Interazione antigene-anticorpo Domini immunoglobulinici catena leggera.

Presentazione sul tema: "Interazione antigene-anticorpo Domini immunoglobulinici catena leggera."— Transcript della presentazione:

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3 Interazione antigene-anticorpo

4 Domini immunoglobulinici catena leggera

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6 Variability of amino acids in related proteins
Wu & Kabat 1970 Amino acid No. Variability 80 100 60 40 20 120 Cytochromes C Amino acid No. Variability 80 100 60 40 20 120 Human Ig heavy chains

7 Framework and Hypervariable regions
Distinct regions of high variability and conservation led to the concept of a FRAMEWORK (FR), on which hypervariable regions were suspended. Most hypervariable regions coincided with antigen contact points - the COMPLEMENTARITY DETERMINING REGIONS (CDRs) FR1 FR2 FR3 FR4 CDR2 CDR3 CDR1 Amino acid No. Variability 80 100 60 40 20 120

8 Variabilità degli aminoacidi nelle regioni V delle Ig
FR, frame region HV, hyper-variable region

9 Complementary-Determing Regions CDRs
Le 3 regioni HV corrispondono ai 3 CDR • Ciascun dominio VL e VH presenta 3 CDR •I 3 CDR di ciascuna catena sono organizzati spazialmente in modo da costituire una superficie complementare all’antigene

10 L & H chain folding to yield 3 CDR in each chain to form walls of ag binding groove

11 Hypervariable CDRs are located on loops at the end of the Fv regions
Hypervariable regions

12 Space-filling model of (Fab)2, viewed from above,
illustrating the surface location of CDR loops Light chains Green and brown Heavy chains Cyan and blue CDRs Yellow

13 Hypervariable loops and framework: Summary
The framework supports the hypervariable loops The framework forms a compact b barrel/sandwich with a hydrophobic core The hypervariable loops join, and are more flexible than, the b strands The sequences of the hypervariable loops are highly variable amongst antibodies of different specificities The variable sequences of the hypervariable loops influences the shape, hydrophobicity and charge at the tip of the antibody Variable amino acid sequence in the hypervariable loops accounts for the diversity of antigens that can be recognised by a repertoire of antibodies

14 Antigens vary in size and complexity
Protein: Influenza haemagglutinin Hapten 1,25-diidrossicolecalciferolo

15 Antigen inserts into a pocket in the antibody
Antigen interacts with an extended antibody surface or a groove in the antibody surface Antibodies interact with antigens in a variety of ways Antigen inserts into a pocket in the antibody

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17 Gli antigeni possono legarsi in tasche, grondaie, superfici estese,..

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20 Determinante conformazionale
Epitopo discontinuo Determinante “lineare” Epitopo continuo

21 Coinvolte diverse forze in interazione antigene-anticorpo

22 Forza dell’interazione antigene-anticorpo
•Ciascuna interazione è relativamente debole –richiesto numero elevato di interazioni per avere un’interazione forte tra antigene e anticorpo •Queste interazioni operano a distanza molto breve –10-7 mm = 1 angstrom, Å •Una forte interazione Ag-Ab richiede quindi un elevato grado di complementarità tra Ag e Ab –sebbene singole interazioni possano contribuire maggiormente

23 Affinità e Avidità - Affinità = forza del singolo legame tra anticorpo e antigene •L’avidità degli anticorpi deriva dalla somma delle affinità di siti di legame multipli •L’affinità di un sito di legame non sempre riflette la reale forza dell’interazione Ag-Ab •Quando antigeni complessi contenenti epitopi ripetuti interagiscono con anticorpi dotati di siti multipli di legame, l’interazione di una molecola di anticorpo con una molecola di antigene in un sito, aumenta la probabilità di reazione tra queste due molecole in un secondo sito •La forza di queste interazioni multiple tra un anticorpo multivalente e l’antigene è detta avidità. •Un’alta avidità può compensare una bassa affinità –le IgM hanno una bassa affinità (generalmente) ma un’elevata valenza (sono pentameriche)

24 Valenza e avidità nell’interazioni antigene-anticorpo

25 Fine specificità degli anticorpi

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27 Why do antibodies need an Fc region?
The (Fab)2 fragment can - Detect antigen Precipitate antigen Block the active sites of toxins or pathogen-associated molecules Block interactions between host and pathogen-associated molecules but can not activate Inflammatory and effector functions associated with cells Inflammatory and effector functions of complement The trafficking of antigens into the antigen processing pathways

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29 Gli anticorpi eliminano l’antigene con tre meccanismi
NEUTRALIZZAZIONE OPSONIZZAZIONE RECLUTAMENTO DI CELLULE ADCC ATTIVAZIONE (FISSAZIONE) DEL COMPLEMENTOa

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33 OPSONIZZAZIONE Fcg-R anticorpi Recettore per Fc macrofago
plasmacellula batterio macrofago

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38 Electron micrographs of Antibodies and complement opsonising Epstein Barr Virus (EBV)
Negatively stained EBV EBV coated with antibodies and activated complement components EBV coated with a corona of anti-EBV antibodies

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40 ADCC- Citotossicità anticorpo mediata
Enzimi litici Perforina Neutrofilo TNF Granzimi Cellula NK Eosinofilo Anticorpo Recettore per Fc Antigene macrofago

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45 Effector mechanisms against extracellular pathogens
COMPLEMENT Activation Bacteria in plasma Lysis Ab & COMPLEMENT + Phagocytosis binding Complement & Fc receptor Opsonisation

46 LE VIE DI ATTIVAZIONE DEL COMPLEMENTO

47 FUNZIONI DEL COMPLEMENTO
LISI OPSONIZZAZIONE ATTIVAZONE INFIAMMAZIONE INSOLUBILIZZAZIONE IMMUNOCOMPLESSI

48 Antibody + complement- mediated
Healthy E. coli Electron micrographs of the effect of antibodies and complement upon bacteria Antibody + complement- mediated damage to E. coli

49 FUNZIONI DEL COMPLEMENTO
LISI OPSONIZZAZIONE ATTIVAZONE INFIAMMAZIONE INSOLUBILIZZAZIONE IMMUNOCOMPLESSI

50 FUNZIONI DEL COMPLEMENTO
LISI OPSONIZZAZIONE ATTIVAZONE INFIAMMAZIONE INSOLUBILIZZAZIONE IMMUNOCOMPLESSI

51 INSOLUBILIZZAZIONE DEGLI IMMUNOCOMPLESSI FUNZIONI DEL COMPLEMENTO LISI
OPSONIZZAZIONE ATTIVAZONE INFIAMMAZIONE INSOLUBILIZZAZIONE IMMUNOCOMPLESSI INSOLUBILIZZAZIONE DEGLI IMMUNOCOMPLESSI

52 lisi FISSAZIONE DEL COMPLEMENTO anafilotossine anafilotossine batterio
profattori profattori Recettore per C3b macrofago batterio lisi