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Diagrama esquemático de un anticuerpo típico que muestra dos cadenas pesadas de Ig (púrpura) unidas por enlaces disulfuro a dos cadenas ligeras de Ig (verde). Se muestran los dominios constante (C) y variable (V).
Una molécula de anticuerpo. Las dos cadenas pesadas son de color rojo y azul y las dos cadenas ligeras son de color verde y amarillo. [1]

La cadena pesada de inmunoglobulina ( IgH ) es la subunidad polipeptídica grande de un anticuerpo (inmunoglobulina). En el genoma humano, los loci del gen IgH se encuentran en el cromosoma 14.

Un anticuerpo típico está compuesto por dos cadenas pesadas de inmunoglobulina (Ig) y dos cadenas ligeras de Ig . Existen varios tipos diferentes de cadena pesada que definen la clase o isotipo de un anticuerpo. Estos tipos de cadenas pesadas varían entre diferentes animales. Todas las cadenas pesadas contienen una serie de dominios de inmunoglobulina , generalmente con un dominio variable (V H ) que es importante para la unión del antígeno y varios dominios constantes (C H 1, C H2, etc.). La producción de una cadena pesada viable es un paso clave en la maduración de las células B. Si la cadena pesada puede unirse a una cadena ligera sustituta y moverse a la membrana plasmática, entonces la célula B en desarrollo puede comenzar a producir su cadena ligera. [2]

La cadena pesada no siempre tiene que unirse a una cadena ligera. Los linfocitos pre-B pueden sintetizar cadenas pesadas en ausencia de cadenas ligeras, que luego pueden permitir que la cadena pesada se una a una proteína de unión a cadena pesada. [3]

En mamíferos [ editar ]

Clases [ editar ]

Hay cinco tipos de cadena pesada de inmunoglobulina de mamíferos: γ, δ, α, μ y ε. [4] Definen clases de inmunoglobulinas: IgG , IgD , IgA , IgM e IgE , respectivamente.

  • Las cadenas pesadas α y γ tienen aproximadamente 450 aminoácidos.
  • Las cadenas pesadas μ y ε tienen aproximadamente 550 aminoácidos. [4]

Regiones [ editar ]

Cada cadena pesada tiene dos regiones:

  • una región constante (que es la misma para todas las inmunoglobulinas de la misma clase pero difiere entre clases).
    • Las cadenas pesadas γ, α y δ tienen una región constante compuesta por tres dominios de inmunoglobulina en tándem (en una línea uno al lado del otro) pero también tienen una región de bisagra para mayor flexibilidad. [5]
    • Las cadenas pesadas μ y ε tienen una región constante compuesta por cuatro dominios. [4]
  • una región variable que difiere entre diferentes células B , pero es el mismo para todas las inmunoglobulinas producidas por la misma célula B o célula B clon . El dominio variable de cualquier cadena pesada está compuesto por un solo dominio de inmunoglobulina. Estos dominios tienen una longitud de aproximadamente 110 aminoácidos. [6]

Vacas [ editar ]

Las vacas, específicamente Bos taurus , muestran una variación en el tema general de los mamíferos en la que la región CDR H3 de la cadena pesada se ha adaptado para producir un repertorio divergente de anticuerpos que presentan una superficie de interacción de antígeno de "tallo y perilla" en lugar de la superficie de la punta bivalente más familiar. . [7] La CDR bovina es inusualmente larga y contiene atributos de secuencia únicos que apoyan la producción de residuos de cisteína emparejados durante la hipermutación somática . [7] Por lo tanto, donde en los seres humanos el paso de hipermutación somática se dirige al proceso de recombinación V (D) J , el objetivo en las vacas es la creación de diversos enlaces disulfuro.y la generación de conjuntos únicos de bucles que interactúan con el antígeno. [7] Un impulsor evolutivo especulado de esta variación es la presencia de un entorno microbiano mucho más diverso en el sistema digestivo de la vaca como consecuencia de ser rumiantes . [7]

En pescado [ editar ]

Los peces con mandíbulas parecen ser los animales más primitivos que pueden producir anticuerpos como los descritos para los mamíferos. [8] Sin embargo, los peces no tienen el mismo repertorio de anticuerpos que poseen los mamíferos. [9] Hasta ahora se han identificado tres cadenas pesadas de Ig distintas en peces óseos .

  • La primera identificada fue la cadena pesada μ (o mu ) que está presente en todos los peces con mandíbula y es la cadena pesada de lo que se cree que es la inmunoglobulina primordial. El anticuerpo resultante, IgM, se secreta como un tetrámero en los peces teleósteos en lugar del pentámero típico que se encuentra en los mamíferos y tiburones. [ cita requerida ]
  • La cadena pesada (δ) para IgD se identificó inicialmente en el bagre de canal y el salmón del Atlántico y ahora está bien documentada para muchos peces teleósteos. [10]
  • El tercer gen de la cadena pesada de Ig de teleósteos se identificó muy recientemente y no se parece a ninguna de las cadenas pesadas descritas hasta ahora para los mamíferos. Esta cadena pesada, identificada tanto en la trucha arco iris (τ) [11] como en el pez cebra (ζ), [12] podría formar un isotipo de anticuerpo distinto (IgT o IgZ) que puede preceder a la IgM en términos evolutivos.

