Pengenalan antigen : Immunoglobulin

09/10/2014
Pembentukan Reseptor
Antigen
1
Antigen reseptor
Satu / setiap reseptor 
tidak dikode seluruhnya
dalam 1 genom
Beberapa gene
diperlukan untuk
membentuk reseptor
antigen
i.e. Segmen V dikode oleh
beberapa segmen gen
↓
REKOMBINASI SOMATIK DNA
↓
GENE REARRANGEMENT
2
1
09/10/2014
PRIMARY IMMUNOGLOBULIN GENE
REARRANGEMENT
 mengekspresikan reseptor spesifik
terhadap pathogen
 Kespesifikan ini terjadi pada saat
perkembangan limfosit dalam
sumsum tulang  banyak jenis
limfosit  ANTIBODY /
IMMUNOGLOBIN RECEPTOR
REPERTOIRE  paling sedikit 1011
JENIS Ab
 limfosit Seleksi alam, hanya
limfosit yang bertemu dengan
antigen yang akan diaktivasi dan
proliferasi dan diferensiasi jadi sel
efektor.
3
Dua teori pembentukan
Antibody repertoire
Germline theory:
Terdapat gen yang berbeda
untuk setiap membentuk
rantai IG berbeda  antibodi
repertoire yang diturunkan
Somatic diversification
theory:
Daerah V dibentuk akibat
rearrangement dari
sejumlah tertentu segmen
gen V yang diturunkan dan
terjadi variasi akibat
adanya hipermutasi
somatik pada sel B matang
yang diaktivasi
• Repertoire antibodi dihasilkan
dari sejumlah terbatas daerah V
yang diturunkan yang mengalami
perubahan selama dalam sel B
selama hidup individu tersebut
4
2
09/10/2014
Rekombinasi somatik Ig
• Hanya terjadi pada sel B
• Ab domain V  2 segmen DNA : VL (variable/V gene)
dan JL (joining/J gene segment)
• Ab domain C  VH, JH, DH, JH
5
• 3 lokus genetik Ig :
• Κ – light chain  chromosom 22
• λ – light chain  chromosom 2
• Heavy chain  chromosom 14
• Dalam proses perkembangan Sel B
pertama kali akan mengekspresikan isotipe
Ig μ dan γ
Isotipe yang lain diekspresikan pada
perkembangan sel B berikutnya
3
09/10/2014
4 proses dalam pembentukan
keanekaragaman Ig repertoire
• combinatorial diversity : Berbagai copy berbeda dari setiap
segmen gen dan kombinasi berbeda dari segmen gen 
diversitas daerah V
• Junctional diversity : joint antara segmen gen
• Combinatorial diversity antara heavy dan light chain
1.9 x 106 ab berbeda + kombinasi J  1011 Ab (teoritis)
• Somatic hipermutasi somatik (somatic hypermutation) 
point mutation di daerah V
7
T-cell receptor gene
rearrangement
• α chain :
V, J C gene segment
• β chain :
V, D, J, C gene segment
• δ chain  dalam lokus
rantai α
V, D, J, C gene segment
• γ chain V, J C gene
segment
8
4
09/10/2014
9
Macam-macam Ig
IgL
- kappa
- lambda
Antibody *
IgH
IgM
- mu
- alpha IgA
- delta IgD
- gamma IgG
- epsilon IgE
Subclasses
IgA1 IgA2
IgG1 IgG2 IgG3 IgG4
* klas or isotipe
See: section 3-1, 3-2; Fig 3.1, 3.2
10
5
09/10/2014
Daerah Hinge memanjang
Unit karbohidrat antara domain
C H2
pentamer; heavy chain 4
domain; rantai J berperan
untuk mengikat & bantu
polimerisasi sebelum
disekresikan sel plasma
Mudah diproteolisis dan
cenderung mengalami proteolisis
spontan
IgA yang disekresikan t.a.:
Dimer IgA , 1 komponen
sekretoris; rantai J; dimer
IgA disekresikan oleh sel
plasma di daerah submukosa,
kmdn ditambah komponen
sekretoris saat melalui sel
epitel menjadi sIgA
Tidak punya daerah hinge
11
5 macam Ig
12
6
09/10/2014
Fungsi Fc Ab
•
Mengenali Reseptor Fc (FcR) pada sel-sel imun efektor:
– Reseptor Fcγ  sel fagositik : makrofag, neutrofil untuk mengikat IgG1 dan
IgG3
– Reseptor Fcε  sel mast, basofil, eosinofil  pelepasan mediator inflamatosi
•
•
Bagian Fc Ab pada kompleks Ag-Ab  berikatan dengan komplemen C1q
 kaskade komplemen klasik
Bagian Fc membantu penyampaian ab ke daerah yang sulit dicapai tanpa
proses transport aktif:
– Sekret mukus, air mata dan milk (IgA)
– IgG dari darah maternal ke Sirkulasi darah fetus  FcRn
– Podocytes (ginjal)  FcRn
Beberapa mikroba dapat merusak Fc i.e.:
• Staphylococcus (protein A dan G) dan
• Haemophillus (protein D)
13
• Sel B naïve  monomer IgM dan IgD
transmembran
• Sel B  sel plasma  sekresikan Ab
14
7
09/10/2014
Ab diversification
•
•
•
Somatic hypermutation results in mutations into the heavy-chain and light-chain V
regions  altering the affinity of the antibody for its antigen.
Class switch recombination  modifying the effector activity of the antibody but not
its antigen specificity.
Gene conversion  the rearranged V region is modified by the introduction of
sequences derived from V gene segment pseudogenes  creating additional antibody
specificities.
15
Variasi Immunoglobulin
•
Variasi isotipic, allotipik dan idiotipik
1. Variasi isotipik
– Gene-gene variant isotopic : 1, 2, 3, 4, µ, α1, α2, , , dan 
terdapat pada genom manusia
2. Variasi alotipik
– Variasi genetic antara individu dalam 1 spesies, termasuk perbedaan
alel pada suatu lokus.
– Contoh IgG3 disebut G3m(bo) jika fenilalanin berada pada posisi
436 dari rantai heavy 3.  tidak ditemukan pada semua individu
– Alotipik terutama terjadi pada rantai heavy
3. Variasi idiotipik
– Variasi pada domain yang bervariasi  menentukan spesifisitas
pengikatan pada daerah pengikat antigen.
Hipervariabel pada daerah pengikatan antigen
–  Terjadi pada rantai light maupun heavy daerah V
16
8
09/10/2014
Variasi isotipik
Gene-gene variant isotopic : 1, 2, 3, 4, µ, α1, α2, , , dan 
terdapat pada genom manusia
Variasi alotipik
Variasi genetic antara individu dalam 1 spesies, termasuk
perbedaan alel pada suatu lokus.
Contoh IgG3 disebut G3m(bo) jika fenilalanin berada pada posisi
436 dari rantai heavy 3.  tidak ditemukan pada semua
individu
Alotipik terutama terjadi pada rantai heavy
9
09/10/2014
Variasi idiotipik
Variasi pada domain yang bervariasi  menentukan spesifisitas
pengikatan pada daerah pengikat antigen.
Changes in immunoglobulin and T-cell receptor genes
Diversity in T-cell receptors
– generated only during gene rearrangement,
– No somatic hypermutation of rearranged V regions
20
10