Imunoglobulinová nadčeleď - Immunoglobulin superfamily

Imunoglobulinová nadčeleď
PDB 1a2y EBI.jpg
Protilátka v komplexu s lysozymem z vaječných bílků.[1]
Identifikátory
SymbolIgSF
PfamPF00047
Pfam klanCL0011
InterProIPR013151
STRÁNKAPS50835
SCOP21tlk / Rozsah / SUPFAM
OPM nadčeleď193
OPM protein3bib
CDDcd00096
Membranome2
Imunoglobulin podobný (ligandy)
Identifikátory
SymbolIg proteinové ligandy
Membranome64
Imunoglobulin podobné adhezní molekuly
Identifikátory
SymbolIgSF CAM
Membranome110

The nadrodina imunoglobulinů (IgSF) je velký proteinová nadčeleď z povrch buňky a rozpustný bílkoviny které se podílejí na uznání, vazbě nebo přilnavost procesy buňky. Molekuly jsou kategorizovány jako členové této skupiny nadčeleď na základě sdílených strukturálních prvků s imunoglobuliny (známé také jako protilátky); všichni vlastní doménu známou jako imunoglobulinovou doménu nebo složit. Členy IgSF zahrnují buněčný povrch antigen receptory, ko-receptory a kostimulační molekuly imunitní systém, molekuly zapojené do prezentace antigenu na lymfocyty, molekuly buněčné adheze jisté cytokin receptory a intracelulární svalové proteiny. Obvykle jsou spojovány s rolemi v imunitním systému. Jinak protein specifický pro spermie IZUMO1, člen nadrodiny imunoglobulinů, byl také identifikován jako jediný protein membrány spermií nezbytný pro fúzi spermií a vajec.

Imunoglobulinové domény

Proteiny IgSF mají a strukturální doména známý jako imunoglobulinová (Ig) doména. Ig domény jsou pojmenovány po imunoglobulin molekuly. Obsahují asi 70–110 aminokyseliny a jsou rozděleny do kategorií podle velikosti a funkce.[2] Ig domény mají charakteristiku Ig-krát, který má sendvičovitou strukturu tvořenou dvěma povlečení na postel antiparalelní beta vlákna. Interakce mezi hydrofobními aminokyselinami na vnitřní straně sendviče a vysoce konzervativními disulfidové vazby vytvořené mezi cystein zbytky ve vláknech B a F stabilizují Ig-násobek. Jeden konec Ig domény má sekci nazvanou region určující doplňkovost to je důležité pro specifičnost protilátek pro jejich ligandy. Předpokládá se, že struktura variabilních subgenů Ig a povrchový imunoglobulin určují sklon k chronické nebo tonické BCR signalizaci.

Klasifikace

Ig podobné domény mohou být klasifikovány jako IgV, IgC1, IgC2 nebo IgI.[3]

Většina Ig domén je buď variabilní (IgV), nebo konstantní (IgC).

  • IgV: IgV domény s 9 beta řetězci jsou obecně delší než IgC domény se 7 beta řetězci.
  • IgC1 a IgC2: Ig domény některých členů IgSF se podobají doménám IgV v aminokyselinové sekvenci, přesto mají podobnou velikost jako IgC domény. Říká se jim IgC2 domény, zatímco standardní IgC domény se nazývají IgC1 domény.
  • IgI: Existují další Ig domény, které se nazývají mezilehlé (I) domény.[4]

Členové

Uvádí se, že Ig doména je nejlidnatější rodinou proteinů v lidském genomu s identifikovanými 765 členy.[5] Členy rodiny lze nalézt i v tělech zvířat s jednoduchou fyziologickou strukturou, jako jsou poriferanové houby. Byly také nalezeny v bakteriích, kde je jejich přítomnost pravděpodobně způsobena odlišností od společného předka eukaryotických domén nadrodiny imunoglobulinů.[6]

