Immunologie – Les 5: immunoglobulinen en humorale
immuniteit
Wat is een immunoglobuline?
Deze les begint met een reeks begrippen die je moet kunnen plaatsen: epitoop, paratoop,
aviditeit en affiniteit. Voor elk begrip moet je weten welk deel van het Ig (immunoglobuline) het
betreft.
Immunoglobulinen horen bij de Ig-superfamilie. Centraal in die familie staat het Ig-domein. Het
is een heterogene groep waartoe ook het TCR, MHC en bepaalde CD's behoren. Ig's worden ook
gammaglobulinen of antilichamen genoemd, omdat ze in elektroforese migreren in de
gammafractie van de serumeiwitten. Het zijn glycoproteïnen: 80 tot 90% bestaat uit
polypeptiden en de rest uit koolhydraten.
Een Ig is symmetrisch opgebouwd uit twee zware en twee lichte ketens. Je onderscheidt drie
regio's:
• De Fab-regio bindt het AG.
• De Fc-regio is de lange arm en is kristalliseerbaar.
• De hinge-regio is het scharnierpunt.
De klassen en hun kenmerken
Structureel zijn er vijf isotypes of klassen: IgG, IgM, IgA (met twee subklassen), IgD en IgE. De
zware keten bepaalt de klasse. IgG heeft vier subklassen, IgA twee en de rest één. De lichte
ketens zijn altijd twee dezelfde: κ (kappa) of λ (lambda).
Elke klasse heeft zijn eigen plaats:
• IgG zit in serum, in het extracellulaire weefselvocht en in de foetale circulatie.
• IgA is in het serum een monomeer en in secreties een dimeer.
• IgM is in het serum een pentameer.
• IgE zit subepitheliaal, geladen op mastcellen, en komt in het serum maar weinig voor.
Door multimerisatie krijgt een Ig een secretoir component. Dat component dient als een soort
coating, via de J-keten. Daardoor kan IgA transcytose ondergaan zonder gedegradeerd te
worden.
Een Ig kan membraangebonden zijn of gesecreteerd worden. Dat gebeurt door alternatieve
mRNA-splitsing, waardoor de zware keten aan het einde verandert. Membraan-Ig komt voor op
de naïeve B-cel (IgM en IgD) en op de rijpe B-cel, en het geeft de B-cel zijn klonale identiteit.
Gesecreteerd Ig wordt gemaakt door de plasmacel. Na affiniteitsmaturatie en switch wordt het
1
, secretoir. De binding aan cellen als macrofagen en neutrofielen loopt via specifieke Fc–FcR-
binding.
Fab en Fc: wie doet wat?
De Fab is de fractie die het AG bindt. Ze zorgt voor de specificiteit en bevat het variabele
(V-)deel. Binnen de Fab liggen de CDR's (complementarity determining regions), de
hypervariabele regio's die het epitoop herkennen. De Fc is de fractie die kristalliseerbaar is. Ze
zorgt voor membraanbinding (twee soorten), complementbinding en het foetaal-placentaire
transport. Via de constante delen kan het Ig ook binden aan Fc-receptoren.
Diversiteit door genherschikking
De diversiteit ontstaat door hercombinatie van gensegmenten. Voor de lichte ketens gaat het
om VJ-recombinatie, voor de zware ketens om VDJ-recombinatie. Daarbij geldt de 12-23-regel
(!): een spacer van 12 kan niet met een spacer van 12, maar wel met een spacer van 23. De RAG-
enzymen zorgen voor het zagen en recombineren. (Er is een filmpje van Nature Immunology
over rearrangement.) Het Ig-domein is een lus van aminozuren die in Ig's gezamenlijk voorkomt
met andere superfamilie-leden.
Op de naïeve B-cel komen IgM en IgD samen tot expressie. Die coëxpressie geeft maturiteit aan
de B-cel, en het gaat om membraan-Ig.
Epitoop en paratoop
Het epitoop zit op het AG, het paratoop op het antilichaam. Het paratoop is het deel van de Fab
dat het AG bindt, en het is wat de CDR's vormen. Daar zitten veel verschillen tussen Ig's.
B-cellen herkennen AG rechtstreeks, er is geen APC voor nodig. Ze herkennen zowel lineaire
epitopen (eendimensionale structuren) als conformationele epitopen (secundaire en tertiaire
structuren, in 2D of 3D). Er zijn paratopen die enkel conformationele epitopen herkennen,
bijvoorbeeld bij denaturatie ... Het TCR heeft juist processing nodig en herkent enkel lineaire
epitopen.
De hinge-regio
De hinge-regio zorgt voor mobiliteit van het Ig. Sommige antilichamen zijn mobieler dan andere.
IgA, IgD en IgG hebben een scharnier, waardoor ze flexibel zijn tussen CH1 en CH2. Het voordeel
bij IgG is dat het ten opzichte van verschillende afstanden tussen AG's kan bewegen, en zo twee
AG's tegelijk kan binden.
