Hình 3.1: Cấu trúc cơ bản của một kháng thể miễn dịch Nguồn: Đại học South Carolina,American.
Cấu trúc cơ bản của một kháng thể miễn dịch đƣợc mô tả ở hình trên. Mặc dù kháng thể miễn dịch có cấu trúc khác nhau, nhƣng chúng đƣợc xây dựng từ cùng đơn vị kháng thể cơ bản.
Phân tử kháng thể cấu tạo từ 4 chuỗi glycopeptide, gồm hai chuỗi nặng giống hệt nhau (H, heavy, màu xanh da đậm trong hình, 50-70kD) và hai chuỗi nhẹ (L, light, màu đỏ trong hình, 23kD) cũng giống hệt nhau. Có hai loại chuỗi nhẹ κ (kappa) và λ (lambda), do đó hai chuỗi nhẹ của mỗi phân tử immunoglobulin chỉ có thể cùng là κ hoặc cùng là λ. Các chuỗi của immunoglobulin liên kết với nhau bởi các cầu nối disulfide và có độ đàn hồi nhất định.
Khi so sánh trình tự amino acid của nhiều chuỗi nặng và chuỗi nhẹ, ngƣời ta thấy rằng cả chuỗi nặng và chuỗi nhẹ có thể chia làm 2 vùng dựa vào mức độ biến đổi của trình tự amino acid giữa các kháng thể. Chúng gồm: vùng biến thiên và vùng cố định.
+ Vùng biến thiên (V, variable region) của chuỗi nặng (VH, 110 amino acid) và của chuỗi nhẹ (VL, 110 amino acid). Mỗi immunoglobulin có 4 domain biến thiên (V, variable, tiếng Anh) ở đầu tận hai "cánh tay" của chữ Y. Sự kết hợp giữa 1 domain biến thiên trên chuỗi nặng (VH) và 1 domain biến thiên trên chuỗi nhẹ (VL) tạo nên vị trí nhận diện kháng nguyên (còn gọi là paratope). Nhƣ vậy, mỗi immunoglobulin có hai vị trí gắn kháng nguyên. Hai vị trí này giống nhau nhƣ đúc, qua đó một kháng thể có thể gắn đƣợc với 2 kháng nguyên giống nhau. Hai "cánh tay" của chữ Y còn gọi là Fab (tức là phần nhận biết kháng nguyên, F: fragment, ab: antigen binding). Domain kháng nguyên nơi gắn vào kháng thể gọi là epitope. Các domain sở dĩ gọi là biến thiên vì chúng khác nhau rất nhiều giữa các kháng thể. Chính sự biến thiên đa dạng này giúp cho hệ thống các kháng thể nhận biết đƣợc nhiều loại tác nhân gây bệnh khác nhau.
+ Vùng cố định (Constant region) của chuỗi nặng (CH, 330-440 amino acid) và của chuỗi nhẹ (CL, 110 amino acid). Vùng cố định (C, constant, tiếng Anh) đặc
trƣng bởi các chuỗi amino acide khá giống nhau giữa các kháng thể. Vùng cố định không có vai trò nhận diện kháng nguyên, chúng làm nhiệm vụ cầu nối với các tế bào miễn dịch cũng nhƣ các bổ thể. Do đó, phần "chân" của chữ Y còn đƣợc gọi là Fc (tức là phần hoạt động sinh học của kháng thể F: fragment, c: cristallisable).
Hình ảnh ba chiều của các phân tử kháng thể miễn dịch thể hiện rằng chúng không thẳng nhƣ đƣợc dự đoán trong hình trên. Thực tế phân tử kháng thể miễn dịch gấp nếp lại (fold) tạo thành những vùng hình cầu, mỗi vùng chứa một liên kết cầu disulfide. Những vùng này đƣợc gọi là domain. Những domain của chuỗi nhẹ gồm VL, CL; những domain của chuỗi nặng gồm VH, CH1 - CH3 (or CH4).
Hình 3.2: Cấu trúc ba chiều của phân tử kháng thể miễn dịch
Hầu hết các phân tử miễn dịch đều có gắn gốc đƣờng (Oligosaccharide) ở domain CH2. Điều này giúp cho các kháng thể có thể trở thành kháng nguyên của các kháng thể khác bằng cách liên kết vùng biến thiên ở khác thể này với gốc đƣờng ở vùng cố định của các kháng thể khác. Tuy nhiên trong một vài trƣờng hợp, gốc đƣờng có thể đƣợc gắn ở các ví trí khác.