6.1.1 ความแปรปรวนของ IMMUNOGLOBULINS
6.1.2 กระบวนการการปรับปรุงใหม่ Gene
6.1.2.2 RECOMBINATION ของยีนสำหรับโซ่ไฟ
6.1.2.3 Complementarity พื้นที่กำหนด
6.1.2.4 RECOMBINATION SEQUENCE ส่งสัญญาณ (RSS)
6.1.2.5 ความยืดหยุ่นของยูเนี่ยน : จัดเรียงการผลิตและ nonproductive
6.1.3.2 combinatorics ความหลากหลาย
6.1.3.3 กระจายความเสี่ยงจากสถานีอะมิโน (RECOMBINATION VARIABLE)
6.1.3.4 โซ่ควบคู่โปรตีนสูงและ L.
6.1 แอนติบอดี
6.1.1 ความแปรปรวนของ IMMUNOGLOBULINS
คุณสมบัติหลักของยีน IG เป็นความจริงพวกเขาเข้ารหัสของความหลากหลายของโปรตีน ความหลากหลายนี้จะโดดเด่นมากที่สุดในเว็บไซต์ปฏิกิริยากับ Ag (N terminus ของ VC และ VL) ละครหลักของ แอนติบอดี เป็นทั้งหมดของ Ac ว่าบุคคลอาจเกิดขึ้นเพื่อตอบสนองภูมิคุ้มกันแรกกับต่าง แอนติเจน แต่ละบุคคลจะถูกกำหนดโดย LB จำนวนโคลนที่มีอยู่ก่อนการสร้างภูมิคุ้มกัน (10 9 หรือมากกว่า)
กลไกการกระจายการลงทุนจะแยกกันสำหรับแต่ละของเครือข่ายเนื่องจากมีการเข้ารหัสในโครโมโซมแตกต่างกัน การวิเคราะห์จีโนมมนุษย์พบว่าโครโมโซมแยกส่วนของ DNA (2 และ 22) การเขียนโปรแกรมสำหรับ C และภูมิภาค V โซ่ไฟในเซลล์ Ac - ผลิต ในการแยก LB และ C ภาค V เชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดโดยส่วน J (และ recombination DNA เกิดขึ้นและเป็นที่จัดใหม่)
| ธาตุเพพไตด | โครโมโซม |
| IgH | 14 |
| แลมบ์ดา | 22 |
| Kappa | 2 |
| TCR alpha - | 14 |
| TCR - beta | 7 |
| TCR - delta | 14 |
| TCR gamma - | 7 |
แต่ละเชิงซ้อนเหล่านี้ประกอบด้วยสามหรือสี่ภาค V (ตัวแปร), ความหลากหลาย D (), J (ร่วม) และ C (คงที่) ภาค V, J, และ D ที่เกิดจากครอบครัวของยีนและแต่ละยีน exons V และ C และ introns ในบริบทนี้หมายถึงลำดับดีเอ็นเอของยีนที่ encodes IG สุดท้าย discrete . เพื่อสร้าง polypeptide ไดรฟ์ที่สามารถแสดงเป็นยีนต้อง V ร่างกายร่วม C แล้วเข้ารหัส
-- โลโซ่ของ C และ L ประกอบด้วยยีนหลายชิ้นส่วนแยกจากกันโดย codable
-- ในปลาย 5'ของตนแต่ละ exons ของภูมิภาค V, นำหน้าด้วย exon สัญญาณเปปไทด์เป็น จำนวนของยีน V (Kappa และ lambda) แตกต่างกันตามชนิด
-- ในยีน 3'C. เป็น ยีนของโซ่หนัก (CH) จะจัดในลำดับ C แต่ละภูมิภาคประกอบด้วยสามหรือสี่ exons (พื้นที่ C) และเปปไทด์ขนาดเล็กรหัสสำหรับ C - terminal
-- ระหว่าง C และยีน V อยู่และคั่นด้วย introns ลำดับรหัสเพิ่มเติม J และ D เพื่อเข้ารหัส terminus - C ของภาค V และ CDR
ดังนั้น :
-- ในพื้นที่ตัวแปรโซ่ไฟถูกเข้ารหัสโดย V, J และภาคคงที่ของ exon C.
