第三章　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）

（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

（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。