Суперсемейство иммуноглобулинов

Надсемейства иммуноглобулины ( IgSF ) является большим белком надсемейства из клеточной поверхности и растворимых белков , которые участвуют в распознавании, связывание или адгезия процессы клеток . Молекулы классифицируются как члены этого суперсемейства на основании общих структурных особенностей с иммуноглобулинами (также известными как антитела); все они обладают доменом, известным как домен иммуноглобулина или складка . Члены IgSF включают рецепторы антигенов клеточной поверхности , корецепторы и костимуляторные молекулыиммунной системы , молекулы , участвующие в презентации антигена к лимфоцитам , молекул клеточной адгезии , определенных цитокинов рецепторов и внутриклеточных белков мышц. Они обычно связаны с ролями в иммунной системе. С другой стороны , специфический для сперматозоидов белок IZUMO1 , член суперсемейства иммуноглобулинов, также был идентифицирован как единственный белок мембраны сперматозоидов, необходимый для слияния сперматозоидов и яйцеклеток.

Домены иммуноглобулина [ править ]

Белки IgSF обладают структурным доменом, известным как домен иммуноглобулина (Ig) . Домены Ig названы в честь молекул иммуноглобулинов . Они содержат около 70-110 аминокислот и классифицируются в зависимости от их размера и функции. ^[2] Ig-домены обладают характерной Ig-складкой , которая имеет сэндвич-подобную структуру, образованную двумя листами антипараллельных бета-цепей . Взаимодействие между гидрофобными аминокислотами на внутренней стороне сэндвича и высококонсервативными дисульфидными связями, образованными между цистеиномостатки в цепях B и F стабилизируют Ig-фолд. Один конец домена Ig имеет участок, называемый областью , определяющей комплементарность, которая важна для специфичности антител к их лигандам . Считается, что структура вариабельных подгенов Ig и поверхностного иммуноглобулина определяют склонность к хронической или тонической передаче сигналов BCR.

Классификация [ править ]

Ig-подобные домены можно классифицировать как IgV, IgC1, IgC2 или IgI. ^[3]

Большинство доменов Ig являются вариабельными (IgV) или постоянными (IgC).

IgV: домены IgV с 9 бета-цепями обычно длиннее, чем домены IgC с 7 бета-цепями.
IgC1 и IgC2: Домены Ig некоторых членов IgSF напоминают домены IgV по аминокислотной последовательности, но по размеру сходны с доменами IgC. Они называются доменами IgC2, а стандартные домены IgC называются доменами IgC1.
IgI: Существуют другие домены Ig, которые называются промежуточными (I) доменами. ^[4]

Члены [ править ]

Сообщалось, что домен Ig является самым многочисленным семейством белков в геноме человека, насчитывающим 765 членов. ^[5] Члены семейства могут быть найдены даже в телах животных с простой физиологической структурой, таких как пористые губки. Они также были обнаружены у бактерий, где их присутствие, вероятно, связано с отклонением от общего предка доменов суперсемейства эукариотических иммуноглобулинов. ^[6]

