四、免疫球蛋白分子的超家族

《医学免疫学》书籍目录

应用DNA序列分析和X晶体衍射分析等研究表明,许多细胞膜表面和机体某些蛋白质分子,其多肽链折叠方式与Ig折叠相似,在DNA水平和氨基酸序列上与IgV区或C区有较高的同源性,它们可能从同一原始祖先基因(primodial ancestral gene)经复制和突变衍生而来。编码这些多肽链的基因称为免疫球蛋白基因超家族(immunoglobulin gene superfamily),这一基因超家族所编码的产物称为免疫球蛋白超家族(immunogloblin superfamily,IGSF)。

(一)免疫球蛋白超家族的组成

由于细胞表面标记、单克隆抗体以及基因工程研究的进展,近年来发现属于IGSF的成员已达近百种,主要包括T细胞、B细胞抗原识别受体和信号传导分子,MHC及相关分子,Ig受体,某些细胞因子受体,神经系统功能相关分子,以及部分白细胞分化抗原(CD)(表2-2)。

表2-2 免疫球蛋白超家族的组成(成员举例)

主要功能成员
抗原识别受体和信号传导分子IgH链:μ、γ、δ、ε和α链
IgL链:κ和λ链
SmIg复合物成分:MG-1(Ig-α,CD79a)、B29(Ig-β,CD79b)
TCR:α、β、γ和δ链
CD3:γ、δ和ε链
MHC及其相关分子MHCⅠ类抗原:α链、β2M
MHCⅡ类抗原:α、β链
β2M相关分子:CD1、Qa、TL
免疫球蛋白受体PolyIgR(pIgR)
IgG Fc段受体:FcγRⅠ(CD64)、FcγRⅡ、FcγRⅢ(CD16)
Ige Fc段受体:FcεRIα链
IgE Fc段受体:FcαR
细胞因子受体IL-1R(CDw121a),IL-6R(CD126),M-CSFR(CD115),G-CSFR、SCFR(CD117),PDGFR
白细胞分化抗原CD2,LFA-3(CD58),ICAM-1(CD54),ICAM-2(CD102)、ICAM-3(CD50),CD4,CD8α、β链,CD28,B7/BB1(CD80),CD7,CD22,CD33,CD48,CEA(CD66e),Thy-1(CDw90),PECAM-1(CD31),VCAM-1(CD106)

(二)免疫球蛋白超家族的特点

1.IGSF的结构特点 IGSF的成员均含有1~7个Ig样功能区,第个Ig样功能区约含100(70~110)个氨基酸残基,功能区的二级结构是由3~5个股反平行β折叠股各自形成两个平行β片层的平面(anti-paralle β-pleated sheet),每个反平行β折叠股由5~10个氨基酸基组成,β片层内侧的疏水性氨基酸起到稳定Ig折叠的作用,大多数功能区内有一个二硫键,垂直连接两个β片层,形成二硫键的两个半胱氨酸间有55~75个氨基酸残基,使之成为一个球形结构,肽链的这种折叠方式称为免疫球蛋折叠(Ig fold)。

根据IGSF功能区中Ig折叠方式、两个半胱氨酸之间氨基酸残基的数目以及与IgV区或C区同源性的程度,IGSF功能区可分为V组、C1组和C2组。

人Ig轻链(λ)多肽折叠示意图

图2-11 人Ig轻链(λ)多肽折叠示意图

(1)V组:V组功能区的两个半胱氨酸之间含65~75个氨基酸残基,有9个反平行β折叠股,如IgH链和L链V区,TCRα、β、γ、δ链V区,CD4v区,CD8α、β链V区,Thy-1,pIgR和分泌成分(SC)N端四个功能区,CEAN端第一个功能区,PDGFR靠近胞膜的功能区等。

(2)C1组:又称C组。C1组功能区二个半胱氨酸之间约含50~60个氨基酸残基,有7个β折叠股,如IgH链和L链C区(γ、δ和α链的CH1~CH3或μ和ε链的CH1~CH4),TCRα、β、γ、δ链C区,MHc Ⅰ类分子重链α3功能区,β2M,MHCⅡ类分子α2和β2功能区,CD1、Qa和TL靠近胞膜功能区等。

