醫(yī)學(xué)免疫學(xué)/免疫球蛋白分子的超家族
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應(yīng)用DNA序列分析和X晶體衍射分析等研究表明，許多細(xì)胞膜表面和機(jī)體某些蛋白質(zhì)分子，其多肽鏈折疊方式與Ig折疊相似，在DNA水平和氨基酸序列上與IgV區(qū)或C區(qū)有較高的同源性，它們可能從同一原始祖先基因（primodial ancestral gene）經(jīng)復(fù)制和突變衍生而來(lái)。編碼這些多肽鏈的基因稱為免疫球蛋白基因超家族（immunoglobulin gene superfamily）,這一基因超家族所編碼的產(chǎn)物稱為免疫球蛋白超家族（immunogloblin superfamily,IGSF）。
（一）免疫球蛋白超家族的組成
由于細(xì)胞表面標(biāo)記、單克隆抗體以及基因工程研究的進(jìn)展，近年來(lái)發(fā)現(xiàn)屬于IGSF的成員已達(dá)近百種，主要包括T細(xì)胞、B細(xì)胞抗原識(shí)別受體和信號(hào)傳導(dǎo)分子，MHC及相關(guān)分子，Ig受體，某些細(xì)胞因子受體，神經(jīng)系統(tǒng)功能相關(guān)分子，以及部分白細(xì)胞分化抗原（CD）（表2-2）。
表2-2 免疫球蛋白超家族的組成（成員舉例）
| 主要功能 | 成員 |
| 抗原識(shí)別受體和信號(hào)傳導(dǎo)分子 | IgH鏈：μ、γ、δ、ε和α鏈 IgL鏈：κ和λ鏈 SmIg復(fù)合物成分：MG-1(Ig-α,CD79a)、B29（Ig-β,CD79b） TCR:α、β、γ和δ鏈 CD3：γ、δ和ε鏈 |
| MHC及其相關(guān)分子 | MHCⅠ類抗原：α鏈、β2M MHCⅡ類抗原：α、β鏈 β2M相關(guān)分子：CD1、Qa、TL |
| 免疫球蛋白受體 | PolyIgR(pIgR) IgG Fc段受體：FcγRⅠ（CD64）、FcγRⅡ、FcγRⅢ（CD16） Ige Fc段受體：FcεRIα鏈 IgE Fc段受體：FcαR |
| 細(xì)胞因子受體 | IL-1R（CDw121a）,IL-6R(CD126),M-CSFR(CD115),G-CSFR、SCFR(CD117)，PDGFR |
| 白細(xì)胞分化抗原 | CD2，LFA-3（CD58），ICAM-1（CD54），ICAM-2（CD102）、ICAM-3（CD50），CD4，CD8α、β鏈，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點(diǎn)
1．IGSF的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) IGSF的成員均含有1～7個(gè)Ig樣功能區(qū)，第個(gè)Ig樣功能區(qū)約含100（70～110）個(gè)氨基酸殘基，功能區(qū)的二級(jí)結(jié)構(gòu)是由3～5個(gè)股反平行β折疊股各自形成兩個(gè)平行β片層的平面（anti-paralle β-pleated sheet）,每個(gè)反平行β折疊股由5～10個(gè)氨基酸基組成，β片層內(nèi)側(cè)的疏水性氨基酸起到穩(wěn)定Ig折疊的作用，大多數(shù)功能區(qū)內(nèi)有一個(gè)二硫鍵，垂直連接兩個(gè)β片層，形成二硫鍵的兩個(gè)半胱氨酸間有55～75個(gè)氨基酸殘基，使之成為一個(gè)球形結(jié)構(gòu)，肽鏈的這種折疊方式稱為免疫球蛋折疊（Ig fold）。
