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免疫球蛋白基因的结构和抗体多样性
来源:医学全在线 更新:2007/12/3 字体:

  Ig分子是由三个不连锁的Igκ、Igλ和IgH基因所编码。Igκ、Igλ和IgH基因定位于不同的染色体上(表2-5)。编码一条Ig多肽链的基因是由在胚系中多个分隔的DNA片段(基因片段)经重排而形成的。1965年Dreyer和Bennet首先提出假说,认为Ig的V区和C区是由分隔存在的基因所编码,在淋巴细胞发育过程中这两个基因发生易位而重排在一起。1976年日本学者利根川进应用DNA重组技术证实了这一假说。利根川进由此获得1987年医学和生理学诺贝尔奖。

表2-5 免疫球蛋白基因定位

编码多肽链 基因符号(人)

基因染色体定位

小鼠

κ轻链

Igκ

2

6

λ轻链

Igλ

22

16

重链

IgH

14

12

  一、Ig重链基因的结构和重排

  (一)重键V区基因

  H链V区是由V、D、J三种基因片段经重排后组成。

  1.H链V区基因组成

  (1)V基因片段:小鼠VH基因段约为250~1000,人的VH基因片段约为100。V基因片段编码VH的信号序列和V区靠N端98个氨基酸残基,包括CDR1和CDR2。

  (2)D基因片段:D是指多样性(diversity)。D基因片段仅存在于H链,不存在于L链。小鼠DH共有12个片段,人的DH片段的数目还不完全清楚,可能有10~20个左右。D片段编码H链CDR3中大部分氨基酸残基。

  (3)J基因片段:J是连接(joining)的意思。JH连接V基因片段和C基因片段。小鼠JH有4个,人有9个JH片段,其中6个是有功能的。J基因片段编码CDR3的其余部分氨基酸残基和第4个骨架区。

  2.H链V区基因的移位 首先发生D与J基因片段的连接形成D-J,然后V基因片段与D-J基因片段连接。H链V区基因的易位和连接是通过七聚体-间隔序列-九聚体识别信号和重组酶而完成的。

  (二)重链C区基因

  1.C基因片段小鼠H链区基因片从5’端到3’排列的顺序是Cμ-Cδ-Cγ3-Cγ1-Cγ2b-Cε-Cα2,人H链C区基因的顺序为Cμ-Cδ-Cγ3-Cγ1-Cε2(pseudo基因)- Cα2- Cγ2-Cγ- Cε- Cα2(图2-13,14)。

图2-13小鼠Ig基因结构

图2-14 人Ig基因结构

  2.Ig类别转换(class switch) 是指一个B细胞克隆在分化过程中,V基因不变,而CH基因片段不同重排,比较CH基因片段重排后基因编码的产物,其V区相同,而C区不同,即识别抗原的特异性相同,而Ig的类或亚类发生改变。Ig可能是通过缺失模式(deletion model)和RNA剪接(splicing)两种机制来实现类别的转换。

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