(3)C2组:又称H组。C2组功能区的氨基酸排列的顺序类似V组,但形成二硫键的两个半胱氨酸之间所含氨基酸残基数约为50~60,有7个β折叠股,这种结构介于V组和C1组之间,如CD3γ、δ和ε链,CD2和LFA-3(CD58),pIgR靠近胞膜功能区,FcγRⅠ、FcγRⅡ、FcγRⅢ、FcεRⅠα链、FcαR,ICAM-1,CEA第2至7个功能区,IL-6R、M-CSFR、G-CSFR、SCFR。PDGFR第1至4功能区,以及N-CAM、CD22、CD48分子等。

2.IGSF功能特点 IGSF的功能是以识别为基础,因此又称为识别球蛋白超家族(cognoglobulinsuperfamily)。IGSF很可能最起源于原始的具有粘功能的基因,通过复制和突变衍生形成了识别抗原、细胞因子受体、IgFc段受体、细胞间粘附分子以及病毒受体等不同的功能区。IGSF识别的基本方式有以下几种。

(1)IGSF和IGSF相互识别:①同嗜性相互作用(heterophilicinteraction)如相同神经细胞粘附分子(N-CAM)之间的相互识别,血小板内皮细胞粘附分子-1(PECAM-1,CD31)的相互识别;②异嗜性相互作用( heterophilic interaction),如CD2与LFA-3,CD4与MHCⅡ类分子的单态部分(α2和β2),CD8与MHCⅠ类分子的单态部分(α3),poly IgR与多聚Ig,FcγRⅠ(CD64)、FcγRⅡ(CD32)、FcγRⅢ(CD16)与IgG Fc 段,FcγRⅠ与Ige Fc段,FcαR(CD89)与IgA Fc段,CD28与B7/BB1(CD80)等之间的相互识别。

免疫球蛋白超家族V组、C1组和C2组结构模式图

图2-12 免疫球蛋白超家族V组、C1组和C2组结构模式图

(2)IGSF和结合素(integrin)相互识别:如ICAM-1(CD54)、ICAM-2(CD102)与LFA-1(CD11a/CD18),VCAM-1(CD106)与VLA-4(CD49d/CD29)之间的相互作用。

(3)IGSF和其它分子的相互识别:包括TCR识别MHCⅠ类或Ⅱ类分子与抗原复合物,细胞因子受体识细胞因子等。

1000余本中医古籍txt电子书免费下载

下载《医学免疫学》 电子书打不开?

下载所有中医书籍

返回《医学免疫学》书籍目录
  1. 免疫球蛋白分子的超家族《医学免疫学》
  2. 免疫球蛋白分子《医学免疫学》
  3. 免疫球蛋白分子的功能《医学免疫学》
  4. 免疫球蛋白定量测定《免疫学和免疫学检验》
  5. 免疫球蛋白分子的基本结构《医学免疫学》
  6. 免疫球蛋白的血清型《免疫学和免疫学检验》
  7. 免疫球蛋白分子的抗原性《医学免疫学》
  8. 免疫球蛋白的生物学活性《免疫学和免疫学检验》
  9. 免疫球蛋白基因表达的调节《细胞和分子免疫学》
  10. 免疫球蛋白的基因及抗体形成《免疫学和免疫学检验》
  11. 免疫球蛋白基因的结构和多样性《细胞和分子免疫学》
  12. 免疫球蛋白的化学《免疫学和免疫学检验》
  13. 免疫球蛋白基因的结构和抗体多样性《医学免疫学》
  14. 免疫球蛋白的分类鉴定《免疫学和免疫学检验》
  15. 免疫缺陷《医学免疫学》
  16. 免疫球蛋白的多样性《细胞和分子免疫学》
  17. 免疫缺陷病《病理学》
  18. 免疫球蛋白的定量检测《医学免疫学》
  19. 免疫缺陷病《医学遗传学基础》
  20. 免疫球蛋白超家族《医学免疫学》
  21. 免疫缺陷病的发病机制《免疫学和免疫学检验》
  22. 免疫球蛋白超家族《细胞和分子免疫学》
  23. 免疫缺陷病的分类《医学免疫学》
  24. 免疫球蛋白超家族《细胞和分子免疫学》
  25. 免疫缺陷病的分类和临床表现《免疫学和免疫学检验》
  26. 免疫球蛋白超家族《细胞和分子免疫学》
  27. 免疫缺陷病的检验《免疫学和免疫学检验》
  28. 免疫球蛋白Fc段受体《细胞和分子免疫学》
  29. 免疫缺陷病的一般特征《医学免疫学》
  30. 免疫球蛋白《免疫学和免疫学检验》
  31. 免疫缺陷疾病《默克家庭诊疗手册》