Región determinante de la complementariedad

Las regiones determinantes de la complementariedad ( CDR ) son segmentos polipeptídicos de las cadenas variables de las inmunoglobulinas (anticuerpos) y los receptores de células T , generados por las células B y T , respectivamente. En las CDR, estas moléculas se unen a su antígeno específico, y su estructura/secuencia determina la actividad de unión del anticuerpo correspondiente. Un conjunto de CDR constituye un parátopo , o sitio de unión al antígeno. Al ser las partes más variables de las moléculas, las CDR son cruciales para la diversidad de especificidades antigénicas generadas por los linfocitos .

Las interacciones antígeno-anticuerpo son altamente específicas, y aquellas que presentan alta afinidad interactuarán con mayor fuerza de enlace y desencadenarán respuestas inmunitarias posteriores. La fuerza del enlace entre el epítopo del antígeno y el parátopo del anticuerpo determinará la afinidad de la interacción. ^{[ 1 ]}

Hay tres CDR (CDR1, CDR2 y CDR3), dispuestos de forma no consecutiva, en la secuencia de aminoácidos de un dominio variable de un receptor de antígeno. Tres se encuentran en la cadena ligera, denominadas L1 a L3, y tres en la cadena pesada, denominadas H1 a H3. ^{[ 2 ]} Dado que los receptores de antígeno suelen estar compuestos por dos dominios variables (en dos cadenas polipeptídicas diferentes, cadena pesada y cadena ligera ), hay seis CDR para cada receptor de antígeno que pueden entrar en contacto con el antígeno. Una molécula típica de anticuerpo monoclonal tiene dos receptores de antígeno y, por lo tanto, contiene doce CDR en total. Hay tres bucles CDR por dominio variable en los anticuerpos. Se pueden encontrar sesenta CDR en una molécula de IgM pentamérica , que está compuesta por cinco anticuerpos y tiene una mayor avidez como resultado de la afinidad colectiva de todos los sitios de unión al antígeno combinados.

Dado que la mayor parte de la variación de secuencia asociada con las inmunoglobulinas y los receptores de células T se encuentra en las CDR, estas regiones a veces se denominan regiones hipervariables . ^{[ 3 ]} Dentro del dominio variable , CDR1 y CDR2 se encuentran en la región variable (V) de una cadena polipeptídica, y CDR3 incluye parte de V, toda la región de diversidad (D, solo cadenas pesadas) y la región de unión (J). ^{[ 4 ]} CDR3 es la más variable. La secuencia de la región V sufre una reorganización durante el desarrollo de las células B, denominada recombinación somática . Esta reorganización de la región V es donde se codifican y diversifican las CDR-L3 y CDR-H3, mientras que las otras cuatro CDR se generan en la línea germinal. La diversificación de la CDR-H3 finalmente otorgará a los anticuerpos su especificidad y capacidad para reconocer antígenos. ^{[ 5 ]}

Otros factores contribuyen a la interacción anticuerpo-antígeno, incluidos los residuos de aminoácidos. Los residuos ubicados en posiciones particulares de un bucle CDR se utilizan para clasificar las estructuras canónicas. ^{[ 5 ]} Los residuos polares sin carga, especialmente la serina y la tirosina, se encuentran en los CDR en una alta concentración. Estos residuos contribuyen significativamente a los enlaces de hidrógeno directos entre el antígeno y el anticuerpo. Las interacciones de enlaces de hidrógeno inducen la actividad enzimática de una enzima; por lo tanto, cuantos más enlaces de hidrógeno haya en el sitio de unión anticuerpo-antígeno, más fuerte y estable será la estructura de unión. ^{[ 1 ]}

La estructura terciaria de un anticuerpo es importante para analizar y diseñar nuevos anticuerpos. La estructura y secuencia de los seis CDR combinados determinarán la actividad de unión del receptor de antígeno en un anticuerpo o receptor de células T. Los CDR se han separado en clases canónicas según la longitud de sus bucles, que se utilizan comúnmente para diferenciarlos entre sí. La relación estructural entre CDR de diferente longitud se basa en componentes independientes de la longitud, como su secuencia, y puede caracterizar aún más los CDR. ^{[ 5 ]} Los bucles, o estructuras tridimensionales de los CDR no H3 (todos los CDR excepto H3) de los anticuerpos han sido agrupados y clasificados por Chothia et al. ^{[ 6 ]} y más recientemente por North et al. ^{[ 7 ]} El modelado por homología es un método computacional para construir estructuras terciarias a partir de secuencias de aminoácidos. Las llamadas reglas H3 son reglas empíricas para construir modelos de CDR3. ^{[ 8 ]}

• Región marco
• Región hipervariable

• Regiones determinantes de la complementariedad en los encabezamientos de materias médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.
• PyIgClassify: servidor para la clasificación de conformaciones CDR.