Členové nadrodiny imunoglobulinů
Funkce / kategorie molekulyPříkladyPopis
Antigenové receptoryAntigenové receptory nacházející se na povrchu T a B. lymfocyty u všech čelistních obratlovců patří do IgSF. Molekuly imunoglobulinu ( antigen receptory B buňky ) jsou zakládajícími členy IgSF. U lidí existuje pět odlišných typů imunoglobulin molekula obsahující všechny těžký řetězec se čtyřmi Ig doménami a lehký řetězec se dvěma Ig doménami. Antigenový receptor T buňky je Receptor T-buněk (TCR), který se skládá ze dvou řetězců, buď TCR-alfa a -beta řetězce, nebo TCR-delta a gama řetězce. Všechny TCR řetězce obsahují dvě Ig domény v extracelulární části; jednu doménu IgV na N-konci a jednu doménu IgC1 sousedící s buněčná membrána.
Prezentace antigenu molekulyThe ligandy pro TCR jsou hlavní komplex histokompatibility (MHC) proteiny. Ty přicházejí ve dvou formách; MHC třídy I tvoří dimer s molekulou zvanou beta-2 mikroglobulin (β2M) a interaguje s TCR na cytotoxických T buňkách a MHC třída II má dva řetězce (alfa a beta), které interagují s TCR na pomocných T buňkách. Všechny molekuly MHC třídy I, MHC třídy II a β2M mají Ig domény a jsou proto také členy IgSF.
Ko-receptorySpolečné receptory a doplňkové molekuly: Během interakce TCR také interagují s molekulami MHC další molekuly na povrchu T buněk. Tito jsou známí jako ko-receptory. V populacích lymfocytů ko-receptor CD4 se nachází na pomocné T buňky a ko-receptor CD8 se nachází na cytotoxické T buňky. CD4 má ve své extracelulární části čtyři Ig domény a funguje jako a monomer. Naproti tomu CD8 funguje jako dimer buď se dvěma identickými alfa řetězci, nebo typičtěji s alfa a beta řetězcem. Každá CD8-alfa a CD8-beta má ve své extracelulární části jednu extracelulární IgV doménu. Ko-receptorový komplex je také používán BCR, včetně CD19, molekula IgSF se dvěma doménami IgC2.
Doplňkové molekuly receptoru antigenuDalší molekula se nachází na povrchu T buněk, která se také podílí na signalizaci z TCR. CD3 je molekula, která pomáhá přenášet signál z TCR ​​po jeho interakci s molekulami MHC. Tři různé řetězce tvoří u lidí CD3, gama řetězec, delta řetězec a epsilon řetězec, které jsou všechny molekuly IgSF s jednou Ig doménou.

Podobně jako v případě T buněk mají B buňky také ko-receptory na buněčném povrchu a doplňkové molekuly, které pomáhají s aktivací buněk pomocí B Cell Receptor (BCR) / imunoglobulinu. Jsou použity dva řetězy nebo signalizace, CD79a a CD79b že oba mají jednu Ig doménu.

Kostimulační nebo inhibiční molekulyKostimulační nebo inhibiční molekuly: Kostimulační a inhibiční signální receptory a ligandy řídí aktivaci, expanzi a efektorové funkce buněk. Jednou z hlavních skupin kostimulačních receptorů IgSF jsou molekuly rodiny CD28; CD28, CTLA-4, program smrt-1 (PD-1 ), tlumič B- a T-lymfocytů (BTLA, CD272) a indukovatelný kostimulátor T-buněk (ICOS, CD278 );[7] a jejich ligandy IgSF patří do rodiny B7; CD80 (B7-1), CD86 (B7-2), ICOS ligand, PD-L1 (B7-H1), PD-L2 (B7-DC), B7-H3, a B7-H4 (B7x / B7-S1).[8]
Receptory zapnuty Přírodní zabijácké buňky
Receptory zapnuty Leukocyty
IgSF CAM
  • NCAM
  • ICAM-1
  • CD2 podmnožina
  • RPTP typu IIa a IIb popsané v níže uvedené části Receptorové tyrosinkinázy / fosfatázy
Cytokinové receptory
Receptory růstového faktoru
Receptorové tyrosinkinázy / fosfatázy
Ig vazebné receptory
Cytoskelet
Ostatní

