免疫球蛋白超家族

　免疫球蛋白超家族

　　免疫球蛋白基因的研究近年来获得重大突破。日本学者利根川进（Tonegawa)因在免疫球蛋白基因结构研究有突出贡献而获得1987年诺贝尔医学和生理学奖。应用X结晶衍射分析、DNA序列分析和园双色等技术研究表明，许多细胞膜表面分子和机体某些蛋白分子多肽折叠方式与Lg相似，在氨基酸组成上与免疫球蛋白可变区（V区）或/和恒定区（C区）有较高的同源性，它们可能从同一祖先基因（primordial ancestral gene)进化而来。编码这些多肽链的基因称为免疫球蛋白基因超家族（immunoglobulin gene superfamily),这一基因超家族所编码的产物称为免疫球蛋白超家族（immunoglobulin superfamily,IGSF)。

　　Ig超家族中某些成员如Fascilin Neuroglian和Amalgam等分子存在于昆虫中，这表明Ig超家族结构域的多样化（diversification)在后生动物（Metazoon)进化早期即开始发生，通过基因的复制（duplication)和随后发生的偏离（divergence)产生了具有不同功能的多功能域结构。

第一节　免疫球蛋白超家族的组成和特点

　　一、Ig超家族的组成

　　由于细胞表面标志、单克隆抗体以及基因工程技术的应用，发现越来越多的膜表面分子和蛋白分子属于Ig超家族，主要包括T细胞、B细胞识别抗原受体及其信号转导分子，免疫球蛋白重链和轻链，MHC抗原及相关分子，免疫球蛋白Fc段受体，某些细胞因子受体，与神经系统功能和粘附有关的分子，某些粘附分子和分化抗原等（表3-1）。

表3-1 免疫球蛋白超家族的组成（举例）

成 员	分子量 （kDa)	Ig结构域类型	人染色体 　定　位	主要功能
C1 C2 V
识别抗原和信号转导
Igμ重链		4 - 1	14q32.33	识别抗原
Igγ重链	52～58	3 - 1	14q32.33	识别抗原
Igδ重链		3 - 1	14q32.33	识别抗原
Igε重连		4 - 1	14q32.33	识别抗原
Igα重连	52～56	3 - 1	14q32.33	识别抗原
Igκ重连	24	1 - 1	2p12	识别抗原
Igλ重连	24	1 - 1	22q11.12	识别抗原
Ig-α（CD79a）	47	（一个Ig结构域）		mIg复合体成分，信号转导
Ig-β（CD79b）	37	（一个Ig结构域）		mIg复合体成分，信号转导
TCRα链	45～60	1 - 1	14q11.12	识别MHC/多肽复合物
TCRβ链	40～50	1 - 1	7q32	识别MHC/多肽复合物
TCRγ链	45～60	1 - 1	7p15	识别MHC/多肽复合物
TCRδ链	40～60	1 - 1	14q11.2	识别MHC/多肽复合物
TCRγ链	25～28	- 1 -	11q23	TCR信号传导
TCRδ链	20	- 1 -	11q23	TCR信号传导
TCRε链	20	- 1 -	11q23	TCR信号传导

续表1

成 员	分子量 （kDa)	Ig结构域类型	人染色体 定 位	主要功能
C1 C2 V
MHC抗原及相关分子
MHCⅠ类抗原α链	44	1 - -	6p21.3	α1、α2结合肽片段， α3结合CD8
MHCβ2m	12	1 - -	15q21-q22	稳定MHCⅠ类分子α链
MHCⅡ类抗原 α链	32～34	1 - -	6p21.3	α1结合肽片段，α2结合CD4
MHCⅡ类抗原 β链	29～32	1 - -	6p21.3	β1结合肽片段，β2结合CD4
MHCⅡ类抗原 γ链	30	（属IGSF）		参与Ⅱ类抗原功能
CD1	43～49	1 - -	1q22-q23	TCRγ/δ限制成分？
Qa/TL重链	48	1 - -	(小鼠）	TCRγ/δ限制成分？
免疫球蛋白Fc段受体
polyIgR	100	- 1 4	1q31-q42	多聚Ig受体（肝细胞上 polyIgR是HBV受体）
FcγRⅠ（CD64）	70	- 3 -	1q23-q24	IgG Fc高亲和力受体
FcγRⅡ（CD32）	40	- 2 -	1q23-q24	IgG Fc低亲和力受体
FcγRⅢ（CD16）	50～70	- 2 -	1q23-q24	IgG Fc低亲和力受体
FcεRⅠα链	25	- 2 -	1q23-q24	IgE Fc高亲和力受体
FcαR（CD89）	60	- 2 -	(尚未鉴定出）	IgA Fc受体
细胞因子受体
M-CSFR（C-fms)	165	-4 1	5q33.2-q33.3	细胞因子受体
(CSF-1R)(CD115)
SCFR(C-kit)(CD117)	145	-4 1	4q31-3	细胞因子受体
IL-1RtI(CDw121a)	82	- 3 -	2q12	细胞因子受体
IL-1RtⅡ(CDw121b)	68	- 3 -	2q12	细胞因子受体
IL-6R(CD126)	80	- 1 -		细胞因子受体
G-CSFR	150	- 1 -		细胞因子受体
PDGFR	180	- 4 1	5q31-q32	细胞因子受体
FGFR	130	(3个Ig结构域)		细胞因子受体
gp130(CDw130)	130	（属IGSF）		细胞因子受体
VEGFR		(7个Ig属结构域)		细胞因子受体
粘附分子和分化抗原
CD2	50	- 2 -	1p13	LFA-3（CD58）配体
CD4	55	- 1 2	12pter-q12	结合MHCⅡ类抗原
CD7	40	- - 1	17q25	T细胞活化
CD8α链	34	- - 1	2p12	结合MHCⅠ类抗原
CD8β链	30	- - 1	2p12	结合MHCⅠ类抗原
CD19	95	（2个Ig样结构域）		B细胞活化

