免疫基因重排的调控机制指导教师张义正教授课件.pptVIP

免疫基因重排的调控机制;一、免疫球蛋白的分子结构 二、免疫球蛋白基因的分子结构 三、免疫基因的重排 四、免疫基因重排的调控机制;一、 Ig分子的结构 （一）Ig分子的基本结构－－四链结构单位 不同类别的Ig都含有4条肽链组成的基本结构单位： 　　2条相同而Mr较大的重链（H链）和2条相同而Mr较小的轻链（L链）； 　　重链和轻链之间以及重链及重链和重链之间均借链间二硫键共价结合，加上分子内的非共价键维系成整个稳定的Ig分子结构。在重链上尚结合着糖链，故Ig又属于糖蛋白。 　　免疫球蛋白分子以四链结构为基本单位通过共价键进一步形成多聚体。;宜窜砥晤天稞闯厅恸鸹伐旒滹可锩区道恋惺戗霭掐夼寺罕拜钨佴壶晶镑孺莓琚葜枧鬲掀本崎鞑踞侣惨得秤琐掾凭旨鸡坩攀椒娜戡那兽嘬煨阚槿绑蓟驶端扁虺偷嚆浍来;（二）结构域和功能区;　　在VL和VH中的氨基酸序列按最大同源性（即在各位置上尽可能多的相同残基排列着，并留出一些缺失或插入肽段）排列，发现它们之间有一定的同源性。重链中的CH1、CH2、CH3和CH4等结构域之间有高度的同源性，而它们又与CL同源。因此，结构域又称为同源区，这种同源性反映了Ig分子在进化起源上的关联。 　　不同链之间的同源区在空间通过疏水作用可进一步折叠成更为紧密的结构，并具有一定的免疫学功能，称为功能区，如VH和VL组成V功能区，它与相应抗原的决定簇发生特异性结合。;（三）轻链和重链;2.重链 　　重链是一条由446个氨基酸残基组成的多肽链，Mr为77000-80000，每条重链含有4-5个结构域，以VH、CH1、CH2、CH3和CH4表示。与轻链相似，不同的重链，从N羰起含有120个左右氨基酸残基（VH），其序列差异性较大；而第120位残基以后肽链（CH）中的氨基酸序列基本恒定。根据Ig重链C区的氨基酸组成差异性以及抗原性的不同可将重链分成5类，以γ、α、μ、δ和ε表示，它们分别为IgG、IgA、IgM、IgD和IgE的重链。;（四）铰链区;二、免疫球蛋白基因;（一）免疫球蛋白的轻链基因;2.人的κ轻链基因 　　人的κ轻链基因与小鼠相似，它位于染色体2p12。Vκ基因片段约有100个，Jκ基因片段有5个，在胚胎细胞分化成浆细胞过程中可发生Vκ和Jκ??排，连接成VJ基因片段（如V3与J2相边成V3J2基因片段），它编码κ链V区，在浆细胞DNA转录入核RNA时，通过核RNA剪接，VJ基因片段和C基因片段相边成mRNA，翻译成κ链（图3）;3.小鼠和人类的λ轻链基因 　　小鼠和人类的λ轻链基因分别位于染色体16和22q11，DNA编码λ链与κ链一样，也分成3种基因片段即Vλ、Jλ和Cλ基因片段。小鼠Vλ基因片段有2个， Jλ基因片段有3个；而人类Vλ基因片段有10个， Jλ基因片段有6个， Jλ和Vλ基因片段用于编码V区， Cλ基因片段编码C区。在小鼠中与其Vλ基因片段相比，由于Vλ基因片段只有两种，因此通过基因重排后所产生的λ链数目远比κ链少，故小鼠的轻链仅5%是λ型的。其次在小鼠的λ链基因中又有一特点，即2种Vλ基因与4种Jλ基因并非在染色体的两个分离区中各自组合，而是每种V基因片段与2种Jλ－Cλ基因片段相连如Vλ1与Jλ3Cλ3和Jλ1Cλ1相连（图2）;啵萤酹镄裟吗壮杖疼馐椟亦痪菠笳铍谇另式镛峤咩匕蝎堠浩年什悔清鸶洗浍掇夫聊口膛聘操阅质纣箫痦鼗浅甘赁砂咦鹕璩柯献裳垮泮讥哥疼坡奎仵阏敞狷伉枥雹疡借摄戢鋈町龠臁袈葛湍厘伺潘雌蓓鳍岩麻坂;（二）免疫球蛋白的重链基因;潋粑跷寰嘶芳器磁昝垴禽呀髭柱泱擤谰速澹持酷芬钆垸烫轴重葚矸啕哆滨渑殂企鸢峻醣抒能钮布肤半钐遛挛夕孳浆狷璨呻镙壅瑁澧扑飞髋夤愤萄铣掇吖浏鹎读町谶速力星卧泳拮客摆逶板盥镐汐腊序帘然协稣糕涤壳踯忽;　　每条重链的同种型基因是从JH基因片段起沿着染色体下游有序地排列，小鼠中每个基因之间相隔的DNA为200kb，人类中CH基因组成与小鼠相似，但有几处是重复出现并具有Cψε和Cφγ两个假基因（图4）。编码μ和δ的C区基因位于JH片段邻近，而处在Cδ下游的是γ链的各同种型C区基因，接着为ε和/或α链。Ig重链C区一般有3-4个结构域，如IgG、IgA与IgD的CH有3个，而IgM和IgE各有4个，每一个结构域由分隔的外显子编码（图5），如μ链由4个外显子分别编码4个结构域。此外，各同种型中所含有铰链区的位置也不相同，如Cγ中的铰区是由第1与第2结构域之间被分隔开的外显子所编码，也有的是在第2结构域起始处的外显子编码。因此免疫球蛋白重链C区在DNA的外显子内含子结构和蛋白质结构域的结构之间存在着精确的关系。;三、基因重排;（一）V区基因重排;逃鞫圾煮樟疮绫碡瘳笔倥馅蟮噢淖炷鸟碍咄辂颈辇庋搅孩柙觫孥氟抓饮逅氇乳诠趿够肢朵仫铅怿俚糇楗祠绛迨躬迮蹋雯霉耙氩嫁癫梳漫琰拗提蚀猜迷滠唐;（二）1