de los restantes tipos de Ig: IgA, IgM, IgD e IgE. Estas Ig se pueden encontrar de forma soluble tras ser secretadas por las células plasmáticas o ancladas en la membrana de los lin- focitos B, donde actúan como receptor antigénico (BcR). Las cadenas ligeras son comunes para todas las clases de anticuerpos y existen sólo dos formas diferentes, kappa y lambda (κ y λ), mientras que las pesadas son antigénica y químicamente específicas de cada tipo de Ig, existiendo de ellas cinco clases o isotipos: γ(IgG), α(IgA), µ(IgM), δ(IgD) y ε(IgE). En todas las Ig caracterizadas, las parejas de cade- nas L y H son siempre del mismo tipo; por ejemplo, κ2γ2 para una IgG, o λ2µ2 para una IgM, pero nunca se encuentra, por ejemplo, una κλµ2. Las cadenas L se dividen en dos zonas o dominios, apro- ximadamente iguales en tamaño (100-110 aminoácidos), una de las cuales es muy variable de un anticuerpo a otro, por lo que se denomina VL, mientras que la otra no varía de un anti- cuerpo a otro, por lo que se llama constante, es decir, CL. En cuanto a las cadenas H, poseen también un dominio variable en su extremo amino terminal, muy semejante en tamaño a las VL y denominado, por tanto, VH, pero difieren en que poseen varios dominios constantes, los CH, que según el tipo de Ig varían entre tres (caso de las IgG, IgA e IgD) y cuatro (en las IgM y E), y que se denominan CH1, CH2, CH3, y CH4, respectivamente. Los dominios V y C poseen escasa homología secuencial entre sí, mientras que las parejas VH y VL, CH1 y CL o CH2 y CH3 sí son homólogas entre sí: cada uno de estos dominios posee entre 90 y 110 aminoácidos y contiene en su zona central un péptido cíclico cerrado por un enlace disulfuro entre 2 Cys distantes entre 40 y 70 residuos. Al plegarse, dichos dominios forman una estructura terciaria basada en fragmentos de lámi- nas β antiparalelas unidos por puentes disulfuro. Todas las moléculas que poseen estos dominios se incluyen en el exten- so grupo de la Superfamilia de las Inmunoglobulinas, aunque algunas tengan funciones distintas, como, por ejemplo, muchas proteínas de adhesión celular. Entre CH1 y CH2 está la región bisagra, de unos 10-15 residuos, muy rica en Cys y Pro; las Cys están implicadas en la formación de los puentes disul- furo entre las cadenas H, mientras que las Pro confieren una gran flexibilidad a la zona (Fig. 31-3), necesaria en la forma- ción de redes reticulares de complejos con los antígenos. 31.3.2 Generación de la diversidad Ha sido de gran importancia el descubrimiento de los meca- nismos genéticos que, a partir de unos pocos genes, ofrecen la posibilidad de sintetizar millones de inmunoglobulinas diferentes. Cada cadena H o L está codificada por diversos segmentos distribuidos en el ADN de la línea germinal. Los genes de las cadenas H se forman con cuatro porciones dife- rentes: los que van a codificar la región variable son los V (de variabilidad), los D (de diversidad) y los J (de unión del ingles joint) (véase la Fig. 19-14), mientras los segmentos codificadores de la región constante son los C. Similarmente, los genes de las cadenas L se originan con tres porciones dis- tintas: V y J, para la región variable y C, para la constante. Las regiones C de las cadenas L y H de todos los individuos de la misma especie se codifican por segmentos génicos de unas 200 kb, como los Cγ (en IgG), o Cε (en IgE), Cα (en IgA). En las células germinales (Fig. 31-4), los segmentos de una misma clase están agrupados, separados del resto por intrones, de modo que, por un lado, se encuentran los seg- mentos V y, por otro, los D y J. A medida que los linfocitos B maduran en la médula ósea, mediante la denominada recombinación somática, los segmentos V, D y J se aproxi- man y se forma el gen VDJ, tras lo cual el conjunto V-D-J se agrupa con el correspondiente segmento C, quedando con- formado un gen completo para una cadena H. En las cadenas L, participan los segmentos V, J y C. Por tanto, cada linfoci- to B maduro tiene los genes de sus cadenas H y L necesarios para producir un determinado tipo de inmunoglobulina, pri- mero, en forma de IgM e IgD, previa e independientemente de que se encuentre con el antígeno al que va dirigida. Los programas de reordenamiento durante la recombina- ción somática favorecen la diversidad. Por ejemplo, partien- do de 200 segmentos V, 15 D y 6 J, se pueden originar 18 000 segmentos VH, que podrían combinarse con cada uno de los correspondientes VL, para dar un determinado Fab de una Ig. La respuesta inmunitaria | 543 Figura 31-3. Zona bisagra de las cadenas H que confiere flexi- bilidad de la zona central de una inmunoglobulina. zonas bisagra ricas en Cys y Pro 31 Capitulo 31 8/4/05 15:10 Página 543 BIOQUÍMICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR (...) CONTENIDO PARTE III EL NIVEL MOLECULAR EN BIOMEDICINA 31 LA RESPUESTA INMUNITARIA 31.3 ESTRUCTURA DE LAS INMUNOGLOBULINAS 31.3.2 Generación de la diversidad
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