-- ในภูมิภาคตัวแปรโซ่หนักถูกเข้ารหัสโดย V, D และ J และ exons พื้นที่คงที่โดยหลาย C.
6.1.2 กระบวนการการปรับปรุงใหม่ Gene
immunoglobulins ผลิตในระหว่างการสุกการทำงานของ lymphocytes B ใน reordered กระบวนการในส่วนที่เป็นเพื่อที่จะอยู่ในห่วงโซ่ติดประเภทส่วนของแต่ละประเภทของแต่ละบรรดาผู้ที่เกี่ยวข้องของในการเข้ารหัส :
-- V + J โซ่ L (lambda หรือ Kappa) กำหนดพื้นที่ของสายไฟที่ VL
-- V + D + โซ่ J H กำหนดพื้นที่ VH ของ chain หนัก
-- ในแต่ละกรณี C ส่วนที่วางอยู่ใกล้กลับสั่งตั้งและ V + หรือ V + D J + J เพื่อกำหนดพื้นที่ที่เหมาะสมคงที่
-- ประกอบส่วน L เล็ก 5'to แต่ละกลุ่ม V. กำหนด peptide ผู้นำสั้นที่ทำหน้าที่ให้คำแนะนำ chain polypeptide ในการสร้างให้เอน endoplasmic หยาบ ระหว่างการหลั่ง peptide นี้ออกเพื่อให้ส่วนหนึ่งของผู้ใหญ่ไม่ IG
Recombination จะดำเนินการโดย recombinase ซับซ้อน VDJ ซึ่งเป็นปกติสำหรับการปรับปรุงใหม่ยีนของ TCR ในส่วนใหญ่ของ lymphocytes B ในการพัฒนา recombination จะเริ่มที่โซ่ IG หนัก
6.1.2.1 RECOMBINATION โซ่หนัก
การจัดใหม่เกิดขึ้นคำสั่งแม่นยำ . การปรับปรุงใหม่ครั้งแรกร่วมกับกลุ่มยีน D J จากนั้นเข้าร่วมหนึ่งในยีนที่สร้างซับซ้อน V VDJ . C ยีนภูมิภาคจะแยกและ intron ของ VDJ RNAhn มีองค์กรเดียวกัน การเพิ่มเติมของ VDJ ร่วมยีน C RNAhn กับ mRNA ฟอร์ม mu ทำงานหนัก chain . ยีน VDJ สอดคล้องกับ VH ยีนภูมิภาค C และ CH
หลัก RNA จะดำเนินการผ่าน polyadenylation ตัดและ splicing อนุพันธ์ผลิตสองชนิด mRNAs :
-- mRNA เครือ mu : รวมกลุ่ม LVDJ - นิ้ว - poly
-- mRNA สำหรับเครือข่าย delta : รวมกลุ่ม LVDJ - Cd - poly
ทราบว่าทั้งสองชนิด mRNA เท่ากันในแง่ LVDJ (ผูกพันส่วนที่จะแปลไป Ag -) แต่ที่จะกำหนดสอง isotypes แตกต่างกันของ แอนติบอดี
mRNA แต่ละแปลและประมวลผล (กำจัดผู้นำ peptide) ที่สร้างขึ้นตามลำดับ mu โซ่หนักชนิดและ delta แต่มีความจำเพาะเดียวกัน เมื่อเครือข่ายเหล่านี้จะรวมกันเป็นอิสระกับโซ่ไฟ, IgM และ IgD นำมาจากเยื่อหุ้มเซลล์ mature B
หมู่หรือโซ่ delta สังเคราะห์ในการควบคุมการ LB recombination ร่างกายสองวิธี
a) โปรตีนยับยั้ง mu irreversibly สร้างใน rearrangements โครโมโซมอื่น ๆ อธิบายยกเว้น allelic chain การปรับปรุงใหม่หนักยีนของโครโมโซม allelic ประสบเฉพาะกรณีที่มีการปรับปรุงใหม่ครั้งแรกไม่ก่อผล