Reference

  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 (červen 1998). „Mutační analýza vazebných interakcí v komplexu antigen-protilátka-protein-protein“. Biochemie. 37 (22): 7981–91. doi:10.1021 / bi980148j. PMID  9609690.
  2. ^ Barclay AN (srpen 2003). „Membránové proteiny s doménami podobnými imunoglobulinům - hlavní nadrodina interakčních molekul“. Semináře z imunologie. 15 (4): 215–23. doi:10.1016 / S1044-5323 (03) 00047-2. PMID  14690046.
  3. ^ B. D. Gomperts; Ijsbrand M. Kramer; Peter E. R. Tatham (1. července 2009). Transdukce signálu. Akademický tisk. 378–. ISBN  978-0-12-369441-6. Citováno 28. listopadu 2010.
  4. ^ Harpaz Y, Chothia C (květen 1994). „Mnoho domén nadrodiny imunoglobulinů v molekulách adheze buněk a povrchových receptorech patří do nové strukturní sady, která je blízká té, která obsahuje variabilní domény.“ Journal of Molecular Biology. 238 (4): 528–39. doi:10.1006 / jmbi.1994.1312. PMID  8176743.
  5. ^ Lander ES, Linton LM, Birren B, Nusbaum C, Zody MC, Baldwin J a kol. (Únor 2001). „Počáteční sekvenování a analýza lidského genomu“ (PDF). Příroda. 409 (6822): 860–921. doi:10.1038/35057062. PMID  11237011.
  6. ^ Bateman A, Eddy SR, Chothia C (září 1996). „Členové nadrodiny imunoglobulinů v bakteriích“. Věda o bílkovinách. 5 (9): 1939–41. doi:10,1002 / pro.5560050923. PMC  2143528. PMID  8880921.
  7. ^ Peggs KS, Allison JP (září 2005). „Kostimulační dráhy v regulaci lymfocytů: nadrodina imunoglobulinů“. British Journal of Hematology. 130 (6): 809–24. doi:10.1111 / j.1365-2141.2005.05627.x. PMID  16156851.
  8. ^ Greenwald RJ, Freeman GJ, Sharpe AH (2005). "Rodina B7 se vrátila". Výroční přehled imunologie. 23: 515–48. doi:10.1146 / annurev.immunol.23.021704.115611. PMID  15771580.
  9. ^ Boles KS, Stepp SE, Bennett M, Kumar V, Mathew PA (červen 2001). „2B4 (CD244) a CS1: noví členové podskupiny CD2 molekul superrodiny imunoglobulinů exprimovaných na přirozených zabíječských buňkách a jiných leukocytech“. Imunologické recenze. 181: 234–49. doi:10.1034 / j.1600-065X.2001.1810120.x. PMID  11513145.
  10. ^ Fraser CC, Howie D, Morra M, Qiu Y, Murphy C, Shen Q, Gutierrez-Ramos JC, Coyle A, Kingsbury GA, Terhorst C (únor 2002). "Identifikace a charakterizace SF2000 a SF2001, dvou nových členů rodiny imunitních receptorů SLAM / CD2". Imunogenetika. 53 (10–11): 843–50. doi:10.1007 / s00251-001-0415-7. PMID  11862385.
  11. ^ Tangye SG, Nichols KE, Hare NJ, van de Weerdt BC (září 2003). „Funkční požadavky na interakce mezi proteiny obsahujícími doménu CD84 a Src homologie 2 a jejich příspěvek k aktivaci lidských T buněk“. Journal of Immunology. 171 (5): 2485–95. doi:10,4049 / jimmunol.171.5.2485. PMID  12928397.

externí odkazy