第十二章免疫多樣性的分子機制優(yōu)選第十二章免疫多樣性的分子機制相同的－－種系結構?受與MHC結合的抗原刺激激活分化成：Hn×100(V)×20(Ddiversity)×4(J)×10(C)依賴于B細胞，由分泌抗體合物切開七核苷酸J－－jioningsegmentC－－constantsegment導致Ig的多樣性1、輕鏈基因V和J片段的重組12Nt23Nt二、膜型和分泌型球蛋白的產生?成熟的抗體形成細胞－－－使用同一系列的可變區(qū)基因，固定長度的間隔序列－－12bp或23bp?只發(fā)生一次重組遠遠多于抗原的種類（數百萬種）3)V基因只有和C連接第一節(jié)免疫系統和免疫球蛋白一、免疫系統1、組成：免疫反應的互補系統體液免疫系統：針對細菌、胞外病毒和外來蛋白細胞免疫系統：破壞被病毒感染的宿主細胞、某些寄生物和外來的移植組織涉及細胞淋巴細胞（lymphocyte）：造血干細胞通過對外來物質特異的模受體識別抗原

B、T淋巴細胞巨噬細胞：組織特異，來源于骨髓干細胞吞噬大顆粒和細胞、抗原呈遞細胞2、B、T細胞（1）B細胞：?bonemarrow中完成發(fā)育?表達獨特的抗原膜結合受體-----一種抗體分子?遇到抗原迅速分裂成子代：

a)

記憶細胞：長壽表達與親代細胞具有同一結合特性抗體b)

效應細胞：漿細胞，存活幾天產生分泌型的可溶性抗體?B細胞受體單獨識別抗原但需要TH細胞提供信號才能分泌抗體（2）T細胞：

?遷移到thymusgland中完成后期發(fā)育?表達抗原特異的膜受體－－T細胞受體異二聚體αβ或γδ兩條蛋白鏈?受與MHC結合的抗原刺激激活分化成：記憶T細胞各種效應T細胞?兩種：T助細胞或TH細胞（helperTcell）激活后分泌淋巴因子激活B、Tc和吞噬細胞等

T胞毒細胞或Tc細胞（cytotoxicTcell）監(jiān)視病毒感染細胞、腫瘤和外來移植組織?T細胞識別與MHC結合的抗原

MHCmajorhistocompatibilitycomplex（3）免疫反應分類?體液免疫反應依賴于B細胞，由分泌抗體（Ig）來介導?細胞免疫反應二、免疫球蛋白（Immunoglobulin

）可溶性的血清糖蛋白－－－Ig1、結構：非共價鍵和二硫鍵連接的輕、重鏈兩者均含可變區(qū)或V區(qū)－－N端和恒定區(qū)或C區(qū)－－C端?兩大特點高度特異性、龐大多樣性L鏈（214aa）－－VL、CLκ和λ兩種，對一個Ig唯一H鏈（426aa）－－VH、

CH1、CH2、CH3恒定區(qū)的序列有γ、α、μ、δ和ε五種類型VL和VH內有高變區(qū)－－真正抗原結合部位負責抗體分子對抗原的識別互補決定區(qū)－－CDRIgG、IgA、IgM、IgD和IgE（人體）第二節(jié)免疫球蛋白基因的重組

和體細胞突變

一、免疫球蛋白基因的組織?Ig基因有三個獨立的基因家族分別編碼兩個輕鏈（κ和λ）、一個重鏈（小鼠6、16和12號染色體）?輕鏈基因家族的組成：L、V、J、C四類基因片段

L－－leadersegmentV－－variablesegmentJ－－jioningsegmentC－－constantsegment?重鏈家族：L、V、D、J、C五類片段

D－－diversitysegment高變區(qū)?J和C之間有增強子?種系中基因數目變動較大FamilyVGenesCGenesManMouseManMouseLambda<3002>64Kappa<300~100011Heavy~300>100098人的重鏈基因簇包括了所有組織重鏈的基因信息（重鏈恒定區(qū)九種C片段、兩個假基因）λ家族V基因后跟隨著幾個以J片段作為前導的C基因k家族（人和老鼠）的組成：V基因（人<300、鼠～1000

）、5個J（一個假基因）、1個C基因二、免疫球蛋白基因形成過程中的重組機制?除淋巴細胞外，所有細胞免疫球蛋白基因簇的結構都是相同的－－種系結構?骨髓干細胞在分化為成熟B淋巴細胞時出現免疫球蛋白基因的體細胞重排?即－－淋巴細胞中重組產生活性基因使免疫系統為基因組的改變提供了廣泛的基礎