**Члены суперсемейства иммуноглобулинов**
Функция / категория молекулы	Примеры	Описание
Рецепторы антигена	Антитела или иммуноглобулины: IgA IgD IgE IgG IgM Цепи рецепторов Т-клеток	Рецепторы антигена, обнаруженные на поверхности Т- и В- лимфоцитов у всех челюстных позвоночных, принадлежат к IgSF. Молекулы иммуноглобулина ( антигенные рецепторы В-клеток ) являются членами-основателями IgSF. У человека существует пять различных типов молекул иммуноглобулина , каждая из которых содержит тяжелую цепь с четырьмя доменами Ig и легкую цепь с двумя доменами Ig. Рецептор антигена Т-клеток представляет собой рецептор Т-клеток (TCR), который состоит из двух цепей: либо цепей TCR-альфа и -бета, либо цепей TCR-дельта и гамма. Все цепи TCR содержат два домена Ig во внеклеточной части; один домен IgV на N-конце и один домен IgC1, прилегающий кклеточная мембрана .
Антигенпредставляющие молекулы	Класс I MHC Класс II MHC бета-2 микроглобулин	Эти лиганды для TCR , являются главными комплекс гистосовместимости (МНС) белками. Они бывают двух видов; MHC класса I образует димер с молекулой, называемой микроглобулином бета-2 (β2M), и взаимодействует с TCR на цитотоксических Т-клетках, а MHC класса II имеет две цепи (альфа и бета), которые взаимодействуют с TCR на хелперных Т-клетках. Все молекулы MHC класса I, MHC класса II и β2M обладают доменами Ig и, следовательно, также являются членами IgSF.
Ко-рецепторы	CD4 CD8 CD19	Корецепторы и вспомогательные молекулы: другие молекулы на поверхности Т-клеток также взаимодействуют с молекулами MHC во время взаимодействия с TCR. Они известны как корецепторы . В популяциях лимфоцитов корецептор CD4 обнаруживается на хелперных Т-клетках, а корецептор CD8 обнаруживается на цитотоксических Т-клетках . CD4 имеет четыре домена Ig во внеклеточной части и функционирует как мономер . CD8, напротив, функционирует как димер либо с двумя идентичными альфа-цепями, либо, что более типично, с альфа- и бета-цепями. Каждый из CD8-альфа и CD8-бета имеет по одному внеклеточному домену IgV во внеклеточной части. Корецепторный комплекс также используется BCR, включая CD19., молекула IgSF с двумя IgC2-доменами.
Дополнительные молекулы рецептора антигена	CD3 -γ, -δ и -ε цепи CD79a и CD79b	Еще одна молекула находится на поверхности Т-клеток, которая также участвует в передаче сигналов от TCR. CD3 - это молекула, которая помогает передавать сигнал от TCR после его взаимодействия с молекулами MHC. CD3 у человека состоит из трех различных цепей: гамма-цепи, дельта-цепи и эпсилон-цепи, все из которых представляют собой молекулы IgSF с одним доменом Ig. Подобно ситуации с Т-клетками, В-клетки также имеют корецепторы на клеточной поверхности и вспомогательные молекулы, которые помогают в активации клеток рецептором В-клеток (BCR) / иммуноглобулином. Используются две цепи передачи сигналов, CD79a и CD79b, которые обе обладают одним доменом Ig.
Костимулирующие или ингибирующие молекулы	CD28 CD80 и CD86 (также известные как молекулы B7.1 и B7.2)	Костимулирующие или ингибирующие молекулы: Костимулирующие и ингибирующие сигнальные рецепторы и лиганды контролируют активацию, экспансию и эффекторные функции клеток. Одной из основных групп костимулирующих рецепторов IgSF являются молекулы семейства CD28; CD28 , CTLA-4 , программа смерти-1 ( PD-1 ), аттенюатор В- и Т-лимфоцитов ( BTLA , CD272) и индуцибельный костимулятор Т-клеток (ICOS, CD278 ); ^[7] и их лиганды IgSF принадлежат к семейству B7; CD80 (B7-1), CD86 (B7-2), лиганд ICOS , PD-L1 (B7-H1), PD-L2 (B7-DC), B7-H3 иB7-H4 (B7x / B7-S1). ^[8]
Рецепторы на естественных клетках-киллерах	Иммуноглобулиноподобные рецепторы киллерных клеток (KIR)
Рецепторы на лейкоциты	Лейкоцитарные иммуноглобулин-подобные рецепторы (НИЛИ)
IgSF CAMs	NCAM ICAM-1 Подмножество CD2 RPTP типа IIa и типа IIb, описанные в подразделе «Рецепторные тирозинкиназы / фосфатазы» ниже	CD2 подмножество IgSF представлен большой группы гомологичных молекул клеточной адгезии (АМСГ), включает в себя CD2 , CD58 , CD48 , CD150 , CD229 и CD244 . ^[9]^[10]^[11]
Цитокиновые рецепторы	Рецептор интерлейкина-1 Рецептор колониестимулирующего фактора 1
Рецепторы фактора роста	Рецептор фактора роста тромбоцитов (PDGFR) Предшественник рецептора фактора роста тучных / стволовых клеток (SCFR, c-kit, антиген CD117 )
Рецепторные тирозинкиназы / фосфатазы	Предшественник рецептора тирозин-протеинкиназы Tie-1 Тип IIa и IIb типа рецептора белка тирозин фосфатаз (RPTPs), в том числе, но не ограничиваясь этим, PTPRM , PTPRK , PTPRU , PTPRD , PTPRF
Ig-связывающие рецепторы	полимерный рецептор иммуноглобулина (PIGR) Некоторые рецепторы Fc
Цитоскелет	миотилин , миопалладин , палладин Титин , Обскурин МИОМ1 , МИОМ2
Другие	CD147 CD90 CD7 Butyrophilins (BTN)

