Un anticorps ou immunoglobuline est une protéine complexe utilisée par le système immunitaire pour détecter et neutraliser les agents pathogènes comme les bactéries et les virus. Les anticorps sont sécrétés par des cellules dérivées des lymphocytes B , les plasmocytes, et reconnaissent des antigènes de manière spécifique.

Table of contents

1 Structure générale 1.1 Domaines constants 1.2 Domaines variables 2 Isotypie 3 Rôle des anticorps 3.3 Liaison à l'antigène 3.4 Activation du complément 3.5 Activation de cellules immunocompétentes 4 Synthèse des immunoglobulines 4.6 Généralités 4.7 Shift isotypique 5 Anticorps monoclonaux et polyclonaux 5.8 Anticorps monoclonaux 5.9 Anticorps polyclonaux 6 Annexes 6.10 Articles connexes 6.11 Liens externes 7 Bibliographie

Structure générale

Les anticorps sont des glycoprotéines formées de 4 chaînes polypeptidiques : 2 chaînes lourdes (H pour heavy, en violet sur la figure 1) et 2 chaînes légères (L pour light, en vert) qui sont reliées entre elles par un nombre variable de ponts disulfures (en rouge) assurant une flexibilité de la molécule. Ces chaînes forment une structure en Y et sont constituées de domaines globulaires de 110 acides aminés environ. Pour un anticorps donné, les deux chaînes lourdes sont identiques, de même pour les deux chaînes légères.

Figure 1 : Schéma d'un anticorps.

Les domaines constants sont caractérisés par une séquence en acides aminés très proche d'un anticorps à l'autre. Chaque chaîne légère en possède un exemplaire noté C_L. Les chaînes lourdes comportent, selon la classe d'anticorps, trois ou quatre domaines constants C_H1, C_H2, C_H3 et C_H4.
Les domaines constants ne sont pas impliqués dans la reconnaissance de l'antigène, mais interviennent dans l'activation du système du complément. Ils possèdent également des sites de liaison aux cellules immunitaires.

Domaines variables

Une immunoglobuline possède quatre domaines variables positionnés aux extémités des deux "bras". L'association entre un domaine variable porté par une chaîne lourde (V_H) et le domaine variable adjacent porté par une chaîne légère (V_L) constitue le site de reconnaissance (ou paratope) de l'antigène. Ainsi, une molécule d'immunoglobuline possède deux sites de liaison à l'antigène, un au bout de chaque bras. Ces deux sites sont identiques, d'où la possibilité de lier deux molécules d'antigène par anticorps.

Les domaines sont dit variables en raison de la grande différence de structure existant entre deux anticorps. C'est cette variabilité qui explique la capacité des anticorps à reconnaître des agresseurs très divers. Plus précisément, on peut distinguer plusieurs régions sur un domaine variable: une région charpente, qui n'est pas directement impliquée dans la reconnaissance de l'antigène, et dont la structure varie peu; et des régions hypervariables, au nombre de trois par domaine variable, qui constituent le site de liaison à l'antigène.

Isotypie

Les immunoglobulines (Ig) sont divisées en classes ou isotypes, selon la structure des domaines constants des chaînes lourdes : les chaînes γ, α, μ, ε et δ correspondent respectivement aux immunoglobulines IgG, IgA, IgM, IgE et IgD (voir Tableau 1). Il existe également des sous-classes d'immunoglobulines, reflétant des différences plus fines entre chaînes lourdes. L'homme possède ainsi quatre sous-classes d'IgG et 2 sous-classes d'IgA.

Rôle des anticorps

Activation du complément

Activation de cellules immunocompétentes

Synthèse des immunoglobulines

Shift isotypique

Anticorps monoclonaux et polyclonaux

Un agent pathogène (bactérie, virus, etc.) est reconnu par le système immunitaire par l'intermédiaire d'antigènes. Un antigène possède généralement plusieurs épitopes différents qui sont autant de sites de liaison aux anticorps. On peut classer une population d'anticorps selon sa capacité à reconnaître un seul ou plusieurs épitopes. On parle alors respectivement d'anticorps monoclonaux et polyclonaux.

Anticorps monoclonaux

Figure 2 : Anticorps monoclonaux,
liaison à un épitope spécifique.

Les anticorps monoclonaux sont des anticorps ne reconnaissant qu'un seul type d'épitope sur un antigène donné (voir figure 2). Les anticorps monoclonaux sont par définition tous identiques et produits par un seul clone de plasmocyte.

Les anticorps monoclonaux sont très largement utilisés en biologie et en médecine, à la fois comme outils de diagnostics et dans des buts thérapeutiques. Par exemple, les anticorps monoclonaux sont utilisés dans les tests de grossesses vendus dans le commerce.

La production d'anticorps monoclonaux in vitro a longtemps été rendue difficile en raison de la faible durée de vie des cellules sécrétrices d'anticorps, les plasmocytes. Les anticorps étaient alors obtenus in vivo en injectant chez l'animal un antigène donné et en recueillant les anticorps dans le sang. Cette méthode était très couteuse, donnait des anticorps en faibles quantités et pollués par de nombreuses impuretés.

Une avancée majeure a été faite à la fin des années 1970 par Cesar Milstein et Georges Köhler avec la technique des hybridomes. L'antigène est injecté chez l'animal, et des cellules de rate sont prélevées au bout de quelques semaines. Parmis ces cellules se trouvent des plasmocytes sécrétant des anticorps dirigés spécifiquement contre l'antigène choisi. Les plasmocytes sont alors fusionnés in vitro avec des myélomes, qui sont des cellules tumorales ayant la propriété de se multiplier indéfiniment. Les cellules hybrides ainsi obtenues sont appellées hybridomes et, après sélection et multiplication dans un milieu de culture approprié, produisent des anticorps monoclonaux, très purs et en quantités importantes.

Figure 3 : Anticorps polyclonaux,
liaison à des épitopes différents.

Annexes

• Antigène
• Système immunitaire

• Site des étudiants en médecine de Grenoble
• Site de l'EBI - Ecole de Biologie Industrielle (format pdf)
• Microbiology and Immunology on-line (en englais)