MAKALAH STRUKTUR dan FUNGSI ANTIBODI ANTIBODI
DISUSUN OLEH Monita Sugianto 13162016002
DOSEN !ENGAM!U D"# Suna"$ati Sudigdo Adi% d"#% MS#%S&MK 'K(
!ROGRAM !AS)ASAR*ANA ANTI AGING + AESTHETI) MEDI)INE UNI,ERSITAS !AD*AD*ARAN BANDUNG 201-
Daftar Isi BAB I Pengertian Antibodi Antibodi ....................................... ........................................................... ....................................... ...................................... ................... 1 BAB II Struktur Antibodi Antibodi ........................................ ........................................................... ....................................... ........................................ .................... 2 II.1. Struktur Tetrapeptida Tetrapeptida pada Imunoglobulin .....................................................................3 II.1.1. Sifat Rantai Ringan ( Light Chain) Chain)..........................................................................4 II.1.2. Pengurutan Rantai Berat ( Heavy Chain) Chain)..................................................................4 II.2 Fragmen Antibodi Antibodi........................................ ............................................................ ........................................ ........................................ .................... 5 II.3 Regio ng!el Antibodi Antibodi ....................................... ........................................................... ....................................................... ................................... 5 II." #eterogenita! Antibod Antibodii ..................................... ......................................................... .................................... ................ .............. ...... 6 II.".1 $aria!i I!otip ....................................... ........................................................... ....................................... ..........................................6 .......................6 .......................................................... ....................................... .......................................... ....................... 7 II.".2 $aria!i Alotip ......................................
II.".3 $aria!i Idiotip ...................................... .......................................................... .................................................. .............................. ........... 7 BAB III %ela!& kela! IImmunoglobu mmunoglobulin lin ....................................... ........................................................... ....................................... ........................ ..... 8 III.1 Imunoglobulin ' ( Ig ') di!ebut uga rantai * (gamma) ..................................................8 III.2 Imunoglobulin A ( Ig A) di!ebut uga rantai + (alp,a) .....................................................9 III. 3 Imunoglobulin - ( Ig -) di!ebut uga rantai (mu) ( mu) ....................................................10 III. " Imunoglobulin / ( Ig /) di!ebut uga rantai 0 (delta) ...................................................11 III. Imunoglobulin ( Ig ) di!ebut uga rantai (ep!ilon) .................................................11 BAB I$ Fung!i Antibodi Antibodi ..................................... ......................................................... ........................................... ....................... .............. ... 14 I$.1 Immunoglobulin ' ..................................... ......................................................... ........................................ ....................................... ................... 14 ............................................................ ................................. ............. .............. . 14 I$.2 Immunoglobulin A (IgA) ........................................
I$.3 Immunoglobulin - (Ig-) ..................................... ......................................................... .................................................. .............................. 15 I$." Immunoglobulin / (Ig/) ....................................... ........................................................... ................................................. ............................. 15 I$. Immunoglobulin (Ig) ..................................... ......................................................... ........................................ ................................ ............ 16 BAB $ Antibodi -onoklonal ....................................... ........................................................... ........................................ ................................. ............. 17 ......................................................... ........................................ ........................................ .................................. .............. 17 $.1 $.1 /efini!i .....................................
$.2 Antibodi -onoklonal Rekombinan ...................................... .......................................................... ...................................... .................. . 17 $.3 -ekani!me %era ........................................ ........................................................... ..................................... .................. .............. ....... 19 /aftar Pu!taka ...................................... .......................................................... ....................................... ....................................... .................................... ................ ii
2
3
BAB I !.ng."tian Anti/odi
Imunoglobulin atau antibodi adala, !ekelompok glikoprotein ang terdapat dalam !erum atau 4airan tubu, pada ,ampir !emua mamalia dan bereak!i !e4ara !pe!ifik ter,adap antigen ang menginduk!i pembentukan mereka. Immunoglobulin adala, molekul antibodi ang digolongkan dalam protein ang di!ebut globulin (/omingue5 and #olme!6 2711). Antibodi (immunoglobulin) adala, molekul glikoprotein ang ter!u!un ata! a!am amino dan karbo,idrat. Antibodi atau immunoglobulin !ering kali di!ingkat dengan Ig. Immunoglobulin mengikat bakteri6 8iru!6 atau molekul be!ar ang diidentifika!i !ebagai benda a!ing. Immunoglobulin diproduk!i ole, limfo!it B atau !el B. Berat molekul antibodi berki!ar 17.777 /a !ampai 97.777 /a ang tergantung pada kela!na. Semua molekul antibodi terdiri dari dua untaian peptida ang dikenal dengan light chain6 !edang ang terdiri dari untaian peptida ang panang di!ebut heavy chains. %eduana teradi ikatan ko8alen ber!ama ang di!ebut dengan ikatan di!ulfide (:el!on and ;o<6 2711).
