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.

**Gruppen der Immunglobulin-Superfamilie**
Funktion	Beispiele	Beschreibung
Antikörper und -rezeptoren	Antikörper (synonym Immunglobuline): IgA IgD IgE IgG IgM T-Zell-Rezeptor
Antigenpräsentation	MHC I MHC II Beta-2-Mikroglobulin
Korezeptoren	CD4 CD8 CD19
Antigenrezeptor-bindende Proteine	CD3-γ, -δ und -ε CD79a und CD79b
Kostimulatoren oder Koinhibitoren	CD28 CD80 und CD86 (synonym B7-1 and B7-2)
Rezeptoren von NK-Zellen	Killer Cell Immunoglobulin-like Receptors (KIR)
Rezeptoren von Leukozyten	Leukocyte immunoglobulin-like receptors (LILR)
IgSF CAMs	NCAMs ICAM-1 CD2 Typ-IIa- und Typ-IIb-RPTPs
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	CD147 CD90 CD7 IgSF-2 IgSF-3 Butyrophiline (Btn) Titin

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

Lander ES, Linton LM, Birren B, et al.: Initial sequencing and analysis of the human genome. In: Nature. 409, Nr. 6822, Februar 2001, S. 860–921. doi:10.1038/35057062. PMID 11237011.
Peter Sonderegger: Ig Superfamily Molecules in the Nervous System. CRC Press, 2003, ISBN 978-0-203-30369-6. S. IX, 1–3.
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.
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.
B. D. Gomperts, Ijsbrand M. Kramer, Peter E. R. Tatham: Signal transduction. Academic Press, 1 July 2009, ISBN 978-0-12-369441-6, S. 378 (Abgerufen am 28 November 2010).
Harpaz Y, Chothia C: 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.. 238, Nr. 4, Mai 1994, S. 528–39. doi:10.1006/jmbi.1994.1312. PMID 8176743.
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.
Bateman A, Eddy SR, Chothia C: Members of the immunoglobulin superfamily in bacteria. In: Protein Sci.. 5, Nr. 9, September 1996, S. 1939–41. doi:10.1002/pro.5560050923. PMID 8880921. PMC 2143528 (freier Volltext).

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[pmid11237011-1] Lander ES, Linton LM, Birren B, et al.: Initial sequencing and analysis of the human genome. In: Nature. 409, Nr. 6822, Februar 2001, S. 860–921. doi:10.1038/35057062. PMID 11237011.

[Sonderegger-2] 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.

[GompertsKramer2009-5] B. D. Gomperts, Ijsbrand M. Kramer, Peter E. R. Tatham: Signal transduction. Academic Press, 1 July 2009, ISBN 978-0-12-369441-6, S. 378 (Abgerufen am 28 November 2010).

[pmid8176743-6] Harpaz Y, Chothia C: 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.. 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.

[pmid8880921-8] Bateman A, Eddy SR, Chothia C: Members of the immunoglobulin superfamily in bacteria. In: Protein Sci.. 5, Nr. 9, September 1996, S. 1939–41. doi:10.1002/pro.5560050923. PMID 8880921. PMC 2143528 (freier Volltext).