Ссылки [ править ]

^ Dall'Acqua W, Goldman ER, Lin W, Teng C, Tsuchiya D, Li H, Ysern X, Braden BC, Li Y, Smith-Gill SJ, Mariuzza RA (июнь 1998 г.). «Мутационный анализ связывающих взаимодействий в комплексе белок-белок антиген-антитело». Биохимия . 37 (22): 7981–91. DOI : 10.1021 / bi980148j . PMID 9609690 .
↑ Barclay AN (август 2003 г.). «Мембранные белки с иммуноглобулиноподобными доменами - главное суперсемейство молекул взаимодействия». Семинары по иммунологии . 15 (4): 215–23. DOI : 10.1016 / S1044-5323 (03) 00047-2 . PMID 14690046 .
^ Б.Д. Гомпертс; Айсбранд М. Крамер; Питер Э. Р. Татхам (1 июля 2009 г.). Передача сигнала . Академическая пресса. С. 378–. ISBN 978-0-12-369441-6. Проверено 28 ноября 2010 года .
^ Harpaz Y, Chothia C (май 1994). «Многие из доменов суперсемейства иммуноглобулинов в молекулах клеточной адгезии и поверхностных рецепторах принадлежат к новому структурному набору, который близок к тому, который содержит вариабельные домены». Журнал молекулярной биологии . 238 (4): 528–39. DOI : 10.1006 / jmbi.1994.1312 . PMID 8176743 .
^ Lander ES, Linton LM, Birren B, Nusbaum C, Zody MC, Baldwin J и др. (Февраль 2001 г.). «Первоначальное секвенирование и анализ генома человека» (PDF) . Природа . 409 (6822): 860–921. DOI : 10.1038 / 35057062 . PMID 11237011 .
↑ Bateman A, Eddy SR, Chothia C (сентябрь 1996 г.). «Члены суперсемейства иммуноглобулинов у бактерий» . Белковая наука . 5 (9): 1939–41. DOI : 10.1002 / pro.5560050923 . PMC 2143528 . PMID 8880921 .
^ Peggs KS, Allison JP (сентябрь 2005). «Костимуляторные пути регуляции лимфоцитов: суперсемейство иммуноглобулинов» . Британский журнал гематологии . 130 (6): 809–24. DOI : 10.1111 / j.1365-2141.2005.05627.x . PMID 16156851 .
^ Гринвальд RJ, Freeman GJ, Шарп AH (2005). «Возвращение к семейству B7». Ежегодный обзор иммунологии . 23 : 515–48. DOI : 10.1146 / annurev.immunol.23.021704.115611 . PMID 15771580 .
^ Boles KS, Stepp SE, Bennett M, Кумар V, Mathew PA (июнь 2001). «2B4 (CD244) и CS1: новые члены подмножества CD2 молекул суперсемейства иммуноглобулинов, экспрессируемых на естественных клетках-киллерах и других лейкоцитах». Иммунологические обзоры . 181 : 234–49. DOI : 10.1034 / j.1600-065X.2001.1810120.x . PMID 11513145 . S2CID 21801197 .
↑ Fraser CC, Howie D, Morra M, Qiu Y, Murphy C, Shen Q, Gutierrez-Ramos JC, Coyle A, Kingsbury GA, Terhorst C (февраль 2002 г.). «Идентификация и характеристика SF2000 и SF2001, двух новых членов семейства иммунных рецепторов SLAM / CD2». Иммуногенетика . 53 (10–11): 843–50. DOI : 10.1007 / s00251-001-0415-7 . PMID 11862385 . S2CID 10257502 .
^ Tangye С.Г., Николс KE, Хара NJ, ван де Weerdt BC (сентябрь 2003). «Функциональные требования для взаимодействий между CD84 и белками, содержащими домен гомологии 2 Src, и их вклад в активацию Т-клеток человека» . Журнал иммунологии . 171 (5): 2485–95. DOI : 10.4049 / jimmunol.171.5.2485 . PMID 12928397 .