根據(jù)IGSF功能區(qū)中Ig折疊方式、兩個(gè)半胱氨酸之間氨基酸殘基的數(shù)目以及與IgV區(qū)或C區(qū)同源性的程度，IGSF功能區(qū)可分為V組、C1組和C2組。
圖2-11 人Ig輕鏈（λ）多肽折疊示意圖
（1）V組：V組功能區(qū)的兩個(gè)半胱氨酸之間含65～75個(gè)氨基酸殘基，有9個(gè)反平行β折疊股，如IgH鏈和L鏈V區(qū)，TCRα、β、γ、δ鏈V區(qū)，CD4v區(qū)，CD8α、β鏈V區(qū)，Thy-1,pIgR和分泌成分（SC）N端四個(gè)功能區(qū)，CEAN端第一個(gè)功能區(qū)，PDGFR靠近胞膜的功能區(qū)等。
（2）C1組：又稱C組。C1組功能區(qū)二個(gè)半胱氨酸之間約含50～60個(gè)氨基酸殘基，有7個(gè)β折疊股，如IgH鏈和L鏈C區(qū)（γ、δ和α鏈的CH1～CH3或μ和ε鏈的CH1～CH4），TCRα、β、γ、δ鏈C區(qū)，MHc Ⅰ類分子重鏈α3功能區(qū)，β2M，MHCⅡ類分子α2和β2功能區(qū)，CD1、Qa和TL靠近胞膜功能區(qū)等。
（3）C2組：又稱H組。C2組功能區(qū)的氨基酸排列的順序類似V組，但形成二硫鍵的兩個(gè)半胱氨酸之間所含氨基酸殘基數(shù)約為50～60，有7個(gè)β折疊股，這種結(jié)構(gòu)介于V組和C1組之間，如CD3γ、δ和ε鏈，CD2和LFA-3（CD58），pIgR靠近胞膜功能區(qū)，F(xiàn)cγRⅠ、FcγRⅡ、FcγRⅢ、FcεRⅠα鏈、FcαR，ICAM-1，CEA第2至7個(gè)功能區(qū)，IL-6R、M-CSFR、G-CSFR、SCFR。PDGFR第1至4功能區(qū)，以及N-CAM、CD22、CD48分子等。
2．IGSF功能特點(diǎn) IGSF的功能是以識(shí)別為基礎(chǔ)，因此又稱為識(shí)別球蛋白超家族（cognoglobulinsuperfamily）。IGSF很可能起源于原始的具有粘功能的基因，通過復(fù)制和突變衍生形成了識(shí)別抗原、細(xì)胞因子受體、IgFc段受體、細(xì)胞間粘附分子以及病毒受體等不同的功能區(qū)。IGSF識(shí)別的基本方式有以下幾種。
（1）IGSF和IGSF相互識(shí)別：①同嗜性相互作用（heterophilicinteraction）如相同神經(jīng)細(xì)胞粘附分子（N-CAM）之間的相互識(shí)別，血小板內(nèi)皮細(xì)胞粘附分子-1（PECAM-1，CD31）的相互識(shí)別；②異嗜性相互作用（ heterophilic interaction）,如CD2與LFA-3，CD4與MHCⅡ類分子的單態(tài)部分（α2和β2），CD8與MHCⅠ類分子的單態(tài)部分（α3），poly IgR與多聚Ig,FcγRⅠ(CD64)、FcγRⅡ(CD32)、FcγRⅢ（CD16）與IgG Fc 段，F(xiàn)cγRⅠ與Ige Fc段，F(xiàn)cαR（CD89）與IgA Fc段，CD28與B7/BB1（CD80）等之間的相互識(shí)別。
圖2-12 免疫球蛋白超家族V組、C1組和C2組結(jié)構(gòu)模式圖
（2）IGSF和結(jié)合素（integrin）相互識(shí)別：如ICAM-1（CD54）、ICAM-2（CD102）與LFA-1（CD11a/CD18），VCAM-1（CD106）與VLA-4（CD49d/CD29）之間的相互作用。
（3）IGSF和其它分子的相互識(shí)別：包括TCR識(shí)別MHCⅠ類或Ⅱ類分子與抗原復(fù)合物，細(xì)胞因子受體識(shí)細(xì)胞因子等。
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