TCR基因重排.docxVIP

T细胞抗原受体TCR基因重排???? 又称DNA重排或体细胞重组，指在T细胞的分化成熟过程中，胚系状态的V区基因由分隔的、无转录活性的基因片段在特异性重组酶的作用下连接成一个完整的、有转录功能的活性基因的过程。重排时，Vβ基因先进行D、J连接(某—D片段与某—J片段相连)，再进行V、DJ连接(相连的DJ片段与某—V片段相连)形成ⅥDJ片段。由此产生一个有转录活性的Vp基因(ⅥDJ基因)，后者再与C区基因相连，形成一个完整的p链功能基因。Vβ基因的成功重排，可诱导Vα基因的重排。Vα基因无D片段，直接进行V、J连接(某—V片段和某寻片段相连)形成VJ片段。重排后有转录活性的Vα基因(VJ基因)再与C区基因相连，形成一个完整的α链功能基因。TCR基因重排???? 一旦完成基因重排．TCR基因即开始转录和表达，T细胞继续分化成熟。如果TCR基因不能成功地进行重排，即无法表达TCR(就T细胞本身而言，不能表达TCR就意味着不能识别抗原，无免疫功能)，则该细胞不能进一步分化成熟．发生细咆凋亡而被清除。?TCR的V区基因重排只发生在T细胞分化的早期，因为特异性重组酶只存在早期，其活性具有严格的时限性和兰织细胞特异性。故T细胞在分化成熟过程中只能进行一次有效的基因重排，保证了一个T细胞克隆只能表达一种特异性TCR，只显示一种抗原识别特异性。TCRα链前体(pTα)在TCR基因表达中的作用???? T细胞分化、成熟的双阳性期中，随着TCRp链的表达，首先出现pTα。pTα的表达具有重要意义。研究发现，pTα是调控TCR基因表达及CD8和CD4表达的重要元件。???? pTα的表达，可抑制另一β链基因的表达——等位排斥；刺激前T细胞的进一步分化、成熟；同时，pTα可促进TCR。链基因的重排；最终pTα可促进CD4和CD8分子的表达。T细胞抗原受体等位排斥???? 与Ig基因一样，TCR的Vp、Va基因重排过程中也存在着等位排斥(allelicexclusion)现象。一条染色体上的TCR基因重排时，可抑制另一条染色体上的TCR基因重排。只有当第一条染色体上的TCR基因重排出错即无法有效重排时，第二条染色体上的基因方可进行重排。???? 等位排斥的生物学意义在于：保证了一个T细胞克隆只能产生一种类型的TCR基因，表达一种特异性TCR。如两条染色体上的TCR基因均不能有效重排，则该T细胞可因细胞凋亡遭受克隆清除。T细胞抗原受体TCR多样性的产生机制???? TCR多样性(个体水平)最终可达到1015～1018，形成容量庞大的TCR库，赋予个体几乎是无限的抗原识别和应答能力，保证个体在多变环境中能和外来抗原(病原体)发生有效的免疫应答。下面简述TCR多样性的产生机制。(1)多个胚系基因片段的组合多样性：TCR的胚系基因由多个分隔的基因片段组成(表2—3)，它们在基因重排过程中的随机组合为多样性的产生提供了遗传学基础。??? (2)VJ和VDJ连接(重排)多样性：基因重排系一随机过程，不同的T细胞克隆经基因重排、发生不同基因片段的连接，产生特定的Vp(VDJ)基因和Va(VJ)基因，表达特异性的TCR，这是TCR多样性产生的主要机制。??? (3)连接机动性(junctionalflexibility)：也称连接不精确性(junctionalimprision)。V区基因重排时，特定的V、D或J片段在发生DJ、V—DJ或VJ连接时，由于读码框的机动性或不精确性，在V—D-J连接处可发生一定的变异(偏移)导致核苷酸缺失，引起核苷酸序列、密码子的改变，最后导致V区氨基酸组成的变化，从而改变TCR的特异性，增加了TCR的多样性。连接机动性图中紫色框表示连接时缺失的核苷酸。注意不同连接方式可导致氨基酸残基的变化，而当连接超出了读码框，最终无法表达，则该克隆遭到清除。??? (4)N区核苷酸插入：N区核苷酸插入(N-regionnucleotideaddition)发生在V区基因重排过程中。N区核苷酸片段(non-germlinegeneencodednucleotides)并不存在于TCR的胚系基因中。V区基因重排时，在末端脱氧核苷酸转移酶(TdT)作用下，N区核苷酸片段可随机加在Vα的VJ连接处及Vβ的VDJ的D片段的两侧。N区核苷酸片段最多可由6个核苷酸组成，且富含G(鸟嘌呤)和C(胞嘧啶)，防止形成终止密码(UAA、UGA和UAG或TAG)。N区核苷酸插入也发生在CDR3区。??? (5)α链、β链的组合多样性：TCR的V区由Vα和Vβ组成，它们的随机配对和组合参与构成TCR的多样性。??? 上述五种机制赋予个体产生容量庞大的TCR库，并通过TCR的V区体现出来，其中以CDR3的变异最大，决定了TCR的特异性(克隆水平)和多样性(个体水平)。T细胞亚群γ