Внешние ссылки [ править ]

Трансмембранные белки человека из суперсемейства иммуноглобулинов, классифицируемые как рецепторы , лиганды и белки адгезии
Иммуноглобулиновый домен в SUPERFAMILY

[pmid9609690-1] Dall'Acqua W, Goldman ER, Lin W, Teng C, Tsuchiya D, Li H, Ysern X, Braden BC, Li Y, Smith-Gill SJ, Mariuzza RA (июнь 1998 г.). «Мутационный анализ связывающих взаимодействий в комплексе белок-белок антиген-антитело». Биохимия . 37 (22): 7981–91. DOI : 10.1021 / bi980148j . PMID 9609690 .

[2] Barclay AN (август 2003 г.). «Мембранные белки с иммуноглобулиноподобными доменами - главное суперсемейство молекул взаимодействия». Семинары по иммунологии . 15 (4): 215–23. DOI : 10.1016 / S1044-5323 (03) 00047-2 . PMID 14690046 .

[GompertsKramer2009-3] Б.Д. Гомпертс; Айсбранд М. Крамер; Питер Э. Р. Татхам (1 июля 2009 г.). Передача сигнала . Академическая пресса. С. 378–. ISBN 978-0-12-369441-6. Проверено 28 ноября 2010 года .

[pmid8176743-4] Harpaz Y, Chothia C (май 1994). «Многие из доменов суперсемейства иммуноглобулинов в молекулах клеточной адгезии и поверхностных рецепторах принадлежат к новому структурному набору, который близок к тому, который содержит вариабельные домены». Журнал молекулярной биологии . 238 (4): 528–39. DOI : 10.1006 / jmbi.1994.1312 . PMID 8176743 .

[Lander_2001-5] Lander ES, Linton LM, Birren B, Nusbaum C, Zody MC, Baldwin J и др. (Февраль 2001 г.). «Первоначальное секвенирование и анализ генома человека» (PDF) . Природа . 409 (6822): 860–921. DOI : 10.1038 / 35057062 . PMID 11237011 .

[Bateman1996-6] Bateman A, Eddy SR, Chothia C (сентябрь 1996 г.). «Члены суперсемейства иммуноглобулинов у бактерий» . Белковая наука . 5 (9): 1939–41. DOI : 10.1002 / pro.5560050923 . PMC 2143528 . PMID 8880921 .

[peggs-7] Peggs KS, Allison JP (сентябрь 2005). «Костимуляторные пути регуляции лимфоцитов: суперсемейство иммуноглобулинов» . Британский журнал гематологии . 130 (6): 809–24. DOI : 10.1111 / j.1365-2141.2005.05627.x . PMID 16156851 .

[8] Гринвальд RJ, Freeman GJ, Шарп AH (2005). «Возвращение к семейству B7». Ежегодный обзор иммунологии . 23 : 515–48. DOI : 10.1146 / annurev.immunol.23.021704.115611 . PMID 15771580 .

[9] Boles KS, Stepp SE, Bennett M, Кумар V, Mathew PA (июнь 2001). «2B4 (CD244) и CS1: новые члены подмножества CD2 молекул суперсемейства иммуноглобулинов, экспрессируемых на естественных клетках-киллерах и других лейкоцитах». Иммунологические обзоры . 181 : 234–49. DOI : 10.1034 / j.1600-065X.2001.1810120.x . PMID 11513145 . S2CID 21801197 .

[10] Fraser CC, Howie D, Morra M, Qiu Y, Murphy C, Shen Q, Gutierrez-Ramos JC, Coyle A, Kingsbury GA, Terhorst C (февраль 2002 г.). «Идентификация и характеристика SF2000 и SF2001, двух новых членов семейства иммунных рецепторов SLAM / CD2». Иммуногенетика . 53 (10–11): 843–50. DOI : 10.1007 / s00251-001-0415-7 . PMID 11862385 . S2CID 10257502 .

[11] Tangye С.Г., Николс KE, Хара NJ, ван де Weerdt BC (сентябрь 2003). «Функциональные требования для взаимодействий между CD84 и белками, содержащими домен гомологии 2 Src, и их вклад в активацию Т-клеток человека» . Журнал иммунологии . 171 (5): 2485–95. DOI : 10.4049 / jimmunol.171.5.2485 . PMID 12928397 .

[1]