抗体编号方案¹¶

IMGT¶

IMGT²³ 为所有抗原受体类型（免疫球蛋白 Ig 和 T-细胞受体 TCR）提供了 128 个位置编号。一般认为，这些位置在结构上是等价的。理论上，这些位置能够覆盖 Ig 和 TCR 中所有可能出现的位置，唯一的插入位点在 CDR3 区的 111 和 112 号氨基酸之间，在 CDR3 长度超过 13 个氨基酸时会发生插入，例如 111-ABCD DCBA-112。

随着 CDR 区域长度的增加，新增氨基酸的 IMGT 编号不会按自然顺序递增。例如，对于长度为 5 的 HCDR1，编号为 "27 28 29 37 38"。每继续添加一个残基，编号遵循 "36 30 35 31 34 32 33" 的顺序，而不是 "30 31 32 33 34 35 36"。因此，对于长度为 6 的 HCDR1，正确的编号是 "27 28 29 36 37 38 39"。

下表展示了各 CDR 区域的最短序列编号，以及随着长度增加新增氨基酸的编号方式。在最短序列编号的基础上添加氨基酸时，大编号优先于小编号（例如，36 优先于 30，112A 优先于 111A）。

区域	长度范围	最短序列编号	新增氨基酸的编号顺序
CDR1	5-12	27 28 29 -- 37 38	36 30 35 31 34 32 33
CDR2	0-10	--	56 65 57 64 58 63 59 62 60 61
CDR3	5-91	105 106 107 -- 116 117	115 108 114 109 113 110 112 111 112A 111A 112B 111B ...

Kabat¶

Kabat⁴ 仅适用于抗体重链和轻链。两个链类型的位置并不等价。重链的最大编号是 113，轻链的最大编号是 109。插入位点出现在特定的框架区和 CDR 区位点，插入的氨基酸从 A 到 Z 进行编号，例如 100ABCDEFGHIJK 101。

区域	编号	可能的插入代码
[H]CDR1	35	ABCD
[H]CDR2	52	ABC
[H]FR3	82	ABC
[H]CDR3	100	ABCDEFGHIJK
[L]CDR1	27	ABCDEF
[L]CDR3	95	ABCDEF
[L]FR4	106	A

尽管 Kabat 方案在全球范围内广受欢迎，但它已被证明存在如下局限性：

未定义的 HCDR3 长度：Kabat 编号的 HCDR3 插入位点位于残基 H100 和 H101 之间，可能的插入码为字母 A-K（即 100ABCDEFGHIJK 101）。最近科学家发现，HCDR3 区还可能有更多的残基，但它们的编号在 Kabat 方案中是未定义的。
未考虑抗体结构：Kabat 编号方案是基于有限的序列数据集开发的，没有用到结构信息。人们后来发现，LCDR1 和 HCDR1 中插入位点的位置与结构上插入的位置并不匹配。因此，这些区域中结构上等效的残基并没有得到相同的编号。

Chothia¶

Chothia⁵ 仅适用于抗体重链和轻链，两个链类型的位置并不等价。和 Kabat 一样，重链的最大编号是 113，轻链的最大编号是 109。插入位点出现在特定的框架区和 CDR 区位点，插入的氨基酸从 A 到 Z 进行编号，例如 100ABCDEFGHIJK 101。

Chothia 编号方案基于 Kabat，但在重链的 CDR-L1 和 CDR-H1 中将插入位点放在结构上正确的位置。这意味着这些区域中结构上等效的残基会得到相同的编号。

区域	编号	可能的插入代码
[H]CDR1	31	AB
[H]CDR2	52	ABC
[H]FR3	82	ABC
[H]CDR3	100	ABCDEFGHIJK
[L]CDR1	30	ABCDEF
[L]CDR3	95	ABCDEF
[L]FR4	106	A

AHo¶

AHo 为所有抗原受体类型（Ig 和 TCR）提供了 149 个位置编号。这些位置在结构上大致是等价的。AHo 方案的编号数目庞大，这样在绝大多数情况下，编号中不会出现插入码。