Antibodi merupakan !enata ang ter!u!un dari protein dan dibentuk untuk mela=an !el& !el a!ing ang ma!uk ke tubu, manu!ia. Senata ini diproduk!i ole, !el&!el B6 !ekelompok praurit peuang dalam !i!tem kekebalan. Antibodi mempunai dua fung!i6 pertama untuk mengikatkan diri kepada !el&!el mu!u,6 aitu antigen. Fung!i kedua adala, membu!ukkan !truktur biologi antigen ter!ebut lalu meng,an4urkanna. Berada dalam aliran dara, dan 4airan non&!eluler6 antibodi mengikatkan diri kepada bakteri dan 8iru! penebab penakit. -ereka menandai molekul&molekul a!ing tempat mereka mengikatkan diri. /engan demikian !el praurit tubu, dapat membedakan !ekaligu! melumpu,kanna. Tubu, manu!ia mampu memproduk!i ma!ing&ma!ing antibodi ang 4o4ok untuk ,ampir !etiap mu!u, ang di,adapina. Antibodi bukan bereni! tunggal. Se!uai dengan !truktur !etiap mu!u,6 maka tubu, men4iptakan antibodi k,u!u! ang 4ukup kuat untuk meng,adapi !i mu!u, (antigen). Terdapat beberapa tipe antibodi ang berbeda dari rantai berat antibodi6 dan beberapa tipe antibodi ang berbeda6 ang dima!ukan kedalam i!otpe ang berbeda berda!arkan pada tiap rantai berat mereka ma!uki. >ima i!otpe antibodi ang berbeda diketa,ui berada pada tubu, mamalia6 ang memainkan 1
peran ang berbeda dan menolong mengara,kan re!pon imun ang tepat untuk tiap tipe benda a!ing ang berbeda ang ditemui (-ale /6 Bro!toff ?6 Rot, /B6 2713).
BAB II St"utu" Anti/odi Se4ara !eder,ana molekul Immunoglobulin dapat digambarkan menerupai ,uruf @ dengan eng!el (,inge). Struktur da!ar imunoglobulin terdiri ata! 2 ma4am rantai polipeptida ang ter!u!un dari rangkaian a!am amino ang dikenal !ebagai rantai # (rantai berat) dengan berat molekul .777 dan rantai > (rantai ringan) dengan berat molekul 22.777. Tiap rantai da!ar imunoglobulin (!atu unit) terdiri dari 2 rantai # dan 2 rantai >. %edua rantai ini diikat ole, !uatu ikatan di!ulfida !edemikian rupa !e,ingga membentuk !truktur ang !imetri!. @ang menarik dari !u!unan imunoglobulin ini adala, penu!unan daera, !imetri! rangkaian a!am amino ang dikenal !ebagai daera, domain, aitu bagian dari rantai # atau rantai >6 ang terdiri dari ,ampir 117 a!am amino ang diapit ole, ikatan di!ulfid interchain, !edangkan ikatan antara 2 rantai di,ubungkan ole, ikatan di!ulfid interchain. Rantai > mempunai 2 tipe aitu kappa dan lambda6 !edangkan rantai # terdiri dari kela!6 aitu rantai ' (*)6 rantai A (+)6 rantai - ()6 rantai () dan rantai / (0). Setiap rantai mempunai umla, domain berbeda. Rantai pendek > mempunai 2 domain !edang rantai '6 A dan / ma!ing&ma!ing " domain6 dan rantai - dan ma!ing& ma!ing domain (S4,roeder and ;a8a4ini6 2717 /omingue5 and #olme!6 2711).
Figure 1. Struktur antibody. http://.microbiologyin!o.com/p"content/uploads/#$1%/$%/Structure"o!"&ntibody.gi!
2
-olekul immunoglobulin dapat dipe4a, ole, en5im papain atau pep!in (protea!e) menadi 2 bagian akni Fab (fragment antigen binding) aitu bagian ang menentukan !pe!ifita! antibodi karena berfung!i untuk mengikat antigen6 dan F4 (fragment 4r!tali5able) ang menentukan akti8ita! biologi!na dan ang akan berikatan dengan komplemen6 !ebagai 4onto, immunoglobulin ' mempunai kemampuan menembu! membran pla!enta (Roitt6 Bro!toff6 -ale6 19C). Rantai da!ar imunoglobulin dapat dipe4a, menadi beberapa fragmen. n5im papain meme4a, rantai da!ar menadi 3 bagian6 aitu 2 fragmen ang terdiri dari bagian # dan rantai >. Fragmen ini mempunai !u!unan a!am amino ang ber8aria!i !e!uai dengan 8ariabilita! antigen. Fab memiliki !atu tempat tempat pengikatan antigen (antigen binding site) ang menentukan !pe!ifi!ita! imunoglobulin. Fragmen lain di!ebut F4 ang ,ana mengandung bagian rantai # !aa dan mempunai !u!unan a!am amino ang tetap. Fragmen F4 tidak dapat mengikat antigen tetapi memiliki !ifat antigenik dan menentukan akti8ita! imunoglobulin ang ber!angkutan6 mi!alna kemampuan fik!a!i dengan komplemen6 terikat pada permukaan !el makrofag6 dan ang menempel pada !el ma!t dan ba!ofil mengakibatkan degranula!i !el ma!t dan ba!ofil6 dan kemampuan menembu! pla!enta. n5im pep!in meme4a, unit da!ar imunoglobulin ter!ebut pada gugu!an karbok!il terminal !ampai bagian !ebelum ikatan di!ulfida (interchain) dengan akibat ke,ilangan !ebagian be!ar !u!unan a!am amino ang menentukan !ifat antigenik determinan6 namun demikian ma!i, tetap mempunai !ifat antigenik. Fragmen Fab ang ter!i!a menadi !atu rangkaian fragmen ang dikenal !ebagai F(ab2) ang mempunai 2 tempat pengikatan antigen (S4,roeder and ;a8a4ini6 2717 /omingue5 and #olme!6 2711).
