二、Ig轻链基因的结构和重排
在Ig重链基因重排后,轻链的可变区基因片段随之发生重排,V与J基因片段并列在一起。κ轻链基因先发生重排,如果κ基因重排无效,随即发生λ基因的重排。
[b](一)κ链基因的结构和重排[/b]
在小鼠,Vκ基因片段约有250个,间隔距离平均为10~12kb;Jκ有5个,其中4个有功能:Cκ只有1个。在人类,Vκ基因片段约有85~100个,编码V区氨基端的1~95位氨基酸,包括CDR1、CDR2和部分CDR3。根据DNA相似性程度,Vκ可分为16个组。在胚系DNA水平上,Vκ基因片段分散约占2000kb之长,占人2号染色体长度的百分之一左右。Jκ基因片段有5个,编码第96~108氨基酸。Jκ与最后一个Vκ基因片段的3′端相距为23kb,但与Cκ外显子靠得较近。Cκ也只有1个,编码C区(109~214氨基酸),所有κ轻链具有同一结构的C区。人和鼠Cκ距最后一个Jκ基因片段约2.5kb。Vκ与Cκ之间以随机的方式发生重组连接。人κ轻链V基因的排列多样性约为100Vκ×5Jκ=500。
[b](二)λ链基因的结构和重排[/b]
小鼠Igλ轻链基因结构见表3-4。在大多数近交系小鼠中,有4个J[XB]λ[/XB]和4个C[XB]λ[/XB],根据其在胚系DNA上的分布位置可分为两组(cluster):J[XB]λ[/XB]2C[XB]λ[/XB]2J[XB]λ[/XB]4C[XB]λ[/XB]4(C2-C4组)和J[XB]λ[/XB]3C[XB]λ[/XB]3J[XB]λ[/XB]1C[XB]λ[/XB]1(C3-C1组),每组基因片段长约为5kb。
表3-4 λ链基因结构和编码的氨基酸
分类 | 名称 | 在基因片段中的位置 | 编码氨基酸在轻链中的位置 | 编码氨基酸数 |
| 先导序列基因片段 |
| L1 | 基因组5′端 | 第-19~-5先导肽段 | 15 |
外显子 | L2 | 紧接V基因5′端 | 第-4~-1先导肽段 | 4 |
V基因片段 | L2的3′端 | V区1~96或98 | 96或98 |
| J基因片段 | V基因片段3′端 | V区97或99~112 | 14或16 |
| C基因片段 | J基因片段3′端 | C区113~214 | 102 |
内含子 | IS1 | 在L1与L2之间 | 93 bp | (不编码) |
IS2 | J与C之间 | 1205 bp | (不编码) |
λ基因组中共含有V[XB]λ[/XB]1、V[XB]λ[/XB]2和V[XB]λ[/XB]x3个V[XB]λ[/XB]基因片段,V[XB]λ[/XB]2与“C2-C4组”(J[XB]λ[/XB]2C[XB]λ[/XB]2J[XB]λ[/XB]4C[XB]λ[/XB]4)的5′端相距73kb;V[XB]λ[/XB]1与“C3-C1组”(J[XB]λ[/XB]3C[XB]λ[/XB]3J[XB]λ[/XB]1C[XB]λ[/XB]1)相距19kb;V[XB]λX[/XB]与V[XB]λ[/XB]23′端相距19kb;V[XB]λ[/XB]重因片段与J[XB]λ[/XB]、C[XB]λ[/XB]基因片段的连接并不完全随机,V[XB]λ[/XB]1与J[XB]λ[/XB]3或J1重排,组成V[XB]λ[/XB]1J[XB]λ[/XB]3C[XB]λ[/XB]3基因或V[XB]λ[/XB]1J[XB]λ[/XB]1C[XB]λ[/XB]1基因,而V[XB]λ[/XB]2似乎只与J[XB]λ[/XB]2重排组成V[XB]λ[/XB]2J[XB]λ[/XB]2C[XB]λ[/XB]2基因,偶尔可见V[XB]λ[/XB]2与J[XB]λ[/XB]3或J[XB]λ[/XB]1重排,分别组成V[XB]λ[/XB]2J[XB]λ[/XB]3C[XB]λ[/XB]3基因和V[XB]λ[/XB]2J[XB]λ[/XB]1C[XB]λ[/XB]1基因。J[XB]λ[/XB]4、C[XB]λ[/XB]4不具备功能。目前尚未发现V[XB]λ[/XB]1与J[XB]λ[/XB]2重排。V[XB]λX[/XB]只发现与J[XB]λ[/XB]2重排。
在人类,λ基因位于第22号染色体,V[XB]λ[/XB]约有100个,不同亚型含C[XB]λ[/XB]数量在6~9个之间,每个C[XB]λ[/XB]与各自的J[XB]λ[/XB]基因片段相邻。λ轻链的转录过程是某一个V[XB]λ[/XB]基因片段与某一个J[XB]λ[/XB]片段连接成V[XB]λ[/XB]/J[XB]λ[/XB]外显子,然后与邻近C[XB]λ[/XB]基因片段重组转录为初级mRNA,再通过mRNA的剪接、翻译及修饰,成为成熟的λ轻链。
[img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/xibaohefenzimianyixue/xibaohefenzimianyixue035.jpg[alt]小鼠κ轻链基因重排顺序、转录和合成[/alt][/img]
图3-11 小鼠κ轻链基因重排顺序、转录和合成