De manera similar a la situación observada para los peces óseos, se han identificado tres isotipos distintos de la cadena pesada de Ig en los peces cartilaginosos . Con la excepción de μ, estos isotipos de la cadena pesada de Ig parecen ser exclusivos de los peces cartilaginosos. Los anticuerpos resultantes se denominan IgW (también llamados IgX o IgNARC) e IgNAR ( receptor de nuevo antígeno de inmunoglobulina ). [13] [14] El último tipo es un anticuerpo de cadena pesada , un anticuerpo que carece de cadenas ligeras, y puede usarse para producir anticuerpos de dominio único , que son esencialmente el dominio variable (V NAR ) de un IgNAR. [15] [16] [17] Anticuerpos de dominio único de tiburón (V NARs) a antígenos tumorales o virales se pueden aislar de una gran biblioteca NAR de tiburón nodriza sin experiencia utilizando tecnología de presentación de fagos . [dieciséis]

Ahora también se ha encontrado IgW en el grupo de peces con aletas lobuladas, incluidos el celacanto y el pez pulmonado. La IgW1 y la IgW2 del celacanto tienen una estructura (VD) n-Jn-C habitual, además de tener un gran número de dominios constantes. [18] [19]

En anfibios [ editar ]

Las ranas pueden sintetizar IgX e IgY. [20]

Ver también [ editar ]

  • Anticuerpo de cadena pesada

Referencias [ editar ]

