I siti di combinazione anticorpale possiedono proprietà generali che consentono loro di legare diversi antigeni con affinità variabili e di legare nuovi antigeni? Qui, affrontiamo questa domanda esaminando le caratteristiche fisiche e chimiche più favorevoli per i residui coinvolti nella sistemazione e nel legame dell’antigene. Gli amminoacidi anfipatici potrebbero facilmente tollerare il cambiamento di ambiente da idrofilo a idrofobo che si verifica sulla formazione del complesso anticorpo-antigene. I residui che sono grandi e possono partecipare a un’ampia varietà di interazioni elettrostatiche e di van der Waals consentirebbero di legarsi a una serie di antigeni. Gli amminoacidi con catene laterali flessibili potrebbero generare una regione strutturalmente plastica, cioè un sito di legame che possiede la capacità di modellarsi attorno all’antigene per migliorare la complementarità delle superfici interagenti. Quindi, gli anticorpi potrebbero legarsi a una serie di nuovi antigeni utilizzando un insieme limitato di residui intervallati da residui più unici a cui è possibile attribuire una maggiore specificità di legame. Una singola molecola anticorpale potrebbe quindi essere cross-reattiva e avere la capacità di legare ligandi strutturalmente simili. La sistemazione delle variazioni nella struttura antigenica mediante una modesta flessibilità del sito di combinazione potrebbe dare un importante contributo alla difesa immunitaria consentendo il legame degli anticorpi a patogeni distinti ma strettamente correlati.

Tyr e Trp soddisfano più facilmente questi requisiti fisico-chimici cattolici e quindi dovrebbero essere comuni nella combinazione di siti su basi teoriche. Supporto sperimentale per questa proviene da tre fonti: (1) l’alta frequenza di partecipazione da parte di questi aminoacidi in antigen binding osservato in sei crystallographically determinato antigene-anticorpo complessi, (2) la loro frequente presenza nelle regioni di legame putativo di anticorpi, come determinato dal strutturali e i dati di sequenza e (3) il potenziale per il movimento delle loro catene laterali in noti siti di legame dell’anticorpo e sistemi modello. I sei antigeni legati comprendono due piccoli apteni diversi, regioni non sovrapposte della stessa grande proteina e un peptide residuo di 19 aminoacidi. Su un totale di 85 posizioni di complementarità che determinano la regione, solo 37 posizioni (più 3 framework) sono direttamente coinvolte nell’interazione con l’antigene. Di questi, il residuo della catena leggera 91 è utilizzato da tutti i complessi esaminati, mentre la catena leggera 32, la catena leggera 96 e la catena pesante 33 sono impiegate da cinque dei sei. I siti di legame nei complessi anticorpo-antigene noti e i siti di combinazione postulati nei frammenti Fab liberi mostrano caratteristiche simili per quanto riguarda i tipi di amminoacidi presenti. Viene anche valutato il possibile ruolo di altri amminoacidi. Vengono discusse le potenziali implicazioni per le regioni di combinazione delle principali molecole di istocompatibilità di classe I e la progettazione razionale delle molecole.