2
immuniteit
Wat is een immunoglobuline?
Deze les begint met een reeks begrippen die je moet kunnen plaatsen: epitoop, paratoop,
aviditeit en affiniteit. Voor elk begrip moet je weten welk deel van het Ig (immunoglobuline) het
betreft.
Immunoglobulinen horen bij de Ig-superfamilie. Centraal in die familie staat het Ig-domein. Het
is een heterogene groep waartoe ook het TCR, MHC en bepaalde CD's behoren. Ig's worden ook
gammaglobulinen of antilichamen genoemd, omdat ze in elektroforese migreren in de
gammafractie van de serumeiwitten. Het zijn glycoproteïnen: 80 tot 90% bestaat uit
polypeptiden en de rest uit koolhydraten.
Een Ig is symmetrisch opgebouwd uit twee zware en twee lichte ketens. Je onderscheidt drie
regio's:
• De Fab-regio bindt het AG.
• De Fc-regio is de lange arm en is kristalliseerbaar.
• De hinge-regio is het scharnierpunt.
De klassen en hun kenmerken
Structureel zijn er vijf isotypes of klassen: IgG, IgM, IgA (met twee subklassen), IgD en IgE. De
zware keten bepaalt de klasse. IgG heeft vier subklassen, IgA twee en de rest één. De lichte
ketens zijn altijd twee dezelfde: κ (kappa) of λ (lambda).
Elke klasse heeft zijn eigen plaats:
• IgG zit in serum, in het extracellulaire weefselvocht en in de foetale circulatie.
• IgA is in het serum een monomeer en in secreties een dimeer.
• IgM is in het serum een pentameer.
• IgE zit subepitheliaal, geladen op mastcellen, en komt in het serum maar weinig voor.
Door multimerisatie krijgt een Ig een secretoir component. Dat component dient als een soort
coating, via de J-keten. Daardoor kan IgA transcytose ondergaan zonder gedegradeerd te
worden.
Een Ig kan membraangebonden zijn of gesecreteerd worden. Dat gebeurt door alternatieve
mRNA-splitsing, waardoor de zware keten aan het einde verandert. Membraan-Ig komt voor op
de naïeve B-cel (IgM en IgD) en op de rijpe B-cel, en het geeft de B-cel zijn klonale identiteit.
Gesecreteerd Ig wordt gemaakt door de plasmacel. Na affiniteitsmaturatie en switch wordt het
1
, secretoir. De binding aan cellen als macrofagen en neutrofielen loopt via specifieke Fc–FcR-
binding.
Fab en Fc: wie doet wat?
De Fab is de fractie die het AG bindt. Ze zorgt voor de specificiteit en bevat het variabele
(V-)deel. Binnen de Fab liggen de CDR's (complementarity determining regions), de
hypervariabele regio's die het epitoop herkennen. De Fc is de fractie die kristalliseerbaar is. Ze
zorgt voor membraanbinding (twee soorten), complementbinding en het foetaal-placentaire
transport. Via de constante delen kan het Ig ook binden aan Fc-receptoren.
Diversiteit door genherschikking
De diversiteit ontstaat door hercombinatie van gensegmenten. Voor de lichte ketens gaat het
om VJ-recombinatie, voor de zware ketens om VDJ-recombinatie. Daarbij geldt de 12-23-regel
(!): een spacer van 12 kan niet met een spacer van 12, maar wel met een spacer van 23. De RAG-
enzymen zorgen voor het zagen en recombineren. (Er is een filmpje van Nature Immunology
over rearrangement.) Het Ig-domein is een lus van aminozuren die in Ig's gezamenlijk voorkomt
met andere superfamilie-leden.
Op de naïeve B-cel komen IgM en IgD samen tot expressie. Die coëxpressie geeft maturiteit aan
de B-cel, en het gaat om membraan-Ig.
Epitoop en paratoop
Het epitoop zit op het AG, het paratoop op het antilichaam. Het paratoop is het deel van de Fab
dat het AG bindt, en het is wat de CDR's vormen. Daar zitten veel verschillen tussen Ig's.
B-cellen herkennen AG rechtstreeks, er is geen APC voor nodig. Ze herkennen zowel lineaire
epitopen (eendimensionale structuren) als conformationele epitopen (secundaire en tertiaire
structuren, in 2D of 3D). Er zijn paratopen die enkel conformationele epitopen herkennen,
bijvoorbeeld bij denaturatie ... Het TCR heeft juist processing nodig en herkent enkel lineaire
epitopen.
De hinge-regio
De hinge-regio zorgt voor mobiliteit van het Ig. Sommige antilichamen zijn mobieler dan andere.
IgA, IgD en IgG hebben een scharnier, waardoor ze flexibel zijn tussen CH1 en CH2. Het voordeel
bij IgG is dat het ten opzichte van verschillende afstanden tussen AG's kan bewegen, en zo twee
AG's tegelijk kan binden.
2
