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免疫球蛋白Ig重鏈基因的結(jié)構(gòu)和重排

 Ig重鏈基因除L、V、D、J和C基因片段外,在內(nèi)含子中還有一些與mRNA轉(zhuǎn)錄和免疫球蛋白類的轉(zhuǎn)換有關(guān)的結(jié)構(gòu)。

 。1)插入順序(intervening sepuence,IS):有IS1、IS2、IS3……等。

 。2)轉(zhuǎn)換區(qū)序列:即S區(qū)(switch region)。除Cδ外,各個(gè)恒定區(qū)基因片段上游都有一個(gè)同源重復(fù)序列的S區(qū),約占2~10kb,分別命名為Sμ、Sγ、Sα和Sε等,與Ig類和亞類的轉(zhuǎn)換有關(guān)。S區(qū)含有眾多串聯(lián)的高度保守的DNA重復(fù)序列,每個(gè)重復(fù)序列可長(zhǎng)到52bp,其確切的功能還不清楚。如Sμ的結(jié)構(gòu)為[(GAGCT)nGGGGT]m,n一般為2~5,但有時(shí)可達(dá)17,m可達(dá)150。目前關(guān)于H鏈轉(zhuǎn)換區(qū)的研究主要以小鼠為模型,如4個(gè)Sγ是由49bp長(zhǎng)的基序的重復(fù)序列所組成。Sα至少由長(zhǎng)為80pb的15個(gè)重復(fù)序列,Sε的重復(fù)序列長(zhǎng)為60bp。在小鼠,B淋巴細(xì)胞經(jīng)T細(xì)胞非依賴性活化后常發(fā)生Sμ/Sγ3和Sμ/Sγ2b的重組,因此在無T細(xì)胞存在條件下,LPS活化小鼠B細(xì)胞成為淋巴母細(xì)胞,主要轉(zhuǎn)換Ig的亞類為IgG3和IgG2b。

 。3)啟動(dòng)子:靠近每個(gè)V基因轉(zhuǎn)錄位點(diǎn)的上游,含有TATA盒,控制RNA多聚酶Ⅱ作用下的轉(zhuǎn)錄過程。大多數(shù)Ig的啟動(dòng)子含有許多DNA序列,包括一個(gè)保守的8個(gè)核苷酸序列,可能是核DNA結(jié)合蛋白(nuclear DNA-binding proteins)結(jié)合部位,在轉(zhuǎn)錄過程中起著重要作用。由于核DNA結(jié)合蛋白是由其它基因所編碼,因此這種作用方式被稱為反式作用(transacting).

圖3-9 膜表面和分泌的Igμ基因及μ鏈羧基端結(jié)構(gòu)的比較

  注:(a)初級(jí)RNA轉(zhuǎn)錄本通過不同的剪接加工,分別形成分泌型μmRNA和膜型μmRNA。
  。╞)蘇氨酸(T)為Cμ4第556位氨基酸。膜表面μ重鏈的556氨基酸后還有41個(gè)氨基酸,其中富含帶負(fù)電氨基酸胞膜外區(qū)12個(gè)氨基酸,26個(gè)疏水性氨基酸組成的穿膜區(qū)以及胞漿區(qū)3個(gè)氨基酸;分泌型μ重鏈在556位氨基酸后有20個(gè)氨基酸組成的尾片,C末端倒數(shù)第二個(gè)為半胱氨酸。醫(yī).學(xué) 全在.線,提供www.med126.com

 。4)增強(qiáng)子(E):在人和小鼠和重鏈和κ輕鏈中發(fā)現(xiàn)有增強(qiáng)子,其核苷酸序列為TGGTAAG。在H鏈基因中,增強(qiáng)子位于JH3'端側(cè)。當(dāng)H鏈VDJ或κ鏈VJ重排后,V基因上游的啟動(dòng)子靠近增強(qiáng)子,使V(D)JC基因重排后開始更為有效的轉(zhuǎn)錄。增強(qiáng)子作用方式與啟動(dòng)子不同,呈方向非依賴方式(orientation-independent manner),即增強(qiáng)子可作用于被轉(zhuǎn)錄基因的上游或下游。此外,增強(qiáng)子的作用是細(xì)胞特異性。

  已重排Ig基因的轉(zhuǎn)錄起始于TATA盒下游約20核苷酸處,轉(zhuǎn)錄至C基因后,產(chǎn)生初級(jí)RNA(primary RNA)轉(zhuǎn)錄本,在3'端切斷后進(jìn)行多聚腺苷酸化(polyadenylation),剪接掉不編碼的內(nèi)容含子,如J區(qū)與C區(qū)之間的不編碼序列是在RNA水平上被剪接掉。

圖3-10 小鼠μ鏈的基因重排順序、轉(zhuǎn)錄和合成

 。ㄋ)重鏈基因重排、轉(zhuǎn)錄和多肽鏈的合成。

  以μ鏈基因的重排順序、轉(zhuǎn)錄和μ鏈合成為例,見圖3-10。

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