3
Figure #. http://.rockland"inc.com/uploaded'mages/Schematic(#$representation(#$o!(#$'g)(#$!ragments.*pg
II#1# St"utu" T.t"a&.&tida &ada Iunogo/uin
Pada da!arna6 !emua molekul imunoglobulin terdiri dari " unit rantai polipeptida ang mengandung 2 rantai berat (heavy chain atau # chain) dan 2 rantai ang lebi, ringan ang !ering di!ebut rantai ringan (light chain atau > chain). Rantai rantai ini digabungkan ole, kumpulan ikatan nonko8alen dan embatan peng,ubung di!ulfida(S4,roeder and ;a8a4ini6 2717 Plafair ;,ain6 277"). II#1#1# Siat Rantai Ringan ' Light Chain(
%e!ulitan dalam memperole, umla, ang !ignifikan dalam anali!i! a!am amino dari imunoglobulin ang !pe!ifik6 dipata,kan ole, ditemukanna protein Ben4e ?one! di dalam urin pa!ien multipel meloma6 dimana kenataanna adala, rantai ringan (light chain) di!ekre!i ole, pla!ma !el kegana!an. /ari penelitian ini6 didapatkan !ifat protein Ben4e & ?one! aitu !aat dipana!kan pada !u,u D7o ;6 protein ini akan mengendap6 namun !aat pemana!an ditingkatkan ,ingga men4apai C7o ;6 protein ini akan larut kembali. %arakteri!tik ang unik dari protein Ben4e ?one! inila, ang memungkinkan untuk mengi!ola!i rantai ringan dan memperole, rangkaian a!am aminona.
4
#a!il anali!i! dari protein Ben4e ?one! ini mengungkapkan ba,=a terdapat 2 tipe utama dari rantai ringan6 aitu kappa (E) dan lambda ()6 dimana tidak keduana dimiliki ole, !etiap imunoglobulin6 melainkan ,ana !ala, !atu !aa. -a!ing ma!ing mengandung !ekitar 277 227 a!am amino ang ma!ing ma!ing diketa,uin memiliki urutan ang !ama. Rantai ringan memiliki berat molekul !ekitar 2.777 dalton.
Tipe kappa (E) dan lambda () dari rantai ringan !ama !ama memiliki uung karbok!i ang ,ampir !ama. @ang membedakan antara kedua tipe rantai ringan ini berada pada !ub!titu!i a!am amino di beberapa loka!i rantai ringan. :amun demikian6 tidak terdapat perbedaan fung!i ang !ignifikan antara kedua tipe rantai ringan ini. II#1#2# !.ngu"utan Rantai B."at ' Heavy Chain(
Pengurutan rantai berat memperli,atkan !u!unan ang !ama dengan !u!unan domain pada rantai ringan6 aitu memiliki regio 8ariabel dan regio kon!tan.
Bagian pertama ang
mendekati urutan a!am amino 117 di uung terminal amino merupak an regio 8ariabel dan !i!ana bi!a terbagi menadi 3 atau lebi, regio kon!tan dengan urutan ang !ama6 berupa ;#16 ; #26 dan ;#3. Regio kon!tan ini la, ang kemudian menadi da!ar pembagian kela! imunoglobulin6 aitu Ig' ang memiliki rantai berat *6 Ig- ang memiliki rantai berat 6 IgA ang memiliki rantai berat +6 Ig/ ang memiliki rantai berat 06 dan ig ang memiliki rantai berat ᶓ . -a!ing ma!ing dari itu6 menunukan !uatu i!otip6 urutan a!am amino ang unik ang bia!a terdapat di !eluru, molekul a!am amino. Adapun bentuk rantai amino ang berbeda dari i!otip pada umumna6 dinamakan alotip ang merupakan 8aria!i regio kon!tan minorita! pada indi8idu.
Regio 8ariabel merupakan bagian uung amino di !etiap rantai6 baik rantai ringan maupun rantai berat ang !angat penting perananna pada loka!i pengikatan antigen ter,adap imunoglobulin. $aria!i bentuk unik dari regio 8ariabel ini dinamakan idiotip molekul.
II#2 F"ag.n Anti/odi Antibodi memiliki 2 fragmen6 aitu fragmen Fab dan fragmen F4. Fragmen Fab dengan kepananganna aitu Fragment antigen binding 6 merupakan !uatu bagian ang dapat mengikat 5
antigen !e4ara !pe!ifik6 bereak!i dengan determinan antigen dan ,apten. Fragmen Fab adala, bagian antibodi ang terdapat di loka!i kedua tangan molekul antibodi6 ang ma!ing ma!ing fragmen Fab terdiri dari !atu rantai ringan dan !atu rantai berat.
Fragmen antibodi ang lainna tidak memiliki loka!i untuk berikatan dengan antigen6 melainkan berfung!i !ebagai loka!i interak!i antara molekul efektor dan !el6 !erta fi
II#3 R.gio Eng4. Anti/odi Regio eng!el antibodi terletak di rantai berat antara regio ;#1 dan ;#2. Regio eng!el ini mengandung kandungan tinggi prolin dan re!idu ,idrofobik. %andungan tinggi prolin ini mengakibatkan regio eng!el adi ber!ifat lebi, flek!ibel atau muda, bergerak dan tidak kaku. %emampuanna untuk dengan beba! menekuk6 memuda,kan fragmen Fab untuk melakukan tuga!na berikatan dengan antigen atau ,apten. %elenturan ini pula ang memuda,kan fragmen F4 untuk berini!ia!i dengan komplemen. Sebagai tamba,an6 !emua eni! imunoglobulin terdiri dari karbo,idrat ang terletak diantara kedua domain ;#2 rantai berat dan berfung!i !ebagai G
1. -eningkatkan daa larut imunoglobulin
2. Sebagai perlindungan mela=an pro!e! degrada!i
3. -embantu fung!i dari fragmen F4
Fung!i terak,ir ang di!ebutkan adala, fung!i terpenting dari kandungan karbo,idrat di dalam imunoglobulin.
