Mari Mengenal Struktur Antibodi

Belajar Kimia-di era corona anti bodi jadi sangat penting bangetkan. Ada yang sudah tau belum bagaimana struktur anti bodi? 

Kalau belum yuk kita belajar bareng ya. Lets cekidit.

Spesifisitas antibodi terkait erat dengan strukturnya. Skema struktur antibodi imunoglobulin G (IgG) digambarkan di Gambar berikut:

Skema struktur antibodi 

Antibodi terdiri dari empat rantai polipeptida yang terikat satu dengan lainnya melalui jembatan disulfida. Keempat rantai polipeptida tersebut terdiri dari dua rantai berat (heavy chain, diberi simbol H) yang identik dan dua rantai ringan (light chain, diberi simbol L) yang identik, yang tersusun sedemikian rupa sehingga menyerupai huruf Y. Masing-masing ujung tangan bentuk huruf Y ini merupakan daerah pengikatan antigen. Masing-masing daerah pengikatan antigen dibentuk oleh satu rantai ringan dan satu rantai berat. Rantai ringan dihubungkan dengan rantai berat oleh satu ikatan disulfida, dan kedua rantai berat terhubungkan satu dengan lainnya oleh dua

ikatan disulfida.

Ujung N dari rantai berat dan rantai ringan merupakan daerah yang dibentuk oleh urutan asam-amino yang bervariasi bergantung pada antibodinya Daerah dengan urutan asam amino yang bervariasi ini disebut daerah variabel. Di daerah variabel terdapat tiga daerah hipervariabel (sangat variabel antar antibodi). Variasi dari daerah variabel inilah yang menentukan spesifitas suatu antibodi terhadap antigen nya.

Ujung-C dari rantai berat dan rantai ringan memiliki urutan asam amino yang relatif konstan, sehingga daerah ini disebut daerah konstan. Daerah konstan ini berfungsi untuk mengaktifkan sistem komplemen, yang akan melubang sel target dan merekrut sel fagosit ke tempat pengkompleksan antigen dengan antibodi. Oleh karena adanya daerah variabel dan daerah konstan, baik pada rantai ringan maupun rantai berat, maka daerah variabel pada rantai ringan diberi simbol V. dan daerah variabel rantai berat diberi simbol V. Sedangkan untuk daerah konstan, maka daerah konstan pada rantai ringan diberi simbol Cl (C untuk singkatan dari Constant), dan daerah konstan pada rantai berat diberi simbol CH.

Berdasarkan kelas antibodinya terdapat lima macam rantai berat yaitu rantai berat y (gamma) u(mu), a (alfa), E (epsilon), dan d (delta). Kelima rantai berat tersebut memiliki urutan asam amino yang sama pada daerah konstanta yaitu daerah CH. Berdasarkan daerah konstanta (Cl). rantai ringan juga ada dua macam yaitu k (kappa), dan A (lambda).

Molekul antibodi yang merupakan molekul protein dapat dihidrolisis oleh protease seperti papain dan pepsin. Hidrolisis antibodi oleh papain dan pepsin akan menghasilkan fragmen fragmen seperti yang tergambarkan pada gambar berikut ini:

Skema struktur Fab & Fc hasil pemotongan antibodi dengan enzin papain dan pepsin

Hidrolisis antibodi oleh papain menghasilkan dua fragmen yang dapat mengikat antigen, dan satu fragmen yang mengandung bagian yang berfungsi untuk mengaktifkan sistem komplemen Fragmen yang dapat mengikat antigen disebut fragmen Fab.

F adalah singkatan Fragmen, dan ab singkatan antigen binding. Fragmen Fab tetap dapat mengikat antigen, tetapi tidak dapat menaut silangkan beberapa molekul antigen, sehingga tidak akan mengendapkan antigen. Fragmen yang mengandung daerah pengaktifan sistem komplemen disebut fragmen Fc (c = crystallizable). Tanpa bagian Fab. Fc tidak dapat mengaktifkan sistem komplemen, karena syarat pengaktifan sistem komplemen adalah terikatnya antigen pada antibodi. Hidrolisis antibodi oleh pepsin akan menghancurkan fragmen Fc, dan menghasilkan satu fragmen F(ab")2. Fragmen F(ab')2 ini dapat mengikat dan menaut silangkan antigen, sehingga dapat mengendapkan antigen, tetapi tidak dapat mengaktifkan sistem komplemen.

Struktur protein, termasuk struktur kristal antibodi terutama bagian Fab, dan bagian Fab yang terikat antigen dapat dijumpai pada basis data Protein Database (PDB), dan basis data Molecular Modeling Database (MMDB) (Madej dkk. 2012). Semua basis data ini dapat diakses bebas via situs web www.ncbi.nlm.nih.gov. Untuk dapat melihat dan memanipulasi struktur dengan koordinatnya, maka dapat dilakukan dengan menggunakan peranti lunak Cn3D-4.3, yang dapat diunduh bebas dari situs web MMDB. Sebagai contoh struktur yang diperoleh dari situs MMDB Fab dari antibodi anti HIV-1 terhadap glikoprotein gp120 HIV-1 diberikan pada gambar berikut:

Fab anti-gp 120 HIV

Sumber: Buku Biokimia Sistem Kekebalan Tubuh dan