b) การผลิตของ mu โปรตีนในเซลล์ pre - B และแสดงออก membrane, กระตุ้นเครือข่ายการจัดใหม่ไฟ
6.1.2.2 RECOMBINATION ของยีนสำหรับโซ่ไฟ
ต่อไปนี้โล recombination DNA ร่างกายมีผลต่อโซ่ไฟ (Kappa lambda แรกแล้ว) . การแสดงออกที่สมบูรณ์เพื่อนำไปสู่การ IG LB รุ่นของในเซลล์เสร็จของ VDJ recombination และโยกย้ายไปยังปริมณฑล
กลไกการรับรองจะคล้ายกับโซ่หนัก : ส่วนเจวีร่วมอื่นสร้างซับซ้อน VJ ที่คั่นด้วย intron ในภูมิภาค C. RNAhn รักษาลำดับเดียวกันและภายหลังการกำจัดของ intron ใน VJ เพื่อ C mRNA สายไฟประกอบด้วยร่วม chain mu ที่มีอยู่ในฟอร์ม membrane IgM (อ่อน LB)
ผูก mRNA ที่ไรโบโซมที่พื้นผิวของเอน endoplasmic หยาบซึ่งจะเริ่มต้นการแปลของ สิ่งแรกที่มาขึ้นเป็นผู้นำร่วม peptide ซึ่งดัน chain polypeptide ปลูกเป็นลูเมน (ภายใน) ของ RER และสุดท้ายโซ่โปรตีนเป็น cleaved ที่ peptide ผู้นำที่ออกจากสายไฟภายใน RER
6.1.2.3 ภูมิภาค กำหนด Complementary
การเปรียบเทียบลำดับพบว่าตำแหน่งพื้นที่ตัวแปรมีการเปลี่ยนแปลงบ่อยมากขึ้น ตำแหน่งเหล่านี้สะสมในสามพื้นที่ของโซ่หนักและสามจากแสง พื้นที่เหล่านี้เรียกว่า complementarity ภูมิภาคกำหนด (CDR) ความรู้ที่ได้ผ่าน IG โครงสร้างผลึก X - ray พบว่าหก CDR ถูกจัดเป็นกลุ่มในพื้นที่เดียวกันของพื้นที่รูป paratope
CDR3 ของโซ่แต่ละครอบครองส่วนศูนย์กลางของ paratope และมีบทบาทสำคัญในการปฏิสัมพันธ์กับแอนติเจน CDR3 มีความหลากหลายมากที่สุดภายใน immunoglobulins
6.1.2.4 RECOMBINATION SEQUENCE ส่งสัญญาณ (RSS)
มีลำดับขั้นใน introns มียีนใกล้เคียงกับ V และ J สายไฟหรือยีน VDJ โซ่หนักเกี่ยวข้องกับ recombination ใน introns ลำดับประกอบ (รวมกันและรูปแบบพันธบัตร) แสดงสัญญาณสำหรับ recombination (ตัดและประกอบได้) รูปแบบการผสมพันธุ์นี้ยังคงอยู่ในระดับ phylogenetic :
| heptamer spacer (12-24 bp) -- nonamer |
ซึ่งหมายความว่าเราสามารถแยกสองชนิดลำดับ RSS :
-- RSS ของคืน (มี 12 nucleotides แทรกระหว่าง heptamer และ nonamer . โปรดทราบว่าพวกเขาจะเรียกกลับเพราะคู่โหลของฐานตรงกับประมาณระยะทางหนึ่งหันของเกลียวของ DNA)
-- RSS ของสองรอบ (23 nucleotides interspersed)
มีดังต่อไปนี้
-- ด้าน 3'ของแต่ละกลุ่ม V.
-- ที่ 5'ด้านข้างของแต่ละกลุ่ม J.
-- On ทั้งสองด้านของแต่ละกลุ่ม D.
