Immunglobulin-Superfamilie

Der Begriff „Immunglobulin-Superfamilie“ (IgSF) wird wie der Begriff „Protein-Superfamilie“ unterschiedlich definiert. Im Allgemeinen wird mit diesem Begriff eine in der Evolution hoch-konservierte Gruppe unterschiedlicher (Glyko-) Proteinen belegt. IgSF werden sowohl bei Vertebraten als auch bei Nicht-Vertebraten, aber auch bei Hefen gefunden. Die Immunglobulin-Superfamilie stellt beim Menschen die umfangreichste Gruppe alles Superfamilien dar (765 Vertreter im menschlichen Genom).

Ein strukturelles Erkennungsmerkmal der Mitglieder dieser Familie ist eine Domäne aus 70-110 Aminoacylresten die so auch bei den Immunglobulinen zu finden ist.

Diese Domäne ist durch eine (besondere) Beta-Faltblattstruktur gekennzeichnet (sie ist analog zur Faltstruktur der Immunglobuline). Dieses gleichartig geformte Bauprinzip, mit einem identischen dreidimensionalen Konstrukt, ist für die nicht-enzymatische Oberflächenerkennung von Antigenen bedeutsam. Die mittleren Segmente der in einer Sandwich-Position aufeianderliegenden β-Faltblätter, sind durch eine Disulfidbindung miteinander verknüpft. Dies sorgt für ihre Stabilität.

Je nach Ähnlichkeit der IgSFs mit der variablen Region oder mit der konstanten Region eines Immunglobulins werden die IgSF-Domänen in V-ähnlich (variable Struktur) oder C-ähnlich (konstante Struktur) unterschieden.

Die meisten Mitglieder der Ig-Superfamilie sind – im Unterschied zu den löslichen Immunglobulinen selbst – auf Oberflächen von Zellen zu finden, wo sie an Zell-Zell-Wechselwirkungen beteiligt sind und so immunologische Abläufe beeinflussen.

Vertreter der Immunglobulin-Superfamilie sind Immunglobuline, Killer Cell Immunoglobulin-like  Receptor, die meisten Fc-Rezeptoren, CD3-Rezeptor, T-Zell-Rezeptor, Myelin-Oligodendrozyten-Glykoprotein, das B-Lymphozytenantigen CD19, Zelladhäsionmoleküle (CAMs und JAMs) wie das Neurales Zelladhäsionsmolekül 1 auch NKAM-1 oder CD56 genannt (Tan RPA et al 2017), der „Herpesvirus entry mediator“ Nectin-1, ICAM oder das „Sialic acid-binding immunoglobulin-like lectins = Siglecs“ (Ono E et al. 2018), CD31, (CD33), CD66a, CD66b, CD66c, CD66d, CD66e, CD66f, CD80, CD86, CD90, CD96 und CD155.

Herpesviren, Pockenviren und Adenoviren bilden zur Immunevasion, hemmende Varianten verschiedener Vertreter der Immunglobulin-Superfamilie, so z.B. CD200, CD47, Interleukin-1 receptor 2, Interleukin-18 binding protein, CD80, CEA-related cell adhesion molecules, (Farré D et al. 2017).

Der Name Faltblatt resultiert aus der dreidimensionalen Struktur des beta-Faltblatts, dessen wellblechartige Form einem regelmäßig gefalteten Papierblatt ähnelt. 

1. Ebnet K (2017) Junctional Adhesion Molecules (JAMs): Cell Adhesion Receptors With Pleiotropic Functions in Cell Physiology and Development. Physiol Rev 97:1529-1554.
2. Farré D et al. (2017) Immunoglobulin superfamily members encoded by viruses and their multiple roles in immune evasion. Eur J Immunol 47:780-796. 
3. Ono E et al. (2018) Implication of Soluble Forms of Cell Adhesion Molecules in Infectious Disease and Tumor: Insights from Transgenic Animal Models. Int J MolSci doi: 10.3390/ijms19010239.
4. Sytnyk V et al. (2017) Neural Cell Adhesion Molecules of the Immunoglobulin Superfamily Regulate Synapse Formation, Maintenance, and Function. Trends Neurosci 40:295-308.
5.  Tan RPA et al. (2017) Glycosylphosphatidylinositol-Anchored Immunoglobulin Superfamily Cell Adhesion Molecules and Their Role in Neuronal Development and Synapse Regulation. Front Mol Neurosci 10:378. 
6. Zinn K et al. (2017)  Neural immunoglobulin superfamily interaction networks. Curr  Opin Neurobiol 45:99-105.