－－抗體分子的多樣性1、輕鏈基因V和J片段的重組a）λ鏈的重組?每個C片段前有

J跟隨?只發(fā)生一次重組在V和J-C之間

(V和J的重組)b）κ鏈的重組?κ基因簇只有一個C?V與C之間

5個J（一個假基因）?用到的每個

J都可以成為

V的外元終端?整合J左邊的缺失掉右邊的拼接過程中作為內元?涉及鏈的斷裂和重接b）V-J和V-D-J的重組第二節(jié)免疫球蛋白基因的重組

和體細胞突變監(jiān)視病毒感染細胞、腫瘤和外來移植組織?λ、κ輕鏈和重鏈都發(fā)現有體細胞突變?輕、重鏈中都涉及Hn×100(V)×20(Ddiversity)×4(J)×10(C)（不同的加尾位點）與基因接頭處的一?遷移到thymusgland中完成后期發(fā)育碼信號序12Nt23Nt?B細胞分化之出,輕重鏈重排后經轉錄和拼接加工成成熟κ和λ兩種，對一個Ig唯一?輕鏈基因家族的組成：L、V、J、C四類基因片段?λ、κ輕鏈和重鏈都發(fā)現有體細胞突變才有活性（組織…）再次抗原刺激后第二次重排另一條鏈的酯鍵12Nt23Nt總結：產生抗體多樣性的機制?除淋巴細胞外，所有細胞免疫球蛋白基因簇的結構都是k家族（人和老鼠）的組成：V基因（人<300、鼠～1000）、5個J（一個假基因）、1個C基因mRNA后翻譯成免疫球蛋白－－膜型－－IgM、IgD二、膜型和分泌型球蛋白的產生5’－P）?活性鏈的生成抑制?活性鏈的生成抑制在V和J-C之間?所有V基因的組織結構上很類似?重鏈的可變區(qū)由V和J基因及第三個

D基因片段編碼?重鏈的可變區(qū)重組有兩個階段

D-J重組、

VH和DJ重組2、重鏈基因V、D和J片段的重組?所有V基因的組織結構上很類似a）第一個外元編碼信號序（用于膜的黏附）b）第二個編碼可變區(qū)自身的主要部分c）其他部分由

D片段（只對H家族）和一條J片段提供?一個指定的B淋巴細胞產生λ、κ其中之一輕鏈同重鏈結合?輕鏈中表現為同型性項斥（isotypicexclusion）往往只有κ鏈基因重組失敗，才發(fā)動λ鏈基因重組?抗體中大部分輕鏈是κ

鏈，λ鏈往往占少部分人類有約60%的輕鏈是κ鏈，約40%為λ鏈。老鼠有95%

的B細胞表達κ類型的輕鏈?單特異性－－單個B細胞只產生一種抗體基因?淋巴細胞為二倍體－－H、κ和λ都有兩個等位基因－－－重組表現為等位基因排斥（allelicexclusion）3、重組的分子機制?利根川進（TonegawaS）1987Nobelprize1）重組位點?輕重鏈重組涉及相同的機理（特異位點）?V下游、J上游、D兩側存在保守的重組信號序列（RSS）?RSS:共同的回文七核苷酸－－CACAGTG（與基因連接）固定長度的間隔序列－－12bp或23bp

共同的富含A的九核苷酸－－ACAAAAACC?輕鏈中：κ鏈V下游與J上游的RSS方向相反

(間隔序列12、23)?D下游和J上游的RSS也有同樣關系（12、23）?重鏈中：V下游與D上游的RSS方向相反(間隔序列23、12)

λ鏈(間隔序列12、23)2）重組機制?涉及鏈的斷裂和重接?重組酶基因rag(recombinationactivatinggene)

編碼蛋白質RAG1和RAG2?RAG1和RAG2識別RSS之間所形成的二級結構?重組只發(fā)生在間隔為12bp與23bp的不同RSS之間－－－12－23規(guī)則VLLVVL9Nt9Nt12Nt23Nt7Nt7NtVJLa)RAG1/RAG2識別的二級結構?不同的V片段與J-C的重組（H鏈V與D、D與J-C）－－導致Ig多樣性b)RAG1/RAG2復合物切開七核苷酸與基因接頭處的一條鏈（3‘－OH、

5’－P）c)基因片段末端形成發(fā)夾結構游離3’－OH攻擊另一條鏈的酯鍵（雙鏈斷裂）d)連接反應導致序列的變化－插入、缺失（影響編碼蛋白）?連接位點不同－－導致Ig的多樣性3)V基因只有和C連接后才有活性?涉及啟動子和增強子的作用?V-C連接后V的啟動子接近增強子后才有活性?增強子只在B細胞內才有活性（組織…）4)重排中的等位相斥?輕、重鏈中都涉及?Ig0－未經重排的種系構型

Ig－－無效基因

Ig+－有效基因?活性鏈的生成抑制了進一步的重排三、體細胞突變?在體細胞原型球蛋白基因序列上發(fā)生的單個堿基突變?λ、κ輕鏈和重鏈都發(fā)現有體細胞突變總結：產生抗體多樣性的機制a）性細胞內含有多個V基因b）

V-J和V-D-J的重組c）重組部位的差異性d）體細胞突變e）重鏈和輕鏈的隨機重組★各種機制相伴隨,因此Ig多樣性以乘積的方式增加L（

）300(V)×5(J)＝1500（L(

)）Hn×100(V)×20(Ddiversity)×4(J)×10(C)

＝n×80000LV-L多位點連接10HV-L多