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Etude des V-LIKE-DOMAINs

A CONSULTER :

Duprat, E., et al., "IMGT standardization for alleles and mutations of the V-LIKE-DOMAINs and C-LIKE-DOMAINs of the immunoglobulin superfamily"
Recent Research Developments in Human Genetics, 2004, 2, 111-136, LIGM:290 pdf

Indiquer les caractères communs aux V-DOMAINs et V-LIKE-DOMAINs.

Un feuillet bêta: ensemble de brins bêtas sur un même plan

Les V-DOMAINs et les V-LIKE-DOMAINs sont des domaines retrouvés dans les protéines de la superfamille des immunoglobulines. Ces domaines se caractérisent par une centaine d'acides aminés sous la forme de 9 brins bêtas liés par 5 bêta-turns et 3 boucles, ce qui forme un sandwich de 2 feuillets liés par un pont disulfure.

Ces 2 domaines ont en commun :

  • une organisation des feuillets à l'aide d'interactions hydrophobes,
  • un pont disulfure entre les feuillets, au niveau des brins bêtas B et F,
  • des acides aminés très conservés sur 4 positions (en 23 et en 104 une cystéine, en 41 un tryptophane et en 89 un acide aminé hydrophobe)
  • une conservation des positions des acides aminés hydrophobes dans les régions charpentes ("framework")
  • une structure 3D spécifique du domaine des immunoglobulines,
  • une localisation en N-terminal sur les protéines et souvent dans la région extracellulaire des protéines,
  • une caractérisation par la taille des boucles BC, C'C'' et FG.

Indiquer les différences entre V-DOMAIN et V-LIKE-DOMAIN.

Les différences entre V-domaines et V-like-domaines sont:

  • au niveau génique: un V-LIKE-DOMAIN (d'une chaîne protéique autre que IG ou TR) est souvent codé par un ou (beaucoup plus rarement) 2 exon(s) d'un unique gène qui code une protéine, alors qu'un V-DOMAIN (d'une chaîne protéique d'IG ou de TR) est codé par 2 ou 3 gènes réarrangés (VJ ou VDJ selon les chaînes).
  • au niveau protéique: un V-LIKE-DOMAIN peut se retrouver en multiple copies dans une protéine et intercalé entre des C-LIKE-DOMAINs tandis qu'un V-DOMAIN ne se trouve qu'en une unique copie à l'extrémité N-terminale d'une chaîne IG ou TR.
  • au niveau de l'importance biologique : un V-DOMAIN contient 3 boucles (ou CDR, pour complementarity region) qui vont intervenir directement dans la liaison avec un antigène, alors que dans les V-LIKE-DOMAINs, d'autres positions du domaine peuvent avoir une importance biologique.

Faire une description générale des brins ('strands') et boucles ('loops') (en s'inspirant du paragraphe "Strands and loops of the V-LIKE-DOMAINs") qui soit valable pour tout V-DOMAIN.

Un V-DOMAIN est un domaine d'une chaîne d'IG ou de TR constitué:

  • d'un brin bêta A, des positions 1 à 15,
  • d'un brin bêta B, des position 16 à 26, et qui contient une cystéine très conservée en position 23.
    • ces 2 brins forment une première région conservée dite FR1-IMGT.
  • d'une boucle BC de 12 positions (positions 27 à 38) qui forment la première région hypervariable, dite CDR1-IMGT,
  • d'un brin bêta C, des positions 39 à 46, et qui contient un tryptophane conservé en position 41,
  • d'un brin bêta C', des positions 47 à 55.
    • ces 2 brins forment la seconde région conservée, dite FR2-IMGT.
  • d'une boucle C'C'' de 10 positions (positions 56 à 65) qui forment la seconde région hypervariable dite CDR2-IMGT.
  • d'un brin bêta C'' des positions 66 à 74,
  • d'un brin bêta D des positions 75 à 84,
  • d'un brin bêta E (positions 85 à 96) et qui contient un acide aminé hydrophobe conservé en position 89,
  • d'un brin bêta F (positions 97 à 104) et qui contient une seconde cystéine conservée en position 104.
    • ces 4 brins forment une troisième région conservée dite FR3-IMGT.
  • d'une boucle FG de 13 positions (positions 105 à 117) qui forment la troisième région hypervariable dite CDR3-IMGT.
  • d'un brin bêta G des positions 118 à 128 qui est la quatrième région conservée dite FR4-IMGT (codée par la partie C-terminale de la Jrégion).

Indiquer les particularités des domaines MOG [D], CEACAM1 [D1] et MPZ [D].

Particularités du V-LIKE-DOMAIN de MOG[D]
  • Ce domaine est caractérisé par la longueur de ses boucles: [9.6.9.]
  • Il est codé par l'exon 2 du gène MOG. Il correspond au domaine N-terminal extracellulaire.
  • Il est montré chez la souris grâce à la structure cristallisée d'un fragment Fab d'un anticorps anti-MOG 8-18C5 avec le domaine V-LIKE-DOMAIN de MOG que la boucle FG est un épitope important et que l'asparagine N31 est glycosylée.
  • Il a été suggéré que la boucle FG est impliquée dans la reconnaissance autoimmune.
Particularités du V-LIKE-DOMAIN de CEACAM1 [D1]
  • Ce domaine est caractérisé par la longueur de ses boucles : [6.7.10].
  • La protéine CEACAM1 est constituée d'un unique V-LIKE-DOMAIN suivi de 3 C-LIKE-DOMAINs.
  • Le V-LIKE-DOMAIN se trouve dans la partie extracellulaire N-terminale de la protéine.
  • Dans les granulocytes, CEACAM1 est le principal antigène du cluster CD66 de différenciation des antigènes, qui permet la liaison à la sélectine E endothéliale.
  • Il a été mis en évidence que la perte ou la réduction de l'expression de la protéine CEACAM1 est un événement majeur de la carcinogenèse colorectale. Il semble donc que le domaine extracellulaire ait un rôle majeur dans l'adhésion et la différenciation.
Particularités du V-LIKE-DOMAIN de MPZ [D]
  • Ce domaine est caractérisé par la longueur de ses boucles: [10.6.11].
  • Le V-LIKE-DOMAIN de MPZ est codé par les exons 2 et 3 du gène MPZ et joue un rôle significatif l'adhésion des membranes de myéline.
  • Plusieurs mutations de ce domaine ont été associées :
    • avec une forme autosomique dominante de la maladie de Charcot-Marie-Tooth de type 1B (D68>E, K74>E, délétion de 3 pb dans l'exon 2 qui conduit à la délétion de la sérine en position 38, S38>del),
    • avec le syndrome Dejerine-Sottas ou la HMSN3 (hereditary motor and sensory neuropathy type 3) (S38>C)
    • avec une CMTB démyélinisante réagissant positivement à un traitement de corticostéroïdes (R76>H), rare en raison du manque de compaction de la myéline.

Repérer sur les "IMGT Colliers de Perles" les acides aminés qui ont une importance biologique

  • Homo sapiens MOG [D1] V-LIKE-DOMAIN (la boucle FG, un important épitope)
    collier MOG
  • Homo sapiens CEACAM1 [D1] V-LIKE-DOMAIN
    collier CEACAM1
  • Homo sapiens MPZ [D1] V-LIKE-DOMAIN
    collier MPZ

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Created:
18/05/2006
Last updated:
01/12/2011
Authors:
Claire Blachier and Marie-Paule Lefranc
Editor:
Chantal Ginestoux