6
II#5 H.t."og.nita4 Anti/odi Immunoglobulin merupakan kumpulan protein ang !angat ,eterogen. #eterogenita! ini di!ebabkan ole, !u!unan a!am amino ang berbeda !atu dengan ang lain6 ang akan mengakibatkan perbedaan !truktur molekul. #al ini !elanutna menimbulkan 8ariabilita! dalam determinan antigenik Ig. %eragaman antibodi tergantung pada G
•
Segmen gen $6 / dan ? multiple.
•
#ubungan kombina!i mi!alna ,ubungan tiap !egmen $6 tiap !egmen / dan Segmen ?
•
%ombina!i a4ak rantai > dan # ang berbeda
•
.-uta!i !omati4
•
%eragaman un4tional ang di,a!ilkan ole, penggabungan ang tepat !elama penu!unan kembali dan mengakibatkan peruba,an atau peng,ilangan a!am amino dalam regio ,iper8ariabel
•
%eragaman inter!ional6 aitu en5im deok!inukleotidil tran!fera!e uung meni!ipkan kelompok ke4il nukleotida pada per!ilangan ( un4tional ) $ / dan / ? ( keragaman regio : ).
7
Figure 3. Struktur immunoglobulin-coding DNA dan proses penggabungan V(D)J. diunduh dari http!!shapiro.bsd.uchicago.edu!"#o$%.Appendices.shtml
II#5#1 ,a"ia4i I4oti&
Pada manu!ia terdapat 9 i!otop # 4,ain fung!ional. Se!uai dengan !ub kela! Immunoglobulin. Pada orang normal dapat diumpai kela! immunoglobulin6 aitu Ig A6 Ig /6 Ig 6 Ig ' dan Ig -. Tetapi dalam !atu kela! dapat diumpai beberapa !ub kela! !eperti Ig '16 Ig '26 Ig '3 dan Ig '". %arena !emua bagian kon!tan # 4,ain ang terdapat pada berbagai kela! dan !ub kela! itu dapat dumpai pada !atu orang maka bagian ter!ebut dinamakan 8arian I!otip. Sebutan 8arian i!otip uga berlaku bagi bagian kon!tan > 4,ain kappa dan lamda ang dapat diumpai pada !emua kela! dan !ubkela! Ig dan terdapat pada !emua orang(/omingue5 and #olme!6 2711). II#5#2 ,a"ia4i Aoti&
/eterminant antigen !atu 8arian i!otip imnoglobulin !atu !pe4ie! dapat uga berbeda dengan ang lain. Perbedaan ini ditentukan !e4ara genetik dan di!ebut 8arian Alotip. ;onto,na golongan dara, r,e!u! (/omingue5 and #olme!6 2711).
8
II#5#3 ,a"ia4i Idioti&
$aria!i idiotip adala, determinant Antigen ang dia!o!ia!ikan dengan re!eptor binding !ite. Beberapa penelitian menunukkan ba,=a antibodi ter,adap antigen ang !ama dan diproduk!i ole, indi8idu ang berbeda !e4ara genetik6 dapat memiliki idiotip ang !ama. Idiotip inila, ang membedakan !atu molekul imunoglobulin dengan molekul imunoglobulin ang lain dalam alotip ang !ama. $aria!i idiotip adala, karakteri!itik bagi !etiap molekul antibodi (Plafair ;,ain6 277").
Figure . isotypes, allotypes, dan idiotypes
BAB III K.a4 .a4 Iunogo/uin Imunoglobulin (Ig) memiliki beberapa ma4am kela! diferen!ia!i6 aitu Ig-6 Ig/6 Ig'6 IgA6 dan Ig ang ma!ing ma!ingna memiliki komponen !truktur ang berbeda namun uga memiliki banak ke!amaan dalam beberapa ,al (Plafair ;,ain6 277").
