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. Die Familie ist nicht exakt definiert, aber die Vertreter kennzeichnen sich durch eine vergleichsweise geringe Homologie von 20 % zu Immunglobulinen (synonym Antikörper), bzw. besitzen eine Immunglobulin-artige Proteindomäne und sind an extrazellulären Protein-Protein-Interaktionen beteiligt. Die Immunglobulin-artige Domäne besteht aus 70 bis 110 Aminosäuren. 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. Die Immunglobulin-artigen Domänen werden in vier Gruppen unterteilt: IgV (von variable), IgC1 (von constant), IgC2 oder IgI (von intermediate). IgV-Domänen besitzen meist 9 Beta-Faltblatt-Strukturen. IgC1 und IgC2 besitzen meist 7.

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

Funktion	Beispiele	Beschreibung
Antikörper und -rezeptoren	Antikörper (synonym Immunglobuline): 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 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	CD147 CD90 CD7 IgSF-2 IgSF-3 Butyrophiline (Btn) Titin

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

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. 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).