醫學免疫學/粘合素超家族

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醫學免疫學

免疫細胞膜分子（二）：白細胞分化抗原
- 粘附分子
  - 粘合素超家族
  - 免疫球蛋白超家族
  - 選擇素家庭
  - 鈣離子依賴的粘附分子家族
  - 其它未歸類的粘附分子

粘合素超家族（integrin superfamily）的粘附分子主要介導細胞與細胞外基質的粘附，使細胞得以附著而形成整體（integration），故得名。此外，粘合素超家族的粘附分子還介導白細胞與血管內皮細胞的粘附。

（一）粘合素分子的基本結構

粘合素超家族的粘附分子都是由α、β兩條鏈由非共價鍵連接組成的異源雙休（heterodimer）。α鏈的分子量為120～180kD,β鏈的分子量為90～110kD,不同的α鏈（或稱亞單位）或β鏈（或稱亞單位）胺基酸組成和序列有不同程度的共源性，在結構上有其共同的特點。α和β亞單位均由胞漿區、穿膜區、胞膜外區三部分組成。胞漿區一般較短，可能與細胞骨架相聯。穿膜區富含疏水胺基酸。β亞單位的胞膜外部分含有4個富含半胱氨酸的重複序列，靠近外側N端的40～50kD的胺基酸殘基通過鏈內二硫鍵緊密摺疊在一起（圖6-1）。

粘附分子結構模式圖

圖6-1 粘附分子結構模式圖

（二）粘合素分子的組成

目前已知至少有14種α亞單位和8種β亞單位，除α7和αIEL外其它粘附分子亞單位均已基因克隆成功。α亞單位和β亞單位組合構成粘合素分子並不是隨機的，多數α亞單位只能與一種β亞單位結合成異源雙體，而大部分β亞單位則可以結合數種不同α亞單位。目前按β亞單位的不同可將粘合素超家族分為7個不同的組，在同一組粘合素分子的不同成員中，β鏈相同，α鏈不同。已知α鏈和β鏈有20種左右的組合形式。表6-3概括了目前常見的粘合素超家族粘附分子β1、β2和β3組的結構及其相應配體。

表6-3 粘合素超家族粘附分子β1、β2、β3組結構及其相應配體

分組	成員	α/β亞單位分子量（kD）	亞單位結構	分布	配體
VLA組（β1組）	VLA-1 VLA-2 VLA-3 VLA-4 VLA-5 VLA-6 （α7β1）（α8β1） VNR-β1	210/13（CD49a/CD29） 165/130(CD49d/CD29) 135+25/130(CD49c/CD29） 150/130(cd49d/CD29) 135+25/130(CD49e/CD29) 120+30/130(CD49f/CD29) (－/CD29) (－/CD29) 150/130 (CD51/CD29)	α1β1 α2β1 α3β1 α4β1 α5β1 α6β1 α7β1 α8β1 αvβ1	廣泛廣泛廣泛（但未見在淋細胞表面）淋巴細胞Mo 廣泛廣泛某些細胞系	CA,LM CA,LM FN,LM,CA FN,VCAM-1 FN LM LM（？） FN,(VN)
白細胞粘附受體組（β2）	LFA-1 Mac1/CDR3 P150，95/CR4	180/95(CD11b/CD18) 165/95(CD11b/CD18) 150/95（CD11c/CD18）	αLβ2 ΑMβ2 αXβ2	白細胞吞噬細胞大顆粒淋巴細胞吞噬細胞大顆粒淋巴細胞某些T細胞	ICAM-1 ICAM-2，3 ic3b,FB X因子，ICAM-1 FB,ic3b
血小板糖蛋白組（β3組）	9pⅡbⅢa VNR/β3	120+25/105(CD51/CD61) 125+24/105(CD51/CD61)	αⅡβ3 αvβ3	血小板、巨核細胞、單核細胞、內皮細胞、中性細胞廣泛	FB，FN，vWF,TSP, VN，FB，vWF,TSP,FN,CA

註：FN：纖維粘連蛋白：LM：層粘連蛋白；TSP：血栓海綿蛋白；VLA：很晚出現的抗原；CA：膠原蛋白：VN：粘連蛋；FB：血纖維蛋白；vWF：von Witlebrand因子；X因子；Factor X：ICAM-1（2，3），細胞間粘附分子-1（2，3）；VCAM-1：血管細胞粘附分子-1。

（三）粘合素分子的分布

粘合素分子在體內分布很廣泛，多數粘合素分子可以表達於多種組織、細胞，如VLA組的粘合素分子在體內廣泛分布於各種組織、細胞，而多數細胞可同時表達數種不同的粘合素分子。對體外培養哺乳動物來源的細胞系粘合素分子表達進行檢測，發現每一種細胞系同時表達2～10種不同的粘合素分子，但不同類型的細胞表達粘合素分子的種類是不同的。某些粘合素分子的表達則具有顯著的細胞類型特異性，如gpⅡ/bⅢα（Ⅱb/Ⅲβ）主要表達在巨核細胞和血小板，LAF-1、Mac-1、P150/95隻表達在白細胞表面，α6β4特異性表達在上皮細胞。此外，每一種細胞粘合素分子的表達可隨其表達細胞分化與生長狀態的改變而變化。

（四）粘合素分子識別配體的短肽序列

粘合素分子在與配體結合時所識別的只是配體分子中由數個胺基酸組成的短肽序列。不同的粘合素分子可以識別相同的短肽序列或同一個配體中不同的短肽序列。由於同一短肽序列可以存在於幾種不同的配體中，因此，一種粘合素分子可能有幾種細胞間質成分做為配體，而每一種細胞間質中的配體也可能被幾種不同的粘合素分子所識別。α5β1、αvβ1、αⅡbβ3、αvβ3等粘合素分子，可識別配體分子中的RGD（Arg-Gly-Asp,精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸）序列。多種細胞間質成分（包括FN，VN、FB、vWF）都含有RGD序列，它們在體內的分布極為廣泛。含有RGD序列的人工合成肽可以抑制上述粘合素分子與配體的結合。