和 IMGT 方案类似，AHo 编号中插入和删除的位点，不是从单个方向增长，而是围绕关键的位点对称放置的。例如，63 是抗体 CDR2 区的一个关键位点，因而 VL 域中会出现 L59-L66（对应 Kabat 中 L50 和 L51 之间的位置）8 个残基缺口，VH 域最大可能出现 H61-H64 的 4 个残基缺口（对应 Kabat 中的 H52ABCD）。更多详细信息，请参阅 AHo 官方网站。

AHo 1-33 和 IMGT 1-33 对齐，AHo 36-119 和 IMGT 34-117 对齐，AHo 139-149 和 IMGT 118-128 对齐。

CDR 区定义对比¶

注意，这些编号包括了带有插入代码的残基，例如 Kabat HCDR1 (31-35) 包括残基 31-34 35ABCD。

方案	HCDR1	HCDR2	HCDR3	LCDR1	LCDR2	LCDR3
IMGT	27-38	56-65	105-117	27-38	56-65	105-117
IMGT (Chothia编号)	26-35	51-57	93-102	27-32	50-52	89-97
Kabat	31-35	50-65	95-102	24-34	50-56	89-97
Chothia	26-32	52-56	96-101	26-32	50-52	91-96
North (Chothia编号)	23-35	50-58	93-102	24-34	49-56	89-97

你可以在 IMGT 网站上找到 IMGT 和 Kabat/Chothia 方案的 CDR 区编号的详细比较，涵盖 VH, VK 和 VL 基因。这里以实际序列展示了不同编号方案/CDR 区定义的对比。

CDR 区周围的保守氨基酸¶

下列规则可以帮助您根据保守氨基酸在抗体序列中定位 CDR 区。

区域	IMGT	Kabat/Chothia	氨基酸
HCDR1 前方	23	22	C
HCDR1 后方	41-42	36-37	WV, WI, WA
HCDR2 前方	50-54	45-49	LEWIG
HCDR2 后方	75-77	66-68	K/R - L/I/V/F/T/A - T/S/I/A
HCDR3 前方	104-106	92-94	CAR, CXX
HCDR3 后方	118-121	103-106	WGXG
LCDR1 前方	23	23	C
LCDR1 后方	41-43	35-37	WYQ, WLQ, WFQ, WYL
LCDR2 前方	54-55	48-49	IY, VY, IK, IF
LCDR2 后方
LCDR3 前方	104	88	C
LCDR3 后方	118-121	98-101	FGXG

表格中加粗的氨基酸为绝大多数情况下保守的氨基酸，斜体氨基酸为相对不那么常见的氨基酸。

Vernier 区¶

Vernier 区⁹是框架区内支撑互补决定区（CDR）的氨基酸集合。这些残基可能影响 CDR 区的构象，因而在 CDR 移植过程中被回复突变，以维持抗体亲和力。

区域	Kabat/Chothia	IMGT
HCDR1 前方	H2,27-30	H2,28-31
HCDR1 后方	H47-49	H52-54
HCDR2 后方	H67,69,71,73	H76,78,80,82
HCDR3 前方	H93-94	H105-106
HCDR3 后方	H103-104	H118-119
LCDR1 前方	L2,L4	L2,L4
LCDR1 后方	L46-49	L52-55
LCDR2 后方	L64,66,67,69,71	L78,80,84,85,87
LCDR3 后方	L98	L118

本文件改编自 ANARCI 文档和 Andrew Martin 教授课题组撰写的文档 ↩
V-区域的 IMGT 编号：Lefranc, M.-P. et al., Dev. Comp. Immunol., 27, 55-77 (2003) PubMed pdf ↩
V-结构域的 IMGT 编号：Lefranc, M.-P. et al., Dev. Comp. Immunol., 27, 55-77 (2003) PubMed pdf ↩
Kabat, E.A. et al., In: Sequences of Proteins of Immunological Interest, NIH Publication, 91-3242 (1991). ↩
Chothia, C. and Lesk, A.M., J. Mol. Biol., 196, 901-917 (1987). ↩
Chothia, C. et al., Nature, 342, 877-883 (1989). ↩
Al-Lazikani, B. et al., J. Mol. Biol., 273, 927-948 (1997). ↩
A. Honegger & A. Plückthun. J. Mol. Biol, 309 (2001)657-670. PubMed pdf ↩
Jefferson Foote; Greg Winter, J. Mol. Biol. 224, 487-499 (1992). ↩

抗体编号方案1¶