Суперсемейство иммуноглобулинов - Immunoglobulin superfamily

Суперсемейство иммуноглобулинов
PDB 1a2y EBI.jpg
Антитело в комплексе с лизоцимом белка куриного яйца.[1]
Идентификаторы
СимволIgSF
PfamPF00047
Pfam кланCL0011
ИнтерПроIPR013151
PROSITEPS50835
SCOP21tlk / Объем / СУПФАМ
OPM суперсемейство193
Белок OPM3bib
CDDcd00096
Мембранома2
Иммуноглобулиноподобные (лиганды)
Идентификаторы
СимволБелковые лиганды Ig
Мембранома64
Иммуноглобулиноподобные молекулы адгезии
Идентификаторы
СимволIgSF CAM
Мембранома110

В суперсемейство иммуноглобулинов (IgSF) является большим белковое суперсемейство из поверхность клетки и растворимый белки которые участвуют в распознавании, привязке или адгезия процессы клетки. Молекулы классифицируются как члены этого надсемейство на основе общих структурных особенностей с иммуноглобулины (также известные как антитела); все они владеют доменом, известным как иммуноглобулиновый домен или складка. Члены IgSF включают клеточную поверхность антиген рецепторы, корецепторы и сопутствующий молекулы иммунная система, молекулы, участвующие в презентация антигена к лимфоциты, молекулы клеточной адгезии, определенный цитокин рецепторы и внутриклеточные мышечные белки. Они обычно связаны с ролями в иммунной системе. В противном случае специфичный для сперматозоидов белок ИЗУМО1, член суперсемейства иммуноглобулинов, также был идентифицирован как единственный белок мембран сперматозоидов, необходимый для слияния сперматозоидов и яйцеклеток.

Иммуноглобулиновые домены

Белки IgSF обладают структурная область известный как иммуноглобулин (Ig) домен. Домены Ig названы в честь иммуноглобулин молекулы. В них содержится около 70-110 аминокислоты и делятся на категории в зависимости от их размера и функций.[2] Ig-домены обладают характеристикой Иг-фолд, имеющий сэндвич-структуру, образованную двумя листы антипараллельных бета-нити. Взаимодействие между гидрофобными аминокислотами на внутренней стороне сэндвича и высококонсервативными дисульфидные связи сформированный между цистеин остатки в цепях B и F стабилизируют Ig-фолд. На одном конце домена Ig есть участок, называемый область, определяющая комплементарность что важно для специфичности антител к их лиганды. Считается, что структура вариабельных подгенов Ig и поверхностного иммуноглобулина определяют склонность к хронической или тонической передаче сигналов BCR.

Классификация

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 и другие домены Ig, которые называются промежуточными (I) доменами.[4]

Члены

Сообщалось, что домен Ig является самым многочисленным семейством белков в геноме человека, насчитывающим 765 членов.[5] Членов семейства можно найти даже в телах животных с простым физиологическим строением, 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 молекулыПримерыОписание
Рецепторы антигенаРецепторы антигена, обнаруженные на поверхности T и B лимфоциты у всех челюстных позвоночных принадлежат к IgSF. Молекулы иммуноглобулинов ( антиген рецепторы В-клетки ) являются членами-основателями IgSF. У людей есть пять различных типов иммуноглобулин все молекулы содержат тяжелую цепь с четырьмя доменами Ig и легкую цепь с двумя доменами Ig. Рецептор антигена Т-клетки это 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 к клеточная мембрана.
Представление антигена молекулыВ лиганды для TCR главный комплекс гистосовместимости (MHC) белки. Они бывают двух видов; MHC класса I образует димер с молекулой, называемой бета-2 микроглобулин (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-рецепторыКорецепторы 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 находится на хелперные Т-клетки и корецептор CD8 находится на цитотоксические Т-клетки. 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 антигенаЕще одна молекула находится на поверхности Т-клеток, которая также участвует в передаче сигналов от TCR. CD3 представляет собой молекулу, 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, которые 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 или сигнальные, CD79a и CD79b что оба 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 смерть-1 (ПД-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, и B7-H4 (B7x / B7-S1).[8]
Рецепторы на Естественные клетки-киллеры
Рецепторы на Лейкоциты
IgSF CAMs
  • NCAM
  • ICAM-1
  • CD2 подмножество
  • RPTP типа IIa и типа IIb, описанные в подразделе «Рецепторные тирозинкиназы / фосфатазы» ниже
Цитокиновые рецепторы
Рецепторы фактора роста
Рецепторные тирозинкиназы / фосфатазы
Ig-связывающие рецепторы
Цитоскелет
Другие

