拓展阅读一 免疫球蛋白基因以位点特异性重组发生重排

B淋巴细胞产生的抗体分子免疫球蛋白(Ig),由两条轻链(L链)和两条重链(H链)组成,它们分别由3个独立的基因簇编码,其中2个编码轻链(κ和λ),1个编码重链。决定轻链的基因簇上分别有L、V、J、C四类基因片段。L代表前导片段(leader segment),V代表可变片段(variable segment),J代表连接片段(joining segment),C代表恒定片段(constant segment)。决定重链的基因族上共有L、V、D、J、C五类基因片段,其中D代表多样性片段(diversity segment)。
重链(IgH)基因的V-D-J重排和轻链(IgL)基因的V-J重排均发生在特异位点上,这是因为在V片段下游、J片段上游及D片段两侧都有保守的重组信号序列(recombination signal sequence,RSS),重组酶通过识别位于片段两端的RSS而启动位点特异性重组,从而移除位于RSS中间的片段(如图所示)。
免疫球蛋白基因V-D-J重排过程
RSS由一个保守的回文七核苷酸序列(CACAGTG)和一个保守的富含A的九核苷酸序列(ACAAAAACC)组成,中间为固定长度(一般为12~23bp)的间隔序列。参与重排的重组酶基因rag(recombination-activating gene)有两个,分别编码蛋白质RAG1和RAG2。在V(D)J重排过程中,RAG1负责识别九核苷酸信号序列,并与RAG2共同形成复合物,七核苷酸序列位置是切割DNA的位点。
T淋巴细胞的受体有两类,一类是αβ受体(出现于成熟T细胞),另一类是γδ受体(只存在于缺失α、β链的T细胞和发育早期的T细胞)。这些T细胞受体的基因重排与抗体基因重排十分类似,也存在β链与γ链的V-D-J重排和α链与δ链的V-J重排。由于V(D)J重排近似于随机组合V、D、J基因片段,从而使脊椎动物可以编码能够识别细菌、病毒、原虫及肿瘤细胞等相应抗原的各种免疫球蛋白和T细胞受体。
【推荐阅读】
1.Kallenbach S, Rougeon F. A V(D)J site-specificrecombination model involving no compulsory double-stranded break formation atthe coding segments. Res Immunol. 143(9):873-8. 1992
2.Smith GR. How homologous recombination is initiated:unexpected evidence for single-strand nicks from v(d)j site-specificrecombination. Cell. 117(2):146-8. 2004
3.Kim DR, Park SJ, Oettinger MA. V(D)J Recombination:Site-specific Cleavage and Repair. Mol. Cells. 10(4): 367~374. 2000
(王丽颖)