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免疫球蛋白基因的结构和多样性
阅读:329 发布时间:2012-12-7免疫球蛋白基因的结构和多样性免疫球蛋白(Ig)的分子由IGK、IGL和IGH基因编码。IGK、IGL和IGH基因定位于不同的染色体(表3-2)。编码一条Ig多肽链的基因是由胚系中数个分隔开的(基因片段)经重排而形成。1965年Dreyer和Bennet首先提出假说,认为Ig的V区和C区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Hozumi和Tonegawa应用DNA重组技术证实了这一假说。
?。?)重链V基因片段:小鼠VH基因片段数目为250~1000个。根据VH基因片段核酸序列的相似性(>80%同源性),至少可分为11个家族(family).人V基因片段约为100个,至少可分为6个家族,每个家族含有2~60个成员不等。V基因片段由2个编码区(coding regions)组成:*个编码区编码大部分信号序列;第二个编码区编码信号序列羧基端侧的4个氨基酸残基和可变区约98个氨基酸残基,包括互补决定区1和2(complementarity determining region 1和2,CDR1和CDR2)。
?。?)重链D基因片段:D(diversity)是指多样性。DH基因片段仅存在于重链基因中而不存在于轻链基因。D基因片段编码重链V区大部分CDR3。小鼠DH共有12个片段,位于VH和JH基因片段之间,大部分DH片段较为集中,约占60~80kb,但靠上游的DH可能位于VH区域内,zui后一个DH片段与JH基因5'端相距约0.7kb。人类DH片段可能有10~20个左右。
?。?)重链的J基因片段:J(joining)指连接,是连接V和C基因片段。JH编码约15~17个氨基酸残基,包括重链V区CDR3除DH编码外的其余部分和第4骨架区。小鼠JH基因片段有4个,与Cμ相距约6.5kb。人有9个JH,其中6个是有功能的JH基因片段。
免疫球蛋白基因的结构和多样性小鼠和人在胚系中Ig基因的结构见图3-4和图3-5。
2.重链可变区基因的移位 在重链基因重排开始时,二条染色体上都发生D基因片段移位到J基因片段而发生D-J基因连接。在此以后,只有其中一条染色体上的V基因片段与D-J基因片段连接。VH基因片段5'端含有启动子(promoter),JH和Cμ基因片段之间的内含子中含有转录增强子(transcriptinal enhancer)。如果一条染色体VH基因与D-J基因重排无效(non-productive),另一条染色体的VH基因片段开始发生移位,与D-J基因片段连接。