9
-able 1. Si!at"si!at biologi lima kelas utama immunoglobulin manusia
III#1 Iunogo/uin G ' Ig G( di4./ut $uga "antai 7 8 'gaa( Tiap molekul Ig' terdiri ata! dua rantai > dan dua rantai # ang di,ubungkan ole, ikatan di!ulfida (rumu! molekul #2>2). Hle, karena itu imunoglobulin ini mempunai dua tempat pengikatan antigen ang identik6 meka di!ebut di8alen. Ig' merupakan antibodi dominan pada re!pon !ekunder dan menu!un perta,anan ang penting mela=an bakteti dan 8iru!. /ikenal " !ubkla! ang di!ebut Ig'16 Ig'26 Ig'3 dan Ig'". Perbedaanna terletak pada rantai berat (#) ang di!ebut 16 26 3 dan ". Ig' mempunai !truktur da!ar immunoglobulin ang terdiri dari dua rantai berta # dan dua rantai ringan >. Ig' manu!ia mempunai koefi!ien !edimenta!i S dengan berat molekul !ekitar 17.777. Pada orang normal Ig' merupakan J dari !eluru, umla, immunoglobulin. Pada Ig' per!enta!e dalam !erum !ebanak J & C7J dan untuk 10
kon!entra!i !erum 77 177 mgKdl. Ig' mempunai empat !ubkela!6ma!ing ma!ing mempunai perbedaan ang tidak banak dengan perbandingan umla, !ebagai berikut G
1. Ig'1 dengan umla, "7&7J
2. Ig'2 dengan umla, "&27J
3. Igg3 dengan umla, "&CJ
". Ig'" dengan umla, 2&DJ
Figure &. subklas immunoglobulin '
III#2 Iunogo/uin A ' Ig A( di4./ut $uga "antai 79 'a&:a( -erupakan imunoglobulin utama pada ,a!il !ekre!i mi!alna !u!u6 !ali8a dan air mata !erta !ekre!i traktu! re!piratoriu!6 inte!tinal dan genital. Imunoglobulin ini melindungi membran muko!a dari !erangan bakteri dan 8iru!. Tiap molekul IgA terdiri ata! dua unit #2>2 dan !atu molekul terdiri ata! rantai ? dan komponen !ekre!i6 molekul ang di!ebut terak,ir merupakan protein ang diturunkan dari 4ela, re!eptor poli&Ig. Re!eptor ini mengikat dimer IgA dan mempermuda, tran!porna melinta!i epitel muko!a. Beberapa bakteri (mi!alna nei!!eria) dapat meru!ak IgA1 dengan 4ara meng,a!ilkan prota!e !e,ingga meng,alangi imunita! ang diperantarai antibodi pada permukaan muko!a. IgA di,a!ilkan paling banak dalam bentuk dimer ang ta,an ter,adap proteoli!i! berkat kombina!i dengan !uatu 5at protein k,u!u!6 di!ebut 11
secretory component, ole, !el&!el dalam membrane muko!a. Imunoglobin ang dikeluarkan !e4ara !elektif di dalam !ekre!i air luda,6 keringat6 air mata6 lendir ,idung6 kolo!trum6 !ekre!i !aluran pernapa!an dan !ekre!i !aluran pen4ernaan. IgA ang keluar dengan !ekret uga diproduk!i !e4ara lokal ole, !el pla!ma. %e,adiranna dalam kolo!trum (air !u!u pertama keluar pada mamalia ang menu!ui) membantu melindungi bai dari infek!i ga!trointe!tinal. Fung!i utama IgA adala, untuk men4ega, perlautan 8iru! dan bakteri ke permukaan epitel. Fung!i IgA !etela, bergabung dengan antigen pada mikroorgani!me mungkin dalam pen4ega,an melekatna mikroorgani!me pada !el muko!a.
Figure . immunoglobulin A
III# 3 Iunogo/uin M ' Ig M( di4./ut $uga "antai 7; 'u( Ig- adala, antibodi pertama ang ber!irkula!i !ebagai re!pon! ter,adap pemaparan a=al ke !uatu antigen. %on!entra!ina dalam dara, menurun !e4ara 4epat. #al ini !e4ara diagno!tik bermanfaat karena ke,adiran Ig- umumna mengindika!ikan adana infek!i baru ole, pat,ogen ang menebabkan pembentukanna. Ig- terdiri dari lima monomer ang ter!u!un dalam !truktur pentamer. Ig- berfung!i !ebagai re!eptor permukaan !el B untuk tempat antigen melekat dan di!ekre!ikan dalam ta,ap&ta,ap a=al re!pon! !el pla!ma. Ig- !angat efi!ien untuk reak!i aglutina!i dan reak!i !itolitik6 dan karena timbulna 4epat !etela, infek!i dan tetap tinggal dalam dara, maka Ig- merupakan daa ta,an tubu, penting pada bakterimia. Ini merupakan imunoglobulin ang efi!ien dalam pro!e! aglutina!i fik!a!ikomplemen dan reak!i antigen& antibodi lainna !erta penting uga dalam menadi perta,anan dalam mela=an bakteri dan 8iru!. %arena interak!i imunoglobulin ini dengan antigen dapat melibatkan !emua tempat pengikatan
12
antigen ter!ebut6 maka imunonoglobulin ini mempunai tingkat afinita! ang paling tinggi dibandingkan dengan !emua imunoglobulin lainna.
Figure . immunoglobulin *
III# 5 Iunogo/uin D ' Ig D( di4./ut $uga "antai 7< 'd.ta( Imunoglobulin ini tidak mengaktifkan !!tem komplemen dan tidak dapat menembu! pla!enta. Ig/ terutama ditemukan pada permukaan !el B6 ang kemungkinan berfung!i !ebagai !uatu re!eptor antigen ang diperlukan untuk memulai diferen!ia!i !el&!el B menadi pla!ma dan !el B memori. Ini uga teradi pada beberapa !el leukemia limfatik. /i dalam !erum immunoglobulin ini ,ana terdapat dalam umla, !edikit.