นอกจากนี้ยังมีลักษณะรูปแบบของ RSS และรอบสองจะเปิดกลุ่ม V, D และ J :
-- ในเครือข่าย lambda ในด้าน 3'ของแต่ละส่วน V คือ RSS สองทำงานในขณะที่ด้าน 5'ของแต่ละส่วน J RSS เป็นหนึ่งรอบ
-- ในเครือข่าย Kappa ในด้าน 3'ของแต่ละ V RSS สำหรับการกลับมาในขณะที่ในด้าน 5'ของ J แต่ละ RSS สองทำงาน
-- ในโซ่หนักทั้งด้าน 3'ของ V เป็นด้าน 5'ของ J มี RSS ของสองรอบในขณะที่ทั้งสองด้านของแต่ละส่วน D RSS มีส่งกลับ
ข้อกำหนดนี้จะช่วยให้การสั่งใหม่ของกลุ่มคือโดย RSS ตรงกันระหว่างสองลำดับเพื่อให้สามารถเป็นหนึ่งการแข่งขัน RSS RSS กลับมีอีกสองรอบ กฎนี้ทำให้มั่นใจได้ว่ากลุ่มที่จะเข้าร่วมกลุ่ม JL VL และกลุ่ม VH, DH และ JH เข้าร่วมในที่เหมาะสมหลีกเลี่ยงสหภาพแรงงาน"นอกกฎหมาย"ระหว่างกลุ่มของประเภทเดียวกัน
recombination จะดำเนินการโดย recombinase เฉพาะ lymphocytes และเอนไซม์ทั่วไปเช่น ligases และ exonucleases recombinase มีสองหน่วยย่อย DNA binding :
spacer -- recognizer สัญญาณกับ 12 bp
-- สัญญาณอีก recognizer กับ spacer ของ 22-24 bp
เราได้ระบุสอง recombination เปิดใช้ยีน RAG1 และ RAG2 ซึ่งผลิตในสหภาพ synergistically กระทำของกลุ่ม V - (D) - J เกิดการแบ่ง double - strand DNA ที่ลำดับในขอบเขตระหว่าง RSS coding และเพียงดำเนินการใน DNA germline ของ อิมมูโน ยีนหรือในของห่วงโซ่ TCR แสดงเฉพาะในสารตั้งต้นของเซลล์ B หรือ T แต่ไม่ lymphocytes ผู้ใหญ่
การปรับปรุงใหม่ของยีน H chain ปรากฏจะควบคุมโดยรอบเซลล์และยีนขาดวิ่นใช้งานในเซลล์จับใน G1 phase ของวงจรและการปรับโครงสร้างการผลิตปรากฏนำไปสู่การยับยั้งเศษ 2 กิจกรรม
6.1.2.5 ความยืดหยุ่นของ ยูเนี่ยน : จัดเรียงการผลิตและ nonproductive
แม้ว่ากลไกการ recombination ค่อนข้างถูกต้องที่เขตแดนระหว่าง RSS และลำดับรหัสที่เชื่อมต่อระหว่างลำดับรหัสของยีนเป็นสองส่วนมากมีความยืดหยุ่น (variety) ซึ่งก่อให้ hypervariability ของแอนติเจนเว็บไซต์ผูกพันมีผลกระทบต่อ CDR3 ที่แยกไม่ได้กำหนดที่ nucleotide สิ้นส่วนจะเข้าร่วมกับ nucleotide อื่นไม่ว่าสิ่งที่ส่วนอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการผูกพัน
ดังนั้นเมื่อเรามีการควบรวมกิจการระหว่างสองส่วนที่ข้อความที่ผสานผลอาจหรือไม่อาจจะระยะที่เหมาะสมสำหรับการแปลในไรโบโซมเพื่อสร้าง polypeptide ทำงาน rearrangements ที่อยู่ในระยะ (ระยะหมายถึงการแปลที่ถูกต้อง) เรียกว่า rearrangements ผลิตส่วนผู้ที่ยังไม่ได้ผลในระยะ, เรียก rearrangements ไม่ผลิต หลายหลังสามมีผล'ที่เกี่ยวกับเขต fusion, codons ไร้สาระ (หยุดการแปล) เพื่อสร้างโปรตีนที่ตัดสมบูรณ์ non - functional
ถ้าเซลล์ B rearranges พัฒนาหนึ่งในสองอัลลีลของประเภทหนึ่งโซ่อิมมูโนและจะไม่ผลิตแล้วพยายาม allele อื่นๆ หากมีการปรับปรุงใหม่เป็นผลผลิตของยีน Kappa, ยับยั้งการปรับปรุงใหม่ยีน lambda เมื่อสั่งใหม่ยีน Kappa lambda ของโครโมโซมทั้งสองไม่ก่อผล ถ้าไม่ได้ผลิตเซลล์จะเข้าสู่ apoptosis ในไขกระดูกเพียง 8% ของเซลล์ pre - B ถึงกำหนดและสามารถหลุดออกมาเป็น เซลล์ ผู้ใหญ่ immunocompetent B.