续表2

成 员	分子量 （kDa)	Ig结构域类型	人染色体 定 位	主要功能
C1 C2 V
CD22（MAG类似物）	130/140	- 5 -		B细胞粘附
CD28（同源二聚体）	90	- - 1	2q33-q34	T细胞活化，结合CD80
CTLA-4（CD28类同物）		- - 1	2q33-q34	活化CTL
PECAM-1（CD31）	140	- 6 -		粘附
CD33	67	（2个Ig结构域）	19q13	髓样细胞粘附？
CD48（blast-1)	41～45	- 1 1	1q21-q23	B细胞粘附，结合CD2
ICAM-3 （CD50）	124	- 5 -		LFA-1配体
ICAM-1（CD54）	80～114	- 5 -	1q	LFA-1配体（鼻病毒受体）
LFA-3（CD58）	40～65	- 2 -	1p13?	CD2配体
CEA（癌胚抗原）（CD66e）	175～200	- 2～6 1	19q13.1-q13.2	粘附作用？
B7/BB1（CD80）	60	（2个Ig结构域）		B细胞活化抗原，结合CD28
B7-2（CD86）	80	（2个Ig结构域）		活化T细胞，结合CD28
Thy-1(CDw90)	17.5～18.7	- - 1	11q23	T细胞活化和粘附
CD96(TACTILE)	160	（3个Ig结构域）		T细胞激活
ICAM-2(CD102)	60	- 2 -		LFA-1配体
VCAM-1(CD106) (血管细胞粘附分子-1）	110	- 7 -		VLA-4配体
MRC OX-2	41～47	- 1 1	3
妊娠特异性蛋白	54～72	- 3 1	19q13.2-13.3	粘附作用？
α1BgP(血清α1胆汁糖蛋白)	63	- 5 -		（与CEA结构相似）
BMLP（基底膜连接蛋白）	44.5～48.5	- - 1		粘附
脊髓灰质炎病毒受体（PVR）与神经组织细胞粘附及其它功能有关	67	- 2 1	19q	V区与PV结合
NCAM（CD56）（神经细胞粘附分子）	97～220	- 5 -	11q23	神经细胞粘附
NCAM-L1（神经细胞粘附分子-L1）	200	- 6 -	（小鼠）	轴索成束和延长，神经元的移行
MAG	67/72	- 5 -	（大鼠）	髓鞘形成中轴索和神经胶质的相互作用
（大鼠髓鞘磷脂相关糖蛋白） 外周髓磷脂糖蛋白（po myelin protein)	28～30	- - 1	（大鼠）	使髓鞘质紧密

　　从表3-1中可以看出，不同组Ig结构域的类型和数目有以下特点：

　　（1）识别抗原和信号转导组中，Igμ、γ、δ、ε和α重链各含1个V区，3～4个C1区；Igκ、λ轻链各含1个V区和1个C1区；TCRα、β、γ和δ链各含1个V区和1个C1区；CD3γ、δ和ε链只含1个C2区（CD3ξ和η链结构与IGSF无同源性）。

　　（2）MHC抗原及相关分子只含1个C1区，Qa/TL或CD1与β2m组成异源二聚体与MHCⅠ类抗原结构相似，MHCⅠ类分子α1、α2结构域，MHCⅡ类分子α1、β1结构域具有多态性，但其结构不属于IGSF。

　　（3）免疫球蛋白Fc受体基因均定位于1号染色体，除polyIgR外，其余IgFc受体的Ig结构域为2～3个C2区。

　　（4）IL-6Rα链、gp130和G-CSFR的胞膜外结构除N端各含有1个C2样区外，靠近胞膜侧各有一个红细胞生成素受体超家族结构域，此外，还有2～4个纤粘连素结构域。

　　（5）与神经组织细胞粘附有关的粘附分子中绝大多数含有5个或6个C2区。