免疫球蛋白基因的結(jié)構(gòu)和抗體多樣性

　　Ig分子是由三個(gè)不連鎖的Igκ、Igλ和IgH基因所編碼。Igκ、Igλ和IgH基因定位于不同的染色體上（表2-5)。編碼一條Ig多肽鏈的基因是由在胚系中多個(gè)分隔的DNA片段（基因片段)經(jīng)重排而形成的。1965年Dreyer和Bennet首先提出假說，認(rèn)為Ig的V區(qū)和C區(qū)是由分隔存在的基因所編碼，在淋巴細(xì)胞發(fā)育過程中這兩個(gè)基因發(fā)生易位而重排在一起。1976年日本學(xué)者利根川進(jìn)應(yīng)用DNA重組技術(shù)證實(shí)了這一假說。利根川進(jìn)由此獲得1987年醫(yī)學(xué)和生理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)。

表2-5 免疫球蛋白基因定位

　　一、Ig重鏈基因的結(jié)構(gòu)和重排

　�。ㄒ�)重鍵V區(qū)基因

　　H鏈V區(qū)是由V、D、J三種基因片段經(jīng)重排后組成。

　　1．H鏈V區(qū)基因組成

　�。�1)V基因片段：小鼠VH基因段約為250～1000，人的VH基因片段約為100。V基因片段編碼VH的信號(hào)序列和V區(qū)靠N端98個(gè)氨基酸殘基，包括CDR1和CDR2。

　�。�2)D基因片段：D是指多樣性（diversity)。D基因片段僅存在于H鏈，不存在于L鏈。小鼠DH共有12個(gè)片段，人的DH片段的數(shù)目還不完全清楚，可能有10～20個(gè)左右。D片段編碼H鏈CDR3中大部分氨基酸殘基。

　　（3)J基因片段：J是連接（joining)的意思。JH連接V基因片段和C基因片段。小鼠JH有4個(gè)，人有9個(gè)JH片段，其中6個(gè)是有功能的。J基因片段編碼CDR3的其余部分氨基酸殘基和第4個(gè)骨架區(qū)。

　　2．H鏈V區(qū)基因的移位 首先發(fā)生D與J基因片段的連接形成D-J，然后V基因片段與D-J基因片段連接。H鏈V區(qū)基因的易位和連接是通過七聚體-間隔序列-九聚體識(shí)別信號(hào)和重組酶而完成的。

　�。ǘ�)重鏈C區(qū)基因

　　1．C基因片段小鼠H鏈區(qū)基因片從5’端到3’排列的順序是Cμ-Cδ-Cγ3-Cγ1-Cγ2b-Cε-Cα2，人H鏈C區(qū)基因的順序?yàn)镃μ-Cδ-Cγ3-Cγ1-Cε2（pseudo基因)- Cα2- Cγ2-Cγ- Cε- Cα2（圖2-13，14)。

圖2-13小鼠Ig基因結(jié)構(gòu)

圖2-14 人Ig基因結(jié)構(gòu)

　　2．Ig類別轉(zhuǎn)換（class switch) 是指一個(gè)B細(xì)胞克隆在分化過程中，V基因不變，而CH基因片段不同重排，比較CH基因片段重排后基因編碼的產(chǎn)物，其V區(qū)相同，而C區(qū)不同，即識(shí)別抗原的特異性相同，而Ig的類或亞類發(fā)生改變。Ig可能是通過缺失模式（deletion model)和RNA剪接（splicing)兩種機(jī)制來實(shí)現(xiàn)類別的轉(zhuǎn)換。

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