ยกเว้น Allelic จะแสดงความจริงที่ B แต่ละเซลล์เพียงหนึ่งในสองอัลลีลของอิมมูโนแต่ละชนิดของโซ่ (หนักและเบา) เพื่อให้แน่ใจว่าเซลล์ใน B มีเพียงแอนติเจนจำเพาะหนึ่งทุก
6.1.3 การสร้างแอนติบอดีละคร
กลไกทางพันธุกรรมจำนวนมากร่วมให้ความหลากหลายของ Ab หลั่งและ membrane - bound ความหลากหลายนี้เป็นแอนติเจนอิสระและถูกสร้างขึ้นในระหว่างการเจริญเติบโตเชื้อสาเหตุ
6.1.3.1 ยีนหลายสายเชื้อ
เราพูดคุยเกี่ยวกับความหลากหลายของกลุ่มครอบครัว multigene ส่วนใหญ่จาก VK และ VH แต่ยังของ J และ D พื้นที่ coding for CDR
6.1.3.2 Combinatorics ความหลากหลาย
สมาคม combinatorial ของกลุ่มยีนที่แตกต่างกัน V, D และ J ให้รุ่นกว้างของจำเพาะแตกต่างกันของ Ac clone แต่ละ LB และลูกหลานของพวกเขาแสดงเพียงหนึ่งชุดค่าผสมเหล่านี้ VDJ (recombination ร่างกาย)
-- 300 ชนิดของ VH DH x 13 x 4 ประเภทประเภท JH = 1.6 ° 104 ประเภทของสโซ่
-- 300 ชนิด Kappa V - x 4 ประเภท J - Kappa = 1.2 × 10 3 ประเภทของเครือข่าย Kappa
-- สองประเภทหน้าที่ของ V lmabda - x 3 ประเภท J - lambda = 6 ประเภทของเครือข่าย lambda
แม้ว่าการส่งสัญญาณของลำดับ recombination (RSS) เสมอ dovetailed แม่นยำ, สหภาพสองส่วนรหัสไม่ถูกต้องมัก (มักจะพูดถึงความยืดหยุ่น) และสามารถสร้าง rearrangements ไม่ผลิต (ทฤษฎี 2 / 3 ของเวลา) แต่ยังผลิตในกรดอะมิโนเป็นทางเลือกที่ปรากฏที่ร่วม อนุมานได้ว่าการเพิ่มขึ้นของความหลากหลายของจำเพาะ antibodies , ระดับ, CDR3 และไฟหนักโซ่ โดยเฉลี่ยสหภาพ V L D L, D H J H และ V H D H สามารถผลิตกรดอะมิโนที่แตกต่างกันสาม (recombination ตัวแปร) 300 ประเภทของ VH x 13 x 4 ประเภทประเภท DH ดังนั้น :
-- Chain H : 3 × 3 = 9 (เกือบลำดับความสำคัญของการเพิ่มขึ้นสำหรับเครือข่ายขนาดใหญ่)
-- โซ่ Kappa : 3 ปัจจัยเพิ่มความแปรปรวน
-- โซ่ Lambda : 3 ปัจจัยเพิ่มความแปรปรวน
6.1.3.3 กระจายความเสี่ยงจากสถานีอะมิโน (RECOMBINATION VARIABLE)
ที่ polypeptide ระดับของที่เว็บไซต์ผูกพันและ VHDH DHJH มีกรดอะมิโนบางส่วนไม่ได้เข้ารหัส ยีน ตัวเอง (ไม่ได้เข้ารหัสในส่วนที่เกี่ยวข้อง D, J และ V) แต่ถูกกำหนดโดยเรียกว่า nucleotides N ซึ่งมีการเพิ่มเช่น สหภาพครูในช่วง DJ และ V - DJ
คือการเร่งปฏิกิริยาโดย terminal desoxinucleotidiltransferasa (TdT) กับ DNA polymerase กิจกรรมอิสระของเชื้อราซึ่งจะสุ่มเพิ่มถึง 15 nucleotides ที่ข้อต่อเพื่อให้ภาคสุดท้ายสามารถแสดงได้ดังนี้ V H - ND - NJ H H นี้มีความหลากหลายเพิ่มมากพอที่เกี่ยวเฉพาะ CDR3 chain หนัก
6.1.3.4 โซ่ควบคู่โปรตีนสูงและ L.
