Anticuerpos IgG: cadenas, Fab y Fc en ejercicios resueltos

Un esquema en forma de Y ayuda a reconocer un anticuerpo, pero no basta para interpretar un experimento que lo separa en cadenas o fragmentos. La pregunta útil es qué se ha roto y qué función conserva cada parte.

Trabajaremos con una IgG monomérica idealizada. No generalizaremos sus masas y su organización a todas las clases de inmunoglobulinas. Los resultados de los ensayos son ficticios y sirven para practicar estructura-función, sin diagnóstico ni instrucciones de laboratorio.

La unidad estructural que vamos a seguir

Una IgG tiene dos cadenas pesadas y dos ligeras. Las conexiones entre cadenas incluyen puentes disulfuro, pero también existen interacciones no covalentes. Cada sitio de unión al antígeno se forma con regiones variables de una cadena pesada y una ligera.

La región constante de la cadena pesada participa en funciones efectoras. Separar «reconocer» de «reclutar un mecanismo efector» evita atribuir cualquier función a cualquier fragmento.

Usaremos masas nominales de 50 kDa por cadena pesada y 25 kDa por cadena ligera, compatibles con una IgG aproximada de 150 kDa. Son cifras de un modelo de lectura; una masa experimental concreta puede variar por secuencia y modificaciones.

La fuente de referencia es Janeway, estructura de una molécula típica de anticuerpo, especialmente los apartados de cadenas y fragmentos funcionales. No copiamos sus figuras ni sus ejercicios.

Ejercicio 1: cuatro cadenas no implican cuatro bandas

Una preparación contiene una sola IgG idealizada, con cadenas pesadas idénticas entre sí y ligeras idénticas entre sí. Un análisis desnaturalizante no reductor muestra una especie aproximada de 150 kDa. El análisis reductor desnaturalizante muestra bandas de 50 y 25 kDa.

Paso 1: la suma de masas es 2 × 50 + 2 × 25 = 150 kDa.

Paso 2: al separar las cadenas, las dos pesadas tienen la misma masa y migran en la misma posición. Las dos ligeras también coinciden. Por eso aparecen dos posiciones de banda, aunque haya cuatro cadenas por molécula.

Paso 3: la reducción rompe puentes disulfuro; la desnaturalización del ensayo permite separar también asociaciones no covalentes. No describimos la reducción como una hidrólisis que corte los enlaces peptídicos del esqueleto.

La masa de una banda no indica por sí sola cuántas copias de esa cadena había en la molécula original. Tampoco una sola banda demuestra pureza absoluta: otras especies podrían coincidir en movilidad o quedar por debajo del umbral de detección.

Ejercicio 2: cantidad de moléculas, cantidad de cadenas

Tenemos 3,00 nmol de IgG del modelo. ¿Qué cantidades de cadenas pesadas y ligeras se obtendrían tras una separación completa, sin pérdidas?

Cada molécula contiene dos cadenas de cada tipo. Por tanto, habría 6,00 nmol de cadenas pesadas y 6,00 nmol de cadenas ligeras.

Para calcular las masas, 1 kDa corresponde numéricamente a 1000 g/mol. Las pesadas aportan:

6,00 × 10⁻⁹ mol × 50 000 g/mol = 0,300 mg.

Las ligeras aportan 6,00 × 10⁻⁹ × 25 000 = 0,150 mg. La suma es 0,450 mg, igual a 3,00 × 10⁻⁹ × 150 000 g/mol.

Hay igual cantidad molar de cadenas pesadas y ligeras, pero las pesadas aportan el doble de masa. No conviene convertir automáticamente ese factor en una relación exacta de intensidad de tinción: el enunciado tendría que fijar la respuesta del detector, el rango lineal y las pérdidas.

Ejercicio 3: distinguir unión de función efectora

Un procesamiento idealizado divide cada IgG en dos fragmentos Fab y un fragmento Fc. No usamos condiciones experimentales concretas. Cada Fab conserva un sitio de unión al epítopo del anticuerpo original.

Los resultados ficticios, con controles de cantidad comparables, son:

Preparación	Unión al epítopo X	Interacción con un receptor Fc específico
IgG intacta	Sí	Sí
Fab aislado	Sí	No
Fc aislado	No	Sí

El Fab permite reconocer X, pero no contiene la región Fc necesaria para la segunda interacción. El Fc conserva esa función de interacción y carece de los sitios originales de unión a X.

La conclusión no es que Fab sea «inútil» ni que Fc reconozca cualquier antígeno. Cada ensayo pregunta por una función diferente. Además, un resultado negativo exige controles que descarten pérdida de muestra o un fallo de detección.

Con 3,00 nmol de IgG, una conversión cuantitativa daría 6,00 nmol de Fab y 3,00 nmol de Fc. El número total de sitios de unión al epítopo se mantiene en 6,00 nmol, pero se distribuye en fragmentos monovalentes en lugar de moléculas bivalentes.

Misma especificidad no significa misma fuerza global de unión

Una IgG intacta puede unir dos copias del epítopo cuando la geometría lo permite. Un Fab tiene un único sitio. Aunque la afinidad intrínseca de cada sitio se conserve idealmente, no se garantiza la misma estabilidad global de unión a una superficie con muchos epítopos.

Por eso, comparar señales de unión sin controlar concentración molar, número de sitios y presentación del antígeno puede ser engañoso. La estructura no sólo determina «a qué» se une, sino cuántas interacciones pueden darse simultáneamente.

El artículo no convierte estas diferencias en una predicción clínica. Son una pauta para interpretar datos moleculares con supuestos explícitos.

Variable y constante no son dos anticuerpos distintos

Imagina dos versiones del mismo reconocimiento, con idénticas regiones variables pero regiones constantes pesadas diferentes. El modelo conserva el epítopo reconocido y puede cambiar la interacción con sistemas efectores.

No estamos afirmando que cualquier cambio molecular mantenga la unión ni que todas las regiones constantes sean idénticas en cualquier persona. Separamos las tareas de reconocimiento y función efectora.

Para repasar su posición en el sistema, consulta la guía de inmunología. Puedes registrar el ensayo, la región implicada y sus controles en la libreta de errores.

Preguntas frecuentes

¿Cuatro cadenas de IgG producen siempre cuatro bandas?

No. En el modelo, las dos pesadas coinciden en una posición y las dos ligeras en otra. El número de bandas no equivale automáticamente al número de cadenas.

¿Romper puentes disulfuro rompe la secuencia peptídica?

No. Reducir puentes disulfuro no es lo mismo que hidrolizar los enlaces peptídicos que unen los aminoácidos de cada cadena.

¿Fab y Fc realizan la misma función?

No. Fab conserva el sitio de unión al epítopo; Fc participa en interacciones efectoras y no contiene esos sitios originales de reconocimiento.

Identifica lo que se rompe antes de contar lo que queda

Repite el cálculo de cadenas y fragmentos con 1,50 nmol de IgG. Después justifica por qué dos bandas no significan dos cadenas por anticuerpo y por qué conservar unión al epítopo no acredita conservar todas sus funciones.

Si quieres continuar con una preparación organizada, consulta Biología de Galicia y revisa su contenido, precio y condiciones actuales de compra. Esta práctica estructural no describe criterios oficiales ni una convocatoria concreta.