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互补决定区

/complementarity-determining region; CDR/
条目作者房健民

房健民

最后更新 2024-08-27
浏览 258
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抗体或T细胞受体可变区中能够特异性与抗原结合的区域。该部分氨基酸组成和排列顺序具有高度的变异性,因此,互补决定区又称为高变区(hypervariable region; HVR)。

英文名称
complementarity-determining region; CDR
又称
高变区
所属学科
现代医学

常规抗体重链轻链的可变区各有3个互补决定区,分别称为互补决定区1(CDR1)、互补决定区2(CDR2)和互补决定区3(CDR3),其中CDR3的氨基酸序列变异性最高。抗体可变区序列中除了CDR区外还有支持CDR区域的4个氨基酸序列变化相对较小的区域,称为框架区(Framework或称FW),分别称为框架区1~4(FW1~4)。早在第一个抗体-抗原复合物晶体结构解析以前,E.卡巴特(Elvin Kabat,美国,1914~2000)等通过序列分析确定了抗体重链和轻链的6个CDR位置,称为Kabat定义。后来C.超斯亚(Cyrus Chothia,英国,1942~2019)等根据抗体的晶体结构又对Kabat定义进一步改进。确定CDR或者HVR区域是抗体工程和抗体人源化的重要基础,通过移植人源框架区但保留原抗体的CDR区域,可以实现单克隆抗体的人源化。

抗体重链和轻链分别拥有的3个互补决定区共同构成了免疫球蛋白的抗原结合部位,具有识别和结合抗原的功能,从而决定了抗体的特异性。但并非所有CDR区的氨基酸残基对结合抗原所必须,CDR区中对抗原结合必不可少的氨基酸残基称特异性决定残基(specificity-determining residues; SDR),即直接与抗原表位发生接触的氨基酸残基。

T淋巴细胞通过T细胞受体(TCR)识别展示在细胞表面的特异多肽,在机体的免疫防御及抗肿瘤免疫反应中起着重要作用。T细胞受体分子属于免疫球蛋白超家族,与抗体的结构非常相似。TCR可变区序列中含有三个氨基酸序列高度可变的区域,也称为互补决定区(CDR),是T细胞受体特异性识别并结合抗原的部位。

针对CDR的深入研究对抗体工程、肿瘤免疫治疗、自身免疫疾病、器官移植免疫排斥、疫苗和传染病防治等领域具有重要意义。

  • WU T T, KABAT E A.An analysis of the sequences of the variable fegions of Bence Jones proteins and myeloma light chains and their implications for antibody complementarity.Journal of Experimental Medicine,1970,132(2):211-250.
  • PADLAN E A, ABERGEL C, TIPPER J P.Identification of specificity-determining residues in antibodies.FASEB Journal,1995,9(1):133-139.
  • AL-LAZIKANI B, LESK A M, CHOTHIA C.Standard conformations for the canonical structures of immunoglobulins.Journal of Molecular Biology,1997,273(4):927-948.
  • 朱啸林,程枫,钱关祥.基于互补决定区移植的单抗人源化进展.上海交通大学学报(医学版),2007,27(11):1382-1384.

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