Immunglobulin-Superfamilie

Die Immunglobulin-Superfamilie ist eine Gruppe von Proteinen mit teilweise Immunglobulin-artiger Aminosäuresequenz.

Eigenschaften

Die Immunglobulin-Superfamilie ist die umfangreichste Gruppe von Oberflächenproteinen und löslichen Proteinen (765 Vertreter im menschlichen Genom) mit unterschiedlichen Funktionen.[1] Die Familie ist nicht exakt definiert,[2] aber die Vertreter kennzeichnen sich durch eine vergleichsweise geringe Homologie von 20 % zu Immunglobulinen (synonym Antikörper),[2] bzw. besitzen eine Immunglobulin-artige Proteindomäne und sind an extrazellulären Protein-Protein-Interaktionen beteiligt.[2] Die Immunglobulin-artige Domäne besteht aus 70 bis 110 Aminosäuren.[3] Sie enthält eine bestimmte Proteinfaltung (die Immunglobulin-Faltung) aus zwei gestapelten Beta-Faltblättern aus je zwei antiparallelen Beta-Strängen (B und F). Durch die hydrophoben Aminosäuren und eine Disulfidbrücke auf der Innenseite der Faltblätter entsteht die Stapelung. Ein Ende der Immunglobulin-Faltung enthält die Complementarity-determining Region, die für die variable Bindungsspezifität von Antikörpern verantwortlich ist.

Die typische Immunglobulin-artige Proteindomäne bildet eine stabförmige Struktur.[4] Die Immunglobulin-artigen Domänen werden in vier Gruppen unterteilt: IgV (von variable), IgC1 (von constant), IgC2 oder IgI (von intermediate).[5] IgV-Domänen besitzen meist 9 Beta-Faltblatt-Strukturen. IgC1 und IgC2 besitzen meist 7.[6]

Vertreter der Immunglobulin-Superfamilie sind Immunglobuline, Killer Cell Immunoglobulin-like Receptor, die meisten Fc-Rezeptoren, CD3-Rezeptor, T-Zell-Rezeptor, Myelin-Oligodendrozyten-Glykoprotein, B-Lymphozytenantigen CD19, Neurales Zelladhäsionsmolekül 1 (CD56), CD31, Siglec-3 (CD33), CD66a, CD66b, CD66c, CD66d, CD66e, CD66f, CD80, CD86, CD90, CD96 und CD155.

Mitglieder der Immunglobulin-Superfamilie
FunktionBeispieleBeschreibung
Antikörper und -rezeptoren
Antigenpräsentation
  • MHC I
  • MHC II
  • Beta-2-Mikroglobulin
Korezeptoren
Antigenrezeptor-bindende Proteine
  • CD3-γ, -δ und -ε
  • CD79a und CD79b
Kostimulatoren oder Koinhibitoren
Rezeptoren von NK-Zellen
Rezeptoren von Leukozyten
  • Leukocyte immunoglobulin-like receptors (LILR)
IgSF CAMs
  • NCAMs
  • ICAM-1
  • CD2
  • Typ-IIa- und Typ-IIb-RPTPs
  • Junctional Adhesion Molecules (JAMs)
Rezeptoren von Zytokinen
  • Interleukin-1-Rezeptor
  • Colony stimulating factor 1 receptor
Rezeptoren von Wachstumsfaktoren
  • Platelet-derived growth factor receptor (PDGFR)
  • CD117 (SCFR, c-kit)
Rezeptor-Tyrosinkinasen/Tyrosinphosphatasen
  • Tie-1 precursor
  • Typ IIa und Typ IIb Rezeptor-Proteintyrosinphosphatasen (RPTPs), z. B. PTPRM, PTPRK, PTPRU, PTPRD, PTPRF
Immunglobulin-Rezeptoren
  • polymeric immunoglobulin receptor (PIGR)
  • die meisten Fc-Rezeptoren
Andere

Herpesviren, Pockenviren und Adenoviren bilden zur Immunevasion hemmende Varianten verschiedener Vertreter der Immunglobulin-Superfamilie.[7] Es wurden Vertreter in Bakterien gefunden, die vermutlich durch horizontalen Gentransfer aufgenommen wurden.[8]

Einzelnachweise

  1. ↑ E. S. Lander, L. M. Linton, B. Birren et al.: Initial sequencing and analysis of the human genome. In: Nature. Band 409, Nr. 6822, Februar 2001, S. 860–921, doi:10.1038/35057062, PMID 11237011.
  2. ↑ a b c Peter Sonderegger: Ig Superfamily Molecules in the Nervous System. CRC Press, 2003, ISBN 978-0-203-30369-6. S. IX, 1–3.
  3. ↑ A. N. Barclay: Membrane proteins with immunoglobulin-like domains–a master superfamily of interaction molecules. In: Seminars in immunology. Band 15, Nummer 4, August 2003, S. 215–223. PMID 14690046.
  4. ↑ Y. Shimono, Y. Rikitake, K. Mandai, M. Mori, Y. Takai: Immunoglobulin superfamily receptors and adherens junctions. In: Sub-cellular biochemistry. Band 60, 2012, S. 137–170, doi:10.1007/978-94-007-4186-7_7. PMID 22674071.
  5. ↑ B. D. Gomperts, Ijsbrand M. Kramer, Peter E. R. Tatham: Signal transduction. Academic Press, 2009, ISBN 978-0-12-369441-6, S. 378.
  6. ↑ Y. Harpaz, C. Chothia: Many of the immunoglobulin superfamily domains in cell adhesion molecules and surface receptors belong to a new structural set which is close to that containing variable domains. In: J. Mol. Biol. Band 238, Nr. 4, Mai 1994, S. 528–39, doi:10.1006/jmbi.1994.1312, PMID 8176743.
  7. ↑ D. Farré, P. Martínez-Vicente, P. Engel, A. Angulo: Immunoglobulin superfamily members encoded by viruses and their multiple roles in immune evasion. In: European Journal of Immunology. Band 47, Nummer 5, Mai 2017, S. 780–796, doi:10.1002/eji.201746984. PMID 28383780.
  8. ↑ A. Bateman, S. R. Eddy, C. Chothia: Members of the immunoglobulin superfamily in bacteria. In: Protein Sci. Band 5, Nr. 9, September 1996, S. 1939–41, doi:10.1002/pro.5560050923, PMID 8880921, PMC 2143528 (freier Volltext).