TP2 La spécificité des anticorps Les anticorps sont des protéines sériques (= du sérum) de la famille des immunoglobulines. En présence d'un antigène (molécule reconnue comme non soi par l'organisme), les anticorps forment des complexes immuns, ce qui permet leur neutralisation. On se propose de mettre en évidence la structure et le mode d'action des anticorps. Ressources 1. Structure et spécificité des anticorps Un anticorps est formé de 4 chaînes polypeptidiques identiques 2 à 2 : 2 chaînes légères (car plus courtes) et 2 chaînes lourdes, reliées par des ponts disulfures. Chaque chaîne possède une partie constante et une partie variable. 2. Application : le groupage sanguin ABO Le système ABO est fondé sur la présence ou non des déterminants antigéniques A et B à la surface des hématies. Compte tenu de la gravité des accidents transfusionnels, on cherche à savoir si un individu receveur (R) est compatible pour une transfusion d hématies provenant d un individu donneur (D). La forme 3D de l extrémité des chaînes lourdes et légères est variable, elle constitue le site de reconnaissance et de fixation de l antigène. Chaque molécule d anticorps possèdent donc 2 sites identiques de fixation d un même antigène : un anticorps ne peut donc reconnaître spécifiquement qu'un seul antigène. Document 1 : test d agglutination antigène/anticorps Observation à l'œil nu x1/2 1 : état initial 2 : agglutination 3 : absence d'agglutination Matériel disponible - Geniegen et les séquences des chaînes lourdes et légères d'anticorps différents. - Rastop pour visualiser la molécule d'anticorps et le complexe anticorpsantigène Document 2 : antigènes et anticorps présents selon les groupes sanguins Molécules Groupes sanguins A B AB O Antigènes présents sur les hématies A B A et B aucun Anticorps présents dans le sérum Anti-B Anti-A aucun Anti-A et Anti-B Si on transfuse des hématies [A] à un individu de groupe [O], on provoque un accident transfusionnel puisque les hématies transfusées seront agglutinées par les anticorps Anti-A présents chez le receveur [O]. Matériel disponible - flacon d hématies (antigènes) d un individu D de groupe sanguin inconnu donneur, - flacon d hématies d un individu R de groupe sanguin inconnu receveur, - flacon de sérum anticorps anti-a et flacon de sérum anticorps anti-b. - Matériel courant de laboratoire 1. Montrer, en réalisant le protocole 1, que la spécificité d'un anticorps vis à vis d'un antigène repose sur la complémentarité des formes 3D de la partie variable de l'anticorps avec l'antigène. 2. Proposer une démarche d investigation permettant de déterminer si le donneur (D) et le receveur (R) sont compatibles pour une transfusion d hématies. 3. Compléter le tableau des résultats du groupage sanguin.
Tableau des résultats antigènes/anticorps et leur interprétation à l échelle moléculaire Tests Agglutination EXEMPLE 1 EXEMPLE 2 Receveur Donneur Receveur Donneur Sérum Anti-A Interprétation moléculaire Agglutination Sérum Anti-B Interprétation moléculaire Groupe du donneur Sang du receveur Compatibilité
FICHE PROTOCOLE : La spécificité des anticorps 1. Structure et spécificité des anticorps Matériel - Geniegen et sa fiche technique Fichier : Sauve / Ac-Anagene / igg-vih-8seq.edi Chaînes lourdes (H) et légères (L) de différents anticorps - Rastop et sa fiche technique Fichier : Data / Ac-Rastop / IGG-LYS-3D / IGGTOTAL.PDB Anticorps complet (2 chaînes lourdes et 2 chaînes légères) Chaînes lourdes notées : H et I Chaînes légères notées : L et M Fichier : Data / Ac-Rastop / IGG-LYS-3D / IGG-LYS.PDB Extrémités de la chaîne lourde et de la chaîne légère et déterminant antigénique Chaîne lourde notée : H Chaîne légère notée : L Déterminant antigénique noté : Y Protocole Avec Geniegen : Des comparaisons judicieuses avec alignement permettront de montrer que