  1. ^ "Copia archivada" . Archivado desde el original el 19 de abril de 2007 . Consultado el 20 de abril de 2007 .CS1 maint: archived copy as title (link)[ se necesita cita completa ]
  2. ^ Mårtensson, IL; Ceredig, R (23 de enero de 2017). "Papel de la cadena ligera sustituta y el receptor de células pre-B en el desarrollo de células B de ratón" . Inmunologia . 101 (4): 435–441. doi : 10.1046 / j.1365-2567.2000.00151.x . ISSN 0019-2805 . PMC 2327112 . PMID 11122446 .   
  3. ^ Haas, Ingrid G ​​.; Wabl, Matthias (1983). "Proteína de unión a cadena pesada de inmunoglobulina". Naturaleza . 306 (5941): 387–9. Código Bibliográfico : 1983Natur.306..387H . doi : 10.1038 / 306387a0 . PMID 6417546 . 
  4. ^ a b c Janeway CA, Jr .; et al. (2001). Inmunobiología (5ª ed.). Publicación Garland. ISBN 0-8153-3642-X. (texto completo electrónico a través de NCBI Bookshelf) .[ página necesaria ]
  5. ^ Guau, Jenny M .; Burton, Dennis R. (2004). "Interacciones de receptor de anticuerpo humano-Fc iluminadas por estructuras cristalinas". Nature Reviews Immunology . 4 (2): 89–99. doi : 10.1038 / nri1266 . PMID 15040582 . 
  6. ^ "El proyecto de biología" . Estructura de anticuerpos . Universidad de Arizona . Consultado el 27 de mayo de 2020 .
  7. ^ a b c d Wang, Feng; Ekiert, Damian C .; Ahmad, Insha; Yu, Wenli; Zhang, Yong; Bazirgan, Omar; Torkamani, Ali; Raudsepp, Terje; Mwangi, Waithaka; Criscitiello, Michael F .; Wilson, Ian A .; Schultz, Peter G .; Smider, Vaughn V. (2013). "Remodelación de la diversidad de anticuerpos" . Celular . 153 (6): 1379–93. doi : 10.1016 / j.cell.2013.04.049 . PMC 4007204 . PMID 23746848 .  
  8. ^ Genes de cadena pesada y cadena ligera de pescado [ se necesita cita completa ] Archivado el 23 de marzo de 2007 en la Wayback Machine.
  9. ^ Bengtén, Eva; Clem, L. William; Miller, Norman W .; Warr, Gregory W .; Wilson, Melanie (2006). "Inmunoglobulinas de bagre de canal: repertorio y expresión". Inmunología del desarrollo y comparativa . 30 (1–2): 77–92. doi : 10.1016 / j.dci.2005.06.016 . PMID 16153707 . 
  10. ^ Solem, Stein Tore; Stenvik, Jørgen (2006). "Desarrollo del repertorio de anticuerpos en teleósteos: una revisión con énfasis en salmónidos y Gadus morhua L". Inmunología del desarrollo y comparativa . 30 (1–2): 57–76. doi : 10.1016 / j.dci.2005.06.007 . PMID 16084588 . 
  11. ^ Hansen, JD; Landis, ED; Phillips, RB (2005). "Descubrimiento de un isotipo de cadena pesada de Ig único (IgT) en la trucha arco iris: implicaciones para una vía de desarrollo de células B distintiva en peces teleósteos" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 102 (19): 6919–6924. Código Bibliográfico : 2005PNAS..102.6919H . doi : 10.1073 / pnas.0500027102 . JSTOR 3375456 . PMC 1100771 . PMID 15863615 .   
  12. ^ Danilova, Nadia; Bussmann, Jeroen; Jekosch, Kerstin; Steiner, Lisa A (2005). "El locus de cadena pesada de inmunoglobulina en pez cebra: identificación y expresión de un isotipo previamente desconocido, inmunoglobulina Z". Inmunología de la naturaleza . 6 (3): 295-302. doi : 10.1038 / ni1166 . PMID 15685175 . 
  13. ^ Dooley, H .; Flajnik, MF (2006). "Desarrollo del repertorio de anticuerpos en peces cartilaginosos". Inmunología del desarrollo y comparativa . 30 (1–2): 43–56. doi : 10.1016 / j.dci.2005.06.022 . PMID 16146649 . 
  14. ^ Simmons, David P .; Abregu, Fiona A .; Krishnan, Usha V .; Proll, David F .; Streltsov, Victor A .; Doughty, Larissa; Hattarki, Meghan K .; Nuttall, Stewart D. (2006). "Estrategias de dimerización para fragmentos de anticuerpos de dominio único IgNAR de tiburón". Revista de métodos inmunológicos . 315 (1–2): 171–84. doi : 10.1016 / j.jim.2006.07.019 . PMID 16962608 . 
  15. ^ Wesolowski, Janusz; Alzogaray, Vanina; Reyelt, Jan; Unger, Mandy; Juárez, Karla; Urrutia, Mariela; Cauerhff, Ana; Danquah, Welbeck; Rissiek, Björn; Scheuplein, Felix; Schwarz, Nicole; Adriouch, Sahil; Boyer, Olivier; Seman, Michel; Licea, Alexei; Serreze, David V .; Goldbaum, Fernando A .; Haag, Friedrich; Koch-Nolte, Friedrich (2009). "Anticuerpos de dominio único: herramientas experimentales y terapéuticas prometedoras en infección e inmunidad" . Microbiología e Inmunología Médica . 198 (3): 157–74. doi : 10.1007 / s00430-009-0116-7 . PMC 2714450 . PMID 19529959 .  
  16. ^ a b Feng, Mingqian; Bian, Hejiao; Wu, Xiaolin; Fu, Tianyun; Fu, Ying; Hong, Jessica; Fleming, Bryan D .; Flajnik, Martin F .; Ho, Mitchell (enero de 2019). "Construcción y análisis de secuenciación de próxima generación de una gran biblioteca de anticuerpos de dominio único VNAR mostrada en fagos de seis tiburones nodriza ingenuos" . Terapéutica de anticuerpos . 2 (1): 1–11. doi : 10.1093 / abt / tby011 . ISSN 2516-4236 . PMC 6312525 . PMID 30627698 .   
  17. ^ Inglés, Hejiao; Hong, Jessica; Ho, Mitchell (2020). "Las especies antiguas ofrecen terapias contemporáneas: una actualización de las secuencias de anticuerpos de dominio único VNAR de tiburón, bibliotecas de fagos y posibles aplicaciones clínicas" . Terapéutica de anticuerpos . 3 : 1–9. doi : 10.1093 / abt / tbaa001 .
  18. ^ Zhang, Tianyi; Tacchi, Luca; Wei, Zhiguo; Zhao, Yaofeng; Salinas, Irene (2014). "Diversificación intraclase de genes de cadena pesada de inmunoglobulina en el pez pulmonado africano" . Inmunogenética . 66 (5): 335–51. doi : 10.1007 / s00251-014-0769-2 . PMC 4348116 . PMID 24676685 .  
  19. ^ Ota, T .; Rast, JP; Litman, GW; Amemiya, CT (2003). "La retención de linaje restringido de un isotipo de cadena pesada de inmunoglobulina primitiva dentro del Dipnoi revela una paradoja evolutiva" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 100 (5): 2501–6. Código Bibliográfico : 2003PNAS..100.2501O . doi : 10.1073 / pnas.0538029100 . PMC 151370 . PMID 12606718 .  
  20. ^ Du, Christina C .; Mashoof, Sara M .; Criscitiello, Michael F. (2012). "La inmunización oral de la rana de garras africana (Xenopus laevis) regula al alza la inmunoglobulina IgX de la mucosa" . Inmunología e inmunopatología veterinaria . 145 (1–2): 493–8. doi : 10.1016 / j.vetimm.2011.10.019 . PMC 3273591 . PMID 22100190 .  

Enlaces externos [ editar ]

  • Inmunoglobulina + Cadenas + pesadas en los encabezados de temas médicos (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  • Recurso educativo para el análisis de cadenas pesadas