นอกจากนี้ยังก่อให้เกิดความหลากหลายเพราะแต่ละภูมิภาค chain V ส่วนร่วมในการรับรู้แอนติเจน
6.1.3.5 hypermutation โซมาติก
หลังจากกระตุ้น antigenic, lymphocytes ติดต่อกับแอนติเจน B และโยกย้ายไปยังรูขุมเม็ดเลือดเพื่อสร้างศูนย์เชื้อโรคที่มี hypermutation ปรากฏการณ์ที่รู้จักกันเป็นร่างกาย . ในขั้นตอนนี้ยีนของหนักและเบาโซ่รับ hypermutation ร่างกาย ส่วนใหญ่ที่มีผลต่อยีน V โซ่และมีความรับผิดชอบในการสุก affinity ของแอนติบอดีในระหว่างการตอบสนองต่อรอง เว็บไซต์ที่สำคัญซึ่งร่างกายกลายพันธุ์เป็นศูนย์เชื้อโรคของรูขุมเม็ดเลือดในการตอบสนองต่อ แอนติเจน ขึ้นอยู่กับ LTH
เรารู้ว่าลักษณะบางอย่างของร่างกายกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นในยีน IG :
-- กลายพันธุ์ส่วนใหญ่มีผลต่อ IgG และอิงะในการเปลี่ยนเป็นปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับ IG ชั้น สันนิษฐาน, variants ร่างกายจะถูกเลือกโดย Ag, มี affinity สูงกว่า germline Ac
-- มีอัตราการกลายพันธุ์สูง (10 -3 · pb -1 โ '1 ยรุ่นคือหนึ่งล้านครั้งกว่าปกติ) ที่มีอย่างต่อเนื่องสร้างพันธุ์ใหม่ของ immunoglobulins จากยีนเดิมปรับปรุงใหม่
-- จำนวนการกลายพันธุ์เพิ่มขึ้นในระบบภูมิคุ้มกันโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการตอบสนองรองและอื่นๆ
-- ด้วยอายุที่เพิ่มขึ้นของการกลายพันธุ์เพิ่มบุคคลที่น่าจะเป็นเพราะมีหน่วยความจำเพิ่มเติม B เซลล์ที่ป้อนในขั้นตอนการ hypermutation ร่างกาย
-- กลายพันธุ์ Point มักจะกระจุกใน exons ของภาค V และลำดับ flanking ของ H และ L โซ่และอีกมากมายในภูมิภาค hypervariable (CDR1 และ CDR2)
-- การกลายพันธุ์มากที่สุดเปลี่ยนที่นำไปสู่การแทนในลำดับกรดอะมิโนของ CDR ได้ ผลที่ได้คือว่ามีพันธุ์ใหม่ของ IG จากเดิม
-- การกลายพันธุ์สามารถนำไปสู่การไม่รู้จัก Ac Ag และ LB อาจตายหรือได้รับความจำเพาะสำหรับ Ag อื่น
