Основные критерии включения молекул в суперсемейство иммуноглобулинов

Основными критериями включения белков в суперсемейство являются доменная организация молекул и статистически достоверная гомология с известными иммуноглобулинами. Как уже отмечалось (см. гл. 2), каждый домен, входящий в состав иммуноглобулина, представляет собой двухслойное молекулярное образование, построенное по принципу нескольких антипараллельных p-структур, стабилизированных связями —S—S—. V-домен имеет четыре B-структуры в каждом слое и один дополнительный B-сегмент, соединяющий два молекулярных слоя. 65 — 75 аминокислотных остатков домена данного типа составляют участок полипептидной цепи, ограниченной цистеиновым мостиком. У С-домена имеется четыре B-структуры в одном слое и только три — в другом. Число аминокислотных остатков, ограниченных цистеиновой связью, равно 55 — 60.

Таким образом, для включения анализируемого домена в состав суперсемейства необходимо установить сходство его пространственной организации с V- или С-доменами иммуноглобулинов. Вторым критерием для включения анализируемого белка в состав суперсемейства служит гомологичность его аминокислотной последовательности иммуноглобулинам.


Все изученные к настоящему времени домены по степени гомологии различным доменам иммуноглобулинов делятся на четыре группы: VI, V2, С1 и С2. V2-rpynna представлена однодоменными белками — Thy-1 и Р0. Отличительное свойство белков этой группы состоит в том, что контролирующий их генетический V-локус лишен J-сегмента. Как отмечалось выше, участие этого мини-гена существенно в формировании разнообразия V-доменов через процесс рекомбинации. Группа VI включает вариабельные домены изотипов иммуноглобулинов и антигенраспознающих Т-клеточных рецепторов.

Группа С1 объединяет домены константной части иммуноглобулинов, С-домены Т-клеточного рецептора и молекул I и II классов МНС. К этой же группе относится однодоменный белок B2-м — один из предковых белков всего суперсемейства. В С2-группу входят домены полипептидов с адгезивными и рецепторными свойствами.Все белки, входящие в суперсемейство иммуноглобулина можно разделить на три функциональные группы:
1) белки, связанные с процессом специфического распознавания антигена;
2) белки, выступающие в качестве вспомогательных молекул или регуляторов различных этапов иммунного реагирования;
3) адгезивные белки, которые принимают участие в межклеточных контактных взаимодействиях как иммунных, так и иных клеток организма.

К первой группе относятся: поверхностные иммуноглобулины В-клеток и гуморальные антитела, антигенраспознающие Т-клеточные рецепторы, а также молекулы I и II классов МНС.


Основной характеристикой этой группы белков является крайне выраженная вариабельность N-концевой части молекул. Вариабельность поверхностных иммуноглобулинов и Т-клеточных рецепторов связана с изменчивостью V-доменов. В то же время N-концевая часть молекул МНС не имеет иммуноглобулиновой доменной организации и ее изменчивость связана с широким полиморфизмом и полигенией, свойственными этой группе белковых молекул.

Если поверхностный иммуноглобулин и антитела распознают антиген самостоятельно, без участия каких-либо других молекул, то распознавание антигена Т-клеточным рецептором носит более комплексный характер и включает взаимодействие как с молекулой МНС, так и с ассоциированным с ней антигенным пептидом. Вторая группа представлена белками Т-клеточного рецепторного комплекса — однодоменными СDЗ-молекулами, участвующими в передаче информации внутрь клетки после взаимодействия Т-клеточного рецептора с иммуногеном. К этой же группе относятся корецепторы субпопуляций Т-клеток — CD4 и CD8, которые способствуют стабилизации комплекса Т-клеточного рецептора с молекулами МНС в процессе антигенного распознавания.


Стабилизация такого комплекса осуществляется через взаимодействие V-домена CD4 или CD8 с С-доменом молекул II или I класса МНС соответственно.

Иммуноглобулиновые рецепторы поли-IgR, Fcy2b/ylR и рецептор к колониестимулирующему фактору (КСФ) CSF1R выполняют регуляторную функцию. Первые два либо способствуют проникновению IgM и IgA через эпителиальные барьеры (поли-IgR), либо обеспечивают адгезию IgG на поверхности клеток (макрофаги, NK-клетки), что приводит к их активации в реакциях клеточного иммунитета. CSF1R принимает участие в дифференцировке клеток моноцитарного ряда.Третья группа белков суперсемейства представлена молекулами с адгезивными свойствами: LFA-3, CD2, NCAM, Р0. Домены этих белков относятся к С2-группе. Их гомология с С-доменами иммуноглобулинов выражена слабее по сравнению с доменами С1-группы. Функция белков адгезии — обеспечение межклеточных контактных взаимодействий.

Одной из существенных функциональных характеристик молекул суперсемейства иммуноглобулинов является способ взаимодействия их доменов. Различают две формы отношений между доменами этого суперсемейства — гомофильное и гетерофильное.


По гомофильному типу взаимодействуют идентичные домены, такие, например, как Сн3 гомологичных Н-цепей в составе единой молекулы иммуноглобулина, Р0, NCAM. Эту форму отношений можно обозначить как взаимодействие «своего» со «своим». Гомофильный тип взаимодействия, возможно, существует и у молекул I класса МНС в тех случаях, когда в контактные отношения вступают идентичные молекулы, представленные на разных клетках.

Другая форма междоменного связывания — гетерофильное взаимодействие. Оно встречается как между доменами разных полипептидных цепей в составе единой молекулы, например взаимодействие VL с VH или CL с Сн1, так и между доменами молекул, экспрессирующихся на разных клетках или между доменами свободных молекул и доменами молекул клеточной поверхности. По гетерофильному типу взаимодействуют CD2 Т-клеток и LFA-3 антигенпрезентирующих клеток. Яркий пример гетерофилии представляет собой процесс распознавания антигена Т-клетками, когда в реакцию вступают Т-клеточный рецептор и молекулы I или II класса МНС. Гетерофильный тип отношений между свободными молекулами и молекулами клеточной поверхности проявляется в тех случаях, когда рецептор взаимодействует со своим лигандом (поли-IgR эпителиальных клеток и IgA или IgM, Fcy2b/ylR макрофагов и IgG, CSF1R моноцитов и CSF и т.д.).


Наличие двух форм взаимодействия между членами суперсемейства позволяет подойти к пониманию их эволюционного происхождения.


Оцените статью: (14 голосов)
4.21 5 14
2007-2017 © Copyright ООО «МЕДКАРТА». Все права на материалы, находящиеся на сайте medkarta.com,
охраняются в соответствии с законодательством РФ, в том числе, об авторском праве и смежных правах.