免疫的遗传分析课件.pptVIP

Ig的基本结构 基本单位4条肽链 2条重链（H链）， 分子量大，440 aa 2条轻链（L链）， 分子量小，214 aa 图24.4 免疫球蛋白的结构：重链和轻链组合在一起，产生具有数个独立结构域的免疫球蛋白。 重链（heavy chain，H） 多肽链的N端重链的1/4→可变区（V区），其余的3/4→恒定区（C区）。根据H链C区氨基酸序列的不同，将H链分为5种： α、 δ、 ε 、 γ、 μ。 IgA、 IgD、 IgE、 Ig G、 Ig M。 不同的H链C区约有40%同源性。在5种Ig分子中，IgA以二聚体形式、IgM以五聚体形式存在。 轻链 按照L链C区氨基酸序列的不同，分为κ链和λ链两种，轻链的1/2故成为可变区（V区），轻链的其余1/2，称为恒定区（C区）。 特点： Ig具有高度特异性，不同的免疫原可以诱导不同B细胞克隆产生不同的抗体。 正因为它具有高度的特异性，因而表现高度多样性。 据估计，一个个体具有可产生超过1亿种抗体的潜能。 Ig基因的结构及其多样性的发生 1) Ig基因的定位 κ链基因分布在2p，λ链基因分布在22q，重链基因则位于14q。 2) Ig基因结构和多样性 轻链基因的结构 κ链、λ链基因均包括:V（variable）、J（joining）、C（constent）三类基因片段。 图24.8 λ 家族是由V基因段与少量的J-C基因段连接而成的。 图24.9 人和鼠的κ家族由V基因段与5个J段在加上一个C基因段相连而成。 图24.10 人类仅仅一个基因簇就包含了重链基因组合的所有信息。 生殖细胞Ig基因的多样性。 轻链分为λ和κ两种类型：轻链λ家族V基因段和J-C基因段在人和鼠种数量不同(鼠少人多)，κ家族只有一个C基因段。 轻链V-J重组，重链V-D-J重组产生免疫多样性。 重链恒定区C基因有多段，其差异决定免疫球蛋白的类型。 多基因段重组产生免疫多样性。 通过约300个V基因和4～5个J基因的重组，一个典型的轻链基因能够产生1200～1500种链。重链基因具有更大的多样性；通过约300个VH基因片段、20个D片段和4个J片段的重组，基因组能够产生4000种可变区与任何一个CH片段结合。 图24.8 λ 家族是由V基因段与少量的J-C基因段连接而成的。 V区基因：V区基因片段大约有150个编码基因。上游都有一个L（leader）基因编码22个氨基酸的前导序列(信号肽)。V基因编码κ链的V区蛋白约96个氨基酸。 J基因片段：在V基因片段的下游相距23kb，J基因片段由5个基因组成，其中Jκ3是无效基因。J基因间相距较近，每个J基因约由500～700bp组成，编码13个氨基酸的肽段。这些氨基酸也属于V区肽段的一部分，称为连接肽段。 C区基因：J区的下游相距2.5kb处， 只有1个C基因，编码κ链C区肽段。 κ链的基因结构(2p12) 图24.9 人和鼠的κ家族由V基因段与5个J段在加上一个C基因段相连而成。 L1 V1 L2 V2 Ln Vn J1 C1 J2 C2 J3 C3 J4 C4 J5 C5 J6 C6 λ链的基因结构(22q11) ?链中L/V基因有100种，但J/C只有6种。重排的组合数远低于?链。 图24.8 λ 家族是由V基因段与少量的J-C基因段连接而成的。 （2）重链基因的结构 在胚胎细胞中分隔为L、V 、D、J、C五类基因节段。 图24.10 人类仅仅一个基因簇就包含了重链基因组合的所有信息。 V基因节段可达300种,D基因节段30种,J基因节段6种,C基因节段9种。 D基因节段位于V、J基因节段之间,为多变区(diversity, D)。 C基因节段的各外显子为各个功能区绞链区的肽段编码。 ⑴ 基因重排产生抗体的多样性 B细胞胚系DNA上有许多组成Ig分子的基因片段，在受到不同抗原刺激后发生重排，随机重排翻译成大量的具有不同特异性的Ig。L链和H链组合起来能够产生4.0×1010 种不同的Ig分子。 轻链基因重排：首先进行V与J连接，VJ再与C区基因连接联结时Vκ和Jκ不同节段的组合,加上V/J接头处的灵活性，可产生至7500 (150 ? 5?10)(假定V/J接头处的灵活性提供10种组合)种不同的κ轻链活性基因。 Ig多样性的发生机制 重链基因家族V/D/J重排: 分为两个阶段,首先D-JH基因节段重组;然后VH与DJH基因节段重组。由于V/D/J重排和V/D、D/J接头处的灵活性，约计能够产生5.0×106 (300×30×6×9×10