I vertebrati possiedono un meccanismo di difesa contro parassiti estranei come batteri e virus, noto come sistema immunitario. Il suo funzionamento implica tre proprietà principali:
1) il riconoscimento specifico di molecole estranee, che comporta la discriminazione tra proprio (self) e non proprio (non-self);
2) la capacità di distruggere parassiti estranei ;
3) un meccanismo mnemonico che consente una rapida risposta ad una eventuale seconda infezione da parte dello stesso parassita.
Gli invasori estranei vengono riconosciuti mediante un legame stretto e specifico delle proteine del sistema immunitario con molecole specifiche dell'organismo estraneo. Tali proteine sono detti anticorpi, noti anche come immunoglobuline. Questi si trovano sulla superficie delle cellule B e agiscono come recettori per gli antigeni, cioè qualunque sostanza estranea capace di indurre la formazione di anticorpi adatti a reagire specificamente con essa. Ogni antigene viene riconosciuto in maniera selettiva solo dall'anticorpo specificamente formato contro di esso e non da altri anticorpi.
STRUTTURA FONDAMENTALE DELLE IMMUNOGLOBULINE (Ig)
La struttura fondamentale delle Ig consiste di due catene leggere identiche L (in blu) e di due catene pesanti identiche H (in giallo e ciano), legate insieme da ponti disolfuro (in rosso ,
Le catene leggere sono costituite da un dominio ammino-terminale variabile Vl (in blu) e un dominio carbossi-terminale costante Cl (in celeste), mentre
le catene pesanti sono costituite da un dominio variabile Vh (in verde) seguito da tre domini costanti Ch1,Ch2,Ch3 (in rosa,fucsia,rosso).
I domini variabili non presentano una variabilità uniforme su tutta la loro lunghezza. In particolare, tre piccole regioni mostrano una variabilità molto più alta del resto della catena; esse sono dette regioni ipervariabili, o regioni determinanti la complementarità, CDR1-CDR3. Esse variano sia per dimensioni che per sequenza nelle differenti Ig e sono le regioni che determinano la specificità delle interazioni antigene-anticorpo.
I domini costanti, invece, presentano una significativa identità di sequenza sia l' uno con l' altro sia rispetto ai domini costanti delle catene immunoglobuliniche di differenti classi
Tutti i domini costanti sono formati da sette filamenti b disposti in modo tale che quattro filamenti b formano un foglietto e tre filamenti b formano un secondo foglietto. I due foglietti sono strettamente accoppiati l'uno con l'altro e sono uniti insieme da un ponte disolfuro tra il sesto filamento b del foglietto a tre filamenti b e il secondo filamento b del foglietto a quattro filamenti b. Anche se la struttura reale consiste di due foglietti b separati, è conveniente considerare la sua topologia nella forma di botte a chiave greca.
La struttura complessiva del dominio variabile è molto simile a quella del dominio costante, ma vi sono nove filamenti b invece di sette.