Figure + imunoglobulin D
III# Iunogo/uin E ' Ig E( di4./ut $uga "antai 7= '.&4ion( /i,a!ilkan pada !aat re!pon alergi !eperti a!ma dan biduran. Peranan Ig belum terlalu ela!. /i dalam !erum6 kon!entra!ina !angat renda,6 tetapi kadarna akan naik ika terkena
13
infek!i para!it tertentu6 terutama ang di!ebabkan ole, 4a4ing. Ig berukuran !edikit lebi, be!ar dibandingkan dengan molekul Ig' dan ,ana me=akili !ebagian ke4il dari total antibodi dalam dara,. /aera, ekor berikatan dengan re!eptor pada !el ma!t dan ba!ofil dan6 ketika dipi4u ole, antigen6 menebabkan !el&!el itu membeba!kan ,i!tamine dan 5at kimia lain ang menebabkan reak!i alergi.
Regio F4 dari Ig terikat pada re!eptor pada permukaan !el ma!t dan ba!ofil. Ig ang terikat ini bertindak !ebagai re!eptor antigen ang men!timula!i produk!ina !e,ingga terbentuk komplek! antigen&antibodi ang memi4u teradina re!pon alergi tipe 4epat (anafilak!i!) melalui pelepa!an mediator. Pada orang dengan ,iper!en!i8ita! alergi ang diperantarai antibodi ter!ebut6 Ig meningkat dengan 4epat dan Ig dapat terdapat pada !ekre!i ek!ternal. Ig !erum uga meningkat !e4ara tipikal !elama infek!i 4a4ing.
Struktur dan fung!i Ig' dapat dipe4a, ole, en5im pep!in dan papain menadi beberapa fragmen ang mempunai !ifat biologi ang k,a!. Perlakuan dengan pep!in dapat memi!a,kan Fab2 dari daera, per!ambungan ,inge (eng!el). %arena Fab2 adala, merupakan molekul bi8alen !e,ingga ia dapat mempre!ipita!i antigen. n5im papain dapat memutu! daera, ,inge diantara ;#1 dan ;#2 untuk membentuk dua fragmen ang identik dan dapat berta,an dengan reak!i antigen&antibodi dan uga !atu non&antigen&antibodi fragmen aitu daera, fragmen kri!tali!abel (F4). Bagian F4 ini adala, gliko!ilat ang mempunai banak fung!i efektor (aituG binding komplemen6 binding dengan !el re!eptor pada makrofag dan mono!it dan !ebagaina) dan dapat digunakan untuk membedakan !atu kla! antibodi dengan lainna.
Figure ,. immunoglobulin " 14
-able #. Subklas 'mmunoglobulin. iunduh dari: http://symposcium.com/p"content/uploads/#$1/$/subclasses.png
-able . Si!at"si!at !isika dari lima kelas utama immunoglobulin
:ama (L#H)
Ig'
IgA
Ig-
Ig/
Ig
Angka !edimenta!i
S
S69S6 11SM
19S
S
CS
977.777
1C.777
277.777
Berat molekul
?umla, unit "&peptida
17.777
1D7.777 dan dimmer
1
16 2M
1
1
Rantai berat (#)
*
+
N
Rantai ringan
O6
O6
O6
O6
O6
Su!unan molekul
*2O 2
(+2O 2)1&2
(2O 2)
02O 2
2O 2
*2O 2
(+2 2) 1&2
(2 2)
02 2 ()
2 2
da!ar
15
(+2O 2) 2SM
(+2 2) 2SM
$alen!i
untuk
2
26 "
17
2
C&1D
16"&"
76&2
7&76"
J imunoglobulin total
C7
13
D
7&1
76772
J karbo,idrat
3
C
12
13
12
mengikat antigen
%on!entra!i
!erum
normal (mgKml)
M Q bentuk dimmer dalam !ekre!i mempunai komponen S
MM Q 1ng Q 17&9 g
16
2
1&"7 MM
17
BAB I, Fung4i Anti/odi I,#1 Iunogo/uin G Ig' terbentuk 2&3 bulan !etela, infek!i6 kemudian kadarna meninggi dalam !atu bulan6 menurun perla,an&la,an6 dan terdapat !elama berta,un&ta,un dengan kadar ang renda,. Ig' beredar dalam tubu, dan banak terdapat pada dara,6 !i!tem geta, bening6 dan u!u!. Sena=a ini akan terba=a aliran dara, lang!ung menuu tempat antigen berada dan meng,ambatna begitu terdetek!i. Ig' lebi, muda, menebar ke dalam 4ela,&4ela, ek!tra8a!kuler dan mempunai peranan utama menetrali!i! tok!in kuman dan melekat pada kuman !ebagai per!iapan fago!i!to!i! !erta memi4u kera !!tem komplemen. Sena=a ini memiliki efek kuat antibakteri maupun 8iru!6 !erta menetralkan ra4un. Ig' uga mampu menelinap diantara !el&!el dan meningkirkan mikroorgani!me ang ma!uk ke dalam !el&!el dan kulit. %arena kemampuan !erta ukuranna ang ke4il6 Ig' merupakan !atu&!atuna antibodi ang dapat dipinda,kan melalui pla!enta dari ibu ,amil ke anin dalam kandunganna untuk melindungi anin dari kemungkinanna infek!i ang menebabkan kematian bai !ebelum la,ir. Selanutna immunoglobulin dalam kolo!trum (air !u!u ibu atau ASI ang pertama kali keluar)6 memberikan perlindungan kepada bai ter,adap infek!i !ampai !i!tem kekebalan bai dapat meng,a!ilkan antibodi !endiri. Immunoglobulin ini ang paling banak di dalam tubu,6 di,a!ilkan dalam umla, be!ar ketika tubu, terpaan ulang ke antigen ang !ama (Abba! Abul %.6 >i4,tman and Pillai6 271").