Рекомендации

  1. ^ Далл'Аква В., Голдман Э.Р., Лин В., Тенг К., Цучия Д., Ли Х., Исерн X, Брейден Б.К., Ли Ю., Смит-Гилл С.Дж., Мариуцца Р.А. «Мутационный анализ связывающих взаимодействий в комплексе белок-белок антиген-антитело». Биохимия. 37 (22): 7981–91. Дои:10.1021 / bi980148j. PMID  9609690.
  2. ^ Барклай А.Н. (август 2003 г.). «Мембранные белки с иммуноглобулиноподобными доменами - главное суперсемейство молекул взаимодействия». Семинары по иммунологии. 15 (4): 215–23. Дои:10.1016 / S1044-5323 (03) 00047-2. PMID  14690046.
  3. ^ Б. Д. Гомпертс; Айсбранд М. Крамер; Питер Э. Р. Татам (1 июля 2009 г.). Передача сигнала. Академическая пресса. С. 378–. ISBN  978-0-12-369441-6. Получено 28 ноября 2010.
  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. Дои:10.1006 / jmbi.1994.1312. PMID  8176743.
  5. ^ Lander ES, Linton LM, Birren B, Nusbaum C, Zody MC, Baldwin J и др. (Февраль 2001 г.). "Начальная последовательность и анализ человеческого генома" (PDF). Природа. 409 (6822): 860–921. Дои:10.1038/35057062. PMID  11237011.
  6. ^ Бейтман А., Эдди С. Р., Чотия С. (сентябрь 1996 г.). «Члены суперсемейства иммуноглобулинов у бактерий». Белковая наука. 5 (9): 1939–41. Дои:10.1002 / pro.5560050923. ЧВК  2143528. PMID  8880921.
  7. ^ Пеггс К.С., Эллисон Дж. П. (сентябрь 2005 г.). «Костимуляторные пути регуляции лимфоцитов: суперсемейство иммуноглобулинов». Британский журнал гематологии. 130 (6): 809–24. Дои:10.1111 / j.1365-2141.2005.05627.x. PMID  16156851.
  8. ^ Гринвальд Р.Дж., Фриман Г.Дж., Шарп А.Х. (2005). «Возвращение к семейству B7». Ежегодный обзор иммунологии. 23: 515–48. Дои:10.1146 / annurev.immunol.23.021704.115611. PMID  15771580.
  9. ^ Болес К.С., Степп С.Е., Беннетт М., Кумар В., Мэтью П.А. (июнь 2001 г.). «2B4 (CD244) и CS1: новые члены подмножества CD2 молекул суперсемейства иммуноглобулинов, экспрессируемых на естественных клетках-киллерах и других лейкоцитах». Иммунологические обзоры. 181: 234–49. Дои:10.1034 / j.1600-065X.2001.1810120.x. PMID  11513145.
  10. ^ Фрейзер С.К., Хауи Д., Морра М., Цю И., Мерфи К., Шен К., Гутьеррес-Рамос Дж. К., Койл А., Кингсбери Г. А., Терхорст С. (февраль 2002 г.). «Идентификация и характеристика SF2000 и SF2001, двух новых членов семейства иммунных рецепторов SLAM / CD2». Иммуногенетика. 53 (10–11): 843–50. Дои:10.1007 / s00251-001-0415-7. PMID  11862385.
  11. ^ Танге С.Г., Николс К.Э., Харе Нью-Джерси, ван де Вердт BC (сентябрь 2003 г.). «Функциональные требования к взаимодействиям между CD84 и белками, содержащими домен гомологии 2 Src, и их вклад в активацию Т-клеток человека». Журнал иммунологии. 171 (5): 2485–95. Дои:10.4049 / jimmunol.171.5.2485. PMID  12928397.

внешняя ссылка