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IgG : informations générales

Les immunoglobulines (IgG) sont les plus abondants des anticorps circulants (environ 70%). Elles traversent facilement la paroi des vaisseaux sanguins, circulant ainsi aisément dans tout l'organisme ; elles traversent également le placenta, conférant alors une immunité passive au foetus.

Les IgG sont produites de façon massive par des plasmocytes, issus de la différenciation de lymphocytes B à la suite d'une stimulation antigénique.

Structure d’une molécule d’IgG

La structure des IgG a été déterminée précisément lorsque l’on a pu isoler, dans les années 1960/1970, des molécules provenant d’un seul clone (IgG monoclonales). Ces IgG monoclonales ont été d’abord isolées du sérum de malades atteints de myélome multiple, puis ont pu être recueillies en plus grande quantité chez la souris (ce myélome pouvant y être induit expérimentalement et transféré d'un animal à l'autre).

Actuellement, on obtient de grandes quantités d’anticorps monoclonaux à partir de cultures d’hybridomes (découverts par Köhler et Milstein, 1975) : un hybridome est obtenu par fusion, in vitro, d’un lymphocyte B stimulé par un antigène X (capable de produire des IgG antiX, mais incapable de se multiplier in vitro), avec une cellule issue d’une lignée de myélome (à prolifération très active).

• L’organisation de base des immunoglobulines IgG a été définie entre 1958 et 1961 par les travaux de Porter (Angleterre) et d’Edelman (Etats-Unis), ce qui leur valut le prix Nobel en 1972.

Une molécule d’IgG, de nature protéique et d’un poids moléculaire de 150 000 daltons, est un dimère dont chaque monomère est constitué d’une chaîne lourde (H = heavy) comportant 440  à 450 acides aminés et d’une chaîne légère (L = light) de 200 à 220 acides aminés. Les deux monomères d’une même molécule d’IgG sont identiques entre eux (mêmes séquences protéiques). Ces deux monomères sont solidarisés par deux ponts disulfure établis entre les deux chaînes lourdes.
La molécule d’IgG peut être clivée par une enzyme, la papaïne, qui libère alors 3 fragments de tailles équivalentes : deux fragments identiques, constitué chacun d’une chaîne L et d’une première moitié de chaîne H et comportant chacun un site de reconnaissance de l’antigène (d’où leur nom de fragments Fab = Fragment antigen binding), et un fragment constitué des deux moitiés terminales des chaînes H, cristallisable (d’où son nom : Fc).
Dans un fragment Fab, la chaîne lourde et la chaîne légère sont solidarisées, à la base, par un pont disulfure.
Chaque chaîne lourde possède, entre les fragments Fab et Fc une partie flexible renfermant un certain nombre de résidus proline, acides aminés dont la structure empêche le repliement de la molécule à cet endroit, tout en permettant une certaine mobilité : les fragments Fab peuvent donc prendre une orientation différente par rapport à Fc. Cette flexibilité permet d’adapter l’écartement entre les deux sites de reconnaissance en fonction de l’encombrement de l’antigène.
•  L’analyse cristallographique aux rayons X a montré que chaque chaîne d’une molécule d’IgG était constituée d’un certain nombre de structures globuleuses appelées domaines : ainsi, une chaîne lourde est constituée de 4 domaines réunis par de petits segments de liaison, alors qu’une chaîne légère n’est constituée que de deux domaines, reliés aussi par un segment de liaison. Ces domaines ont des rôles bien précis ; ainsi, le domaine ^CH² intervient dans la fixation du complément, le domaine ^CH³ intervient dans l’interaction avec certains récepteurs cellulaires, et les domaines ^VH-^VL contiennent le site de combinaison avec l’antigène.

 
• En 1965, les travaux de Hilschmann et Craig ont mis en évidence l’existence de régions constantes et variables sur chaque chaîne. Pour les chaînes lourdes, on distingue 3 domaines constants d’une molécule d’IgG à l’autre (^CH¹, ^CH², ^CH³), et un domaine variable (^VH). Pour les chaînes légères, on distingue un domaine constant d’une molécule d’IgG à l’autre (^CL) et un domaine variable (^VL).

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