I,#2 Iunogo/uin A 'IgA( Immunoglobulin A atau IgA ditemukan pada bagian&bagian tubu, ang dilapi!i ole, !elaput lendir6 mi!alna ,idung6 mata6 paru&paru6 dan u!u!. IgA uga ditemukan di dalam dara, dan 4airan tubu, lainna6 !eperti air mata6 air liur6 ASI6 geta, lambung6 dan !ekre!i u!u!. Antibodi ini melindungi anin dalam kandungan dari berbagai penakit. IgA ang terdapat dalam ASI akan melindungi !i!tem pen4ernaan bai ter,adap mikroba karena tidak terdapat dalam tubu, bai ang baru la,ir (Abba! Abul %.6 >i4,tman and Pillai6 271").
18
Figure
%.
sekresi
immunoglobulin
A.
https!!.researchgate.net!pro/le!*ohammed01hodhur2&!publication!$,3+%%3!/gure!/g%!AS3 $,+3+$,&,%34%&&&333+!Figure-%-Secretor2-immunoglobulin-A-s5gA-A-1artoonrepresentation-o6-s5gA-s5gA-is.png
19
I,#3 Iunogo/uin M 'IgM( Antibodi ini terdapat pada dara,6 geta, bening6 dan pada permukaan !el&!el B. Pada !aat antigen ma!uk ke dalam tubu,6 Immunoglobulin - (Ig-) merupakan antibodi pertama ang di,a!ilkan tubu, untuk mela=an antigen ter!ebut. Ig- terbentuk !egera !etela, teradi infek!i dan menetap !elama 1&3 bulan6 kemudian meng,ilang. ?anin dalam ra,im mampu memproduk!i Ig- pada umur ke,amilan enam bulan. ?ika anin terinfek!i kuman penakit6 produk!i Ig- anin akan meningkat. Ig- banak terdapat di dalam dara,6 tetapi dalam keadaan normal tidak ditemukan dalam organ maupun aringan. ntuk mengeta,ui apaka, anin tela, terinfek!i atau tidak6 dapat diketa,ui dari kadar Ig- dalam dara, (Abba! Abul %.6 >i4,tman and Pillai6 271").
I,#5 Iunogo/uin D 'IgD( Immunoglobulin / atau Ig/ uga terdapat dalam dara,6 geta, bening6 dan pada permukaan !el&!el B6 tetapi dalam umla, ang !angat !edikit. Ig/ ini bertindak dengan menempelkan dirina pada permukaan !el&!el T6 mereka membantu !el&!el T menangkap antigen (Abba! Abul %.6 >i4,tman and Pillai6 271").
I,# Iunogo/uin E 'IgE( Immunglobulin atau Ig merupakan antibodi ang beredar dalam aliran dara,. Antibodi ini kadang uga menimbulkan reak!i alergi akut pada tubu,. Hle, karena itu6 tubu, !eorang ang !edang mengalami alergi memiliki kadar Ig ang tinggi. Ig penting mela=an infek!i para!it6 mi!alna !ki!to!omia!i!6 ang banak ditemukan di negara&negara berkembang (Abba! Abul %.6 >i4,tman and Pillai6 271").
20
21
BAB , Anti/odi Monoona ,#1 D.ini4i Antibodi monoklonal adala, antibodi buatan identifik karena diproduk!i ole, !ala, !atu eni! !el imun !aa dan !emua klonna merupakan !el !ingle parent. Antibodi monoklonal mempunai !ifat k,u!u! ang unik aitu dapat mengenal !uatu molekul6 memberikan informa!i tentang molekul !pe!ifik dan !ebagai terapi target tanpa meru!ak !el !e,at !ekitarna. Antibodi monoklonal murni dapat diproduk!i dalam umla, be!ar dan beba! kontamina!i. Antibodi monoklonal dapat diperole, dari !el ang dikembangkan di laboratorium6 reagen ter!ebut !angat berguna untuk penelitian terapi dan diagno!tik laboratorium.
Antibodi monoklonal dapat di4iptakan untuk mengikat antigen tertentu kemudian dapat mendetek!i atau memurnikanna. -anu!ia dan tiku! mempunai kemampuan untuk membentuk antibodi ang dapat mengenali antigen. Antibodi monoklonal tidak ,ana memperta,ankan tubu, untuk mela=an organi!me penakit tetapi uga dapat menarik molekul target lainna di dalam tubu, !eperti re!eptor protein ang ada pada permukaan !el normal atau molekul ang k,a! terdapat pada permukaan !el kanker. Spe!ifi!ita! antibodi ang luar bia!a menadikan 5at ini dapat digunakan !ebagai terapi. Antibodi mengikat !el kanker dan berpa!angan dengan 5at !itotok!ik !e,ingga membentuk !uatu komplek! ang dapat men4ari dan meng,an4urkan !el kanker (;,e= and Park6 2779).
