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免疫球蛋白的多樣性
閱讀：663 發(fā)布時(shí)間：2013-1-11免疫球蛋白的多樣性機(jī)體對(duì)外界環(huán)境中眾多抗原刺激可產(chǎn)生相應(yīng)的特異性抗體，有人推算抗體的多樣性在107以上，這種抗體多樣性主要是由遺傳控制的。引起免疫球蛋白多樣性的原因主要有以下幾個(gè)方面。
1.胚系中眾多的V、D、J基因片段 胚系（germ line）中未重排的（unrearranged） DNA有眾多的V基因片段以及一定數(shù)量的D、J基因片段。以小鼠為例。VH、DH和JH基因片段分別為1000、12和4，單獨(dú)重鏈重組的多樣性可達(dá)4.8×104左右；Vκ和Jκ分別約為250和4，κ輕鏈V-J重排的多樣性為1.0×103。經(jīng)重鏈與κ輕鏈隨機(jī)配對(duì)后推算的多樣性為（4.8×104）×（1.0×103）=4.8×107。
多肽鏈 基因片段數(shù) 可變區(qū)基因 經(jīng)重排和隨機(jī)配對(duì)后 V J 重組方式 推算的多樣性數(shù)目 重 鏈 1000 12 4 V-D-J 4.8×104 4.8×107 κ輕鏈 250 V-J 1.0×103
注：多樣性數(shù)目不包括VDJ連接多樣性、N區(qū)插入和體細(xì)胞突變所增加的多樣性數(shù)目。
2.VDJ連接的多樣性 輕鏈基因重排過(guò)程中，VJ連接點(diǎn)以及重鏈基因重排過(guò)程中D-J以及V-D-J連接點(diǎn)有一定的變異范圍。例如輕鏈VL因片段3′端5個(gè)核苷酸CCTCC和JL基因片段5′端4個(gè)核苷酸GTGG連接時(shí)，9個(gè)核苷酸中只有6個(gè)核苷酸編碼輕鏈第95、96位氨基酸，可產(chǎn)生8種不同的連接方式（圖3-13）。免疫球蛋白的多樣性
3.體細(xì)胞突變（somatic mutation） 體細(xì)胞在發(fā)育過(guò)程中可發(fā)生基因的突變。以長(zhǎng)期體外培養(yǎng)的B細(xì)胞前體為例，每個(gè)細(xì)胞每個(gè)堿基對(duì)的突變率為1～3×10-5，這種類型突變主要發(fā)生在V基因。體細(xì)胞突變擴(kuò)展了原有胚系眾多基因片段的多樣性。
4.N區(qū)的插入（insert of N region） 在Ig重鏈基因片段重排過(guò)程中，有時(shí)可通過(guò)無(wú)模板指導(dǎo)的機(jī)理（non-temple directed mechanism）在重組后D基因片段的兩側(cè)即VH-DH或DH-JH連接處插入稱之為N區(qū)的幾個(gè)核苷酸。N區(qū)不是由胚系基因所編碼。在N區(qū)插入前，先通過(guò)外切酶切除VH-DH或DH-JH連接處的兒個(gè)堿基對(duì)，然后通過(guò)末端脫氧核苷酸轉(zhuǎn)移酶（terminal deoxynucleotidyl transferase,TdT）連接上N區(qū)。由于額外插入了N區(qū)，可發(fā)生移碼突變（frameshift mutation）,使插入部位以及下游密碼子發(fā)生改變，從而編碼不同的氨基酸，增加了抗體的多樣性。
5.輕鏈重鏈相互隨機(jī)配對(duì) 如表3-5所示，小鼠重鏈與κ輕鏈隨機(jī)配對(duì)后推算的多樣性可達(dá)4.8×107，如果再加上重鏈與λ輕鏈的隨機(jī)配對(duì)其多樣性就更多了。免疫球蛋白的多樣性