Caratteristiche strutturali delle regioni costanti e correlazione con le loro funzioni effettrici

Gli  anticorpi possono essere suddivisi in classi e sottoclassi sulla base di differenze presenti sulla struttura delle regioni costanti delle catene pesanti. Le classi anticorpali sono anche chiamati isotipi e sono denominate IgA, IgD, IgE, IgG e IgM. Nell'uomo gli isotipi IgA e Ig G possono essere ulteriormente suddivisi in sottoclassi strettamente correlate denominate IgA1, IgA2, e IgG1, IgG2, IgG3 e IgG4. Le regioni C delle catene pesanti di tutti gli anticorpi di uno stesso isotipo o sottotipo hanno essenzialmente la stessa sequenza amminoacidica. Questa sequenza è diversa negli altri anticorpi di altri isotipi e sottotipi. Le catene pesanti vengono indicate con le lettere dell'alfabeto greco corrispondenti all'isotipo dell'anticorpo: le IgA1 contengono le catene pesanti α1; le IgA2 contengono le catene pesanti α2; le IgD, le catene δ; le IgE, le catene ε; le IgG1, le catene γ1; le IgG2, le catene γ2; le IgG3, le catene γ3; le IgG4, le catene γ4; le IgM, le catene μ. I domini costanti delle catene pesanti sono chiamati CH e numerati a partire dall'estremità ammino-terminale in direzione di quella carbossi-terminale. Le diverse classi e sottoclassi di anticorpo svolgono funzioni effettrici diverse. Il motivo di questo fenomeno dipende dal fatto che la maggior parte delle funzioni effettrici degli anticorpi è mediata dal legame della regione C della catena pesante a recettori presenti sui diversi tipi di cellule (fagociti, cellule NK, mastociti) e da alcune proteine plasmatiche, quali le frazioni del complemento. Gli anticorpi sono molecole flessibili in grado di legarsi a diversi tipi di antigeni. Ogni molecola anticorpale contiene almeno due siti di leganti l'antigene, ognuno formato da una coppia di domini VH e VL. Molte Ig possono orientare questi siti in modo che due molecole antigeniche poste su una superficie piana (ad es. sulla superficie di una cellula) possono essere legate contemporaneamente. Questa flessibilità deriva principalmente da una regione cerniera situata tra i domini CH1 e CH2 di alcuni isotipi. La regione a cerniera ha dimensioni comprese tra 10 a 60 amminoacidi a seconda degli isotipi. Le porzioni di queste sequenze assumono una conformazione flessibile che permette una torsione tra le regioni CH1 e CH2. Inoltre la flessibilità è dovuta alla capacità di ciascun dominio VH  di ruotare rispetto al dominio CH1 adiacente. Esistono due classi o isotipi di catene leggere, chiamate λ e κ che si differenziano per la regione costante carbossi-terminale. Un anticorpo è costituito da due catene le leggere λ e due catene leggere κ, ma mai da una catena leggere di un tipo e una dell'altro. Nell'uomo il 60% circa degli anticorpi è dotato di catene leggere κ, mentre il 40% ha catene leggere κ. Nei pazienti affetti da tumori delle cellule B si possono verificare variazioni di questo rapporto, poiché il clone neoplastico produce anticorpi che possiedono la stessa catena leggera. Gli anticorpi possono essere espressi in forma secreta o associata alla membrana, in base alla sequenza ammino-acidica C-terminale dell'ultimo dominio della regione C della catena pesante.
Nella forma secreta, la porzione carbossi-terminale è idrofila. La forma di membrana, invece, contiene una porzione carbossi-terminale che include una regione àncora transmembrana idrofobica ad α elica, seguita da una regione intracellulare carica positivamente, che facilita l'ancoraggio della proteina nella membrana. Nelle IgM e IgD di membrana la parte citoplasmatica della catena pesante è costituita da soli tre residui amminoacidici; nelle IgG e nelle IgE di membrana è invece un po' più lunga fino a 30 residui amminoacidici. Le IgG e le IgE secrete, sono monomeriche e costituite da due catene pesanti e da due catene leggere. Al contrario le forme secrete delle IgM e IgA formano complessi multimerici nei quali due o più Ig sono legate covalentemente. Le IgM possono essere secrete come pentameri ed esameri, mentre le IgA sono spesso secrete come dimeri. I multimeri di IgA e IgM contengono anche un polipeptide addizionale, denominato catena J (joining), legato da ponti disolfuro alla sequenza di coda e deputato a stabilizzare il complesso multimerico e a trasportare i multimeri attraverso gli epiteli, dalla parte basolaterale a quella luminale.