,#2 Anti/odi Monoona R.o/inan Pemanfaatan antibodi monoklonal dalam bidang ke!e,atan6 baik untuk diagno!tik atau mengata!i penakit kanker tertentu6 tela, banak dilakukan. Beberapa antibodi monoklonal ang dilakukan untuk pengobatan bera!al dari !el men4it atau tiku!6 !ering menimbulkan reak!i alergi pada pa!ien ang menerima terapi antibodi monoklonal ter!ebut. #al ini di!ebabkan karena protein men4it dikenal !ebagai antigen a!ing ole, !el tubu, pa!ien6 !e,ingga menimbulkan reak!i re!pon imun antara lain berupa alergi6 inflama!i dan peng,an4uran atau de!truk!i antibodi monoklonal itu !endiri. ntuk mengata!i ,al ter!ebut maka dikembangkanla, antibodi monoklonal rekombinan manu!ia6 aitu !uatu monoklonal antibodi ang !ebagian atau !eluru,na terdiri dari protein ang bera!al dari manu!ia6 untuk mengurangi efek penolakan ole, !i!tem imun pa!ien. (Radi6 -.6 2711 Tu!4ano6 ?.-.6 et al 277)
Beberapa eni! antibodi monoklonal genera!i baru ang tela, dikembangkan antara lainG 22
1. Antibodi monoklonal murine (full mou!e) @aitu antibodi murni ang didapatkan dari tiku!. Antibodi ini dapat menebabkan ,uman anti mou!e antibodie! (#A-A). Bia!ana antibodi ini memiliki ak,iran dengan nama momab (4onto,na IbritumomabU ). (Radi6 -.6 2711 Tu!4ano6 ?.-.6 et al 277)
2. Antibodi monoklonal kimera (4,imari4). Antibodi monoklonal ini dibuat melalui teknik rekaa!a genetika untuk men4iptakan galur men4it atau tiku! tran!genik ang dapat memproduk!i !el ,brid men4itmanu!ia ang di!ebut kimera (4,imari4). Bagian 8ariabel molekul antibodi (Fab)6 "9 terma!uk bagian antigen binding !ite6 bera!al dari men4it6 !edangkan bagian lainna6 aitu bagian ang 4on!tant (F4) bera!al dari manu!ia. -emiliki ak,iran dengan nama
3. Antibodi monoklonal manu!ia=i (,umani5ed). Antibodi ini dibuat !e4ara rekaa!a genetika dimana bagian protein ang bera!al dari men4it ,ana terbata! pada antigen binding !ite !aa6 !edangkan bagian ang lainna aitu bagian 8ariable dan bagian kon!tan bera!al dari manu!ia. Antibodi ini memiliki ak,iran nama 5umab (Tran!tu5umabU ). (Radi6 -.6 2711 Tu!4ano6 ?.-.6 et al 277)
". Antibodi monoklonal manu!ia (full ,uman) Antibodi ini merupakan antibodi ang paling ideal untuk meng,indari teradina re!pon imun karena protein antibodi ang di!untikkan kedalam tubu, !eluru,na merupakan protein ang bera!al dari manu!ia. Sala, !atu pendekatan ang dilakukan untuk meran4ang pembentukan antibodi monoklonal ang !eluru,na mengandung protein manu!ia ter!ebut adala, dengan teknik rekaa!a genetika untuk men4iptakan men4it tran!genik ang memba=a gen ang bera!al dari manu!ia6 !e,ingga mampu memproduk!i antibodi ang diinginkan. Pendekatan lainna adala, merekaa!a !uatu binatang tran!genik ang dapat men!ekre!ikan antibodi manu!ia dalam air !u!u ang dikeluarkan ole, binatang ter!ebut. Antibodi ang 177J mengandung protein manu!ia memiliki ak,iran nama mumab (PanitumumabU ).
23
Figure %%. produksi antibodi monoklonal
,#3 M.ani4. K."$a Antibodi monoklonal menggunakan mekani!me kombina!i untuk meningkatkan efek !itotok!ik !el tumor. -ekani!me komponen !i!tem imun adala, antibod dependent 4ellular 4toto
24
Figure %$. mekanisme ker7a antibodi monoclonal. Diunduh dari http!!.nature.com!nrc!7ournal!#%&!n!images!nrc3,3-6$.7pg
25
/ata" !u4taa Abba! Abul %.6 >i4,tman6 A. #. and Pillai6 S. (271") Cellular and 0olecular 'mmunology6 lsevier . ;,e=6 B. P. and Park6 ?. S. (2779) VT,e Immune S!temW6 Health 2San Francisco36 . /omingue56 R. and #olme!6 %. ;. (2711) VAntibod !tru4ture and fun4tionW6 Focus6 "7(1)6 pp. CC. doiG 17.11"DKannure8&biop,!& 7"2917&139. -ale /6 Bro!toff ?6 Rot, /B6 R. I. (2713) 'mmunology6 lsevier . doiG 17.177K!1339C&71"&713&.2. :el!on and ;o< (2711) 4rinciples o! 5iochemistry6 Chinese 6ournal o! 'ntegrative 0edicine. doiG 17.177K!11D&711&7C27&1. Plafair ;,ain (277") 'mmunology at a )lance 7th. S4,roeder6 #. L. ?. and ;a8a4ini6 >. (2717) VStru4ture and Fun4tion of Immunoglobulin! (aut,or manu!4ript)W6 6ournal o! &llergy and Clinical
'mmunology6
126
pp.
S"1S2.
doiG
17.171DK.a4i.2779.79.7"D.Stru4ture. Tu!4ano ?-6 :oonan %6 -ulroone T. (277).-ono4lonal antibodie!G 4a!e !tudie! in no8el t,erapie!. InG Frankel ;6 editor. A 4ontinuing edu4ation program for on4olog nur!e!.Pitt!burg,G HS. &C.
2