chaque type de chaîne comporte une partie variable et une partie constante. On peut ainsi déterminer le nombre d'acides aminés constituants la partie variable. NB. On se limitera aux anticorps ACY et 1F58. Avec Rastop : - Structure de l'anticorps Sur l'anticorps total, les chaînes de même nature doivent être présentées de la même couleur. Le site de reconnaissance et de fixation de l'antigène doit être mis en évidence. - Spécificité anticorps-antigène Choisir un mode de représentation des atomes et un angle de vue permettant de montrer les relations anticorps-antigène. Présenter les résultats obtenus. Conclure sur la spécificité d'un anticorps vis à vis d'un antigène. 2. Groupage sanguin ABO Matériel - flacon d hématies d un individu donneur (D) de groupe sanguin inconnu, - flacon d hématies d un individu receveur (R) de groupe sanguin inconnu, - flacon de sérum anti-a - flacon de sérum anti-b - plaques à concavités - cure-dents colorés pour le mélange Protocole - Pour déterminer le groupe sanguin d un individu, ses hématies doivent être mises en contact avec les sérums anti-a et anti-b dans deux puits différents. - La réaction antigène/anticorps s obtient de façon optimale en mélangeant dans un puits (concavité) une goutte de suspension d hématies à tester et une goutte de sérum. - Ce mélange est à agiter au cure-dent pendant 20 secondes, avant que le résultat ne soit observable. Présenter les résultats obtenus. Conclure sur la possibilité de transfuser les hématies du donneur au receveur.
CORRIGÉ 1. Structure et spécificité des anticorps Pour mettre en évidence les parties variable et constante, il faut comparer ensemble les chaînes lourdes de 2 anticorps différents d'une part ; les chaines légères d'autre part. Comparaison des chaînes légères des anticorps ACY et 1F58 : - les 112 premiers acides aminés sont différents : ils constituent donc la partie variable - les suivants sont identiques : ils constituent la partie constante Comparaison des chaînes lourdes des anticorps ACY et 1F58 : - les 116 premiers acides aminés sont différents : ils constituent donc la partie variable - les suivants sont identiques : ils constituent la partie constante Structure d'un anticorps 2. Application : le groupage sanguin ABO Pour pouvoir faire une transfusion des hématies du donneur au receveur, il ne faut pas que le receveur possède des anticorps capables d'agglutiner les hématies du receveur. Il faut donc : - déterminer le groupe sanguin de chaque individu - en déduire les anticorps présents dans le sang du receveur - s'assurer que les hématies du donneur ne seront pas agglutinées par les anticorps du receveur. Exemple 1 de résultats : Anti-A Sérums utilisés Anti-B Antigènes des hématies Anticorps du sérum Donneur agglutination pas d'agglutination A Anti-B A Groupe sanguin Receveur pas d'agglutination pas d'agglutination aucun Anti-A, Anti-B O La transfusion est impossible car le receveur possède des anticorps (Anti-A) capables d'agglutiner les hématies du donneur. Exemple 2 de résultats : Anti-A Sérums utilisés Anti-B Antigènes des hématies Anticorps du sérum Groupe sanguin Donneur pas d'agglutination pas d'agglutination aucun Anti-A, Anti-B O Receveur pas d'agglutination agglutination B Anti-A B La transfusion est possible car les hématies du donneur ne possèdent aucun antigène, il n'y aura donc pas d'agglutination bien que le receveur possède des anticorps Anti-A. Complémentarité Anticorps-Antigène La partie variable de l'anticorps est complémentaire à l'antigène ce qui permet sa fixation à l'anticorps.
EXEMPLE 1 EXEMPLE 2 Tests Donneur Receveur Donneur Receveur Agglutination OUI NON NON NON Sérum Anti-A Interprétatio n moléculaire Agglutination NON NON NON OUI Sérum Anti-B Interprétatio n moléculaire Groupe A O O B du donneur Sang du receveur Compatibilité NON OUI