Ig轻链基因的结构和重排
2011-11-28 18:05:02 来源： 作者： 评论：0 点击：
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。
（一）κ链基因的结构和重排
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。
（二）λ链基因的结构和重排
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Jλ和4个Cλ，根据其在胚系DNA上的分布位置可分为两组（cluster):Jλ2Cλ2Jλ4Cλ4(C2-C4组)和Jλ3Cλ3Jλ1Cλ1（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9896或98
J基因片段V基因片段3′端V区97或99～11214或16
C基因片段J基因片段3′端C区113～214102
内含子IS1在L1与L2之间93 bp(不编码）
IS2J与C之间1205 bp（不编码）
λ基因组中共含有Vλ1、Vλ2和Vλx3个Vλ基因片段，Vλ2与“C2-C4组”（Jλ2Cλ2Jλ4Cλ4）的5′端相距73kb；Vλ1与“C3-C1组”（Jλ3Cλ3Jλ1Cλ1）相距19kb；VλX与Vλ23′端相距19kb；Vλ重因片段与Jλ、Cλ基因片段的连接并不完全随机，Vλ1与Jλ3或J1重排，组成Vλ1Jλ3Cλ3基因或Vλ1Jλ1Cλ1基因，而Vλ2似乎只与Jλ2重排组成Vλ2Jλ2Cλ2基因，偶尔可见Vλ2与Jλ3或Jλ1重排，分别组成Vλ2Jλ3Cλ3基因和Vλ2Jλ1Cλ1基因。Jλ4、Cλ4不具备功能。目前尚未发现Vλ1与Jλ2重排。VλX只发现与Jλ2重排。
在人类，λ基因位于第22号染色体，Vλ约有100个，不同亚型含Cλ数量在6～9个之间，每个Cλ与各自的Jλ基因片段相邻。λ轻链的转录过程是某一个Vλ基因片段与某一个Jλ片段连接成Vλ/Jλ外显子，然后与邻近Cλ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。
图3-11 小鼠κ轻链基因重排顺序、转录和合成
（一）κ链基因的结构和重排
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。
（二）λ链基因的结构和重排
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Jλ和4个Cλ，根据其在胚系DNA上的分布位置可分为两组（cluster):Jλ2Cλ2Jλ4Cλ4(C2-C4组)和Jλ3Cλ3Jλ1Cλ1（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9896或98
J基因片段V基因片段3′端V区97或99～11214或16
C基因片段J基因片段3′端C区113～214102
内含子IS1在L1与L2之间93 bp(不编码）
IS2J与C之间1205 bp（不编码）
λ基因组中共含有Vλ1、Vλ2和Vλx3个Vλ基因片段，Vλ2与“C2-C4组”（Jλ2Cλ2Jλ4Cλ4）的5′端相距73kb；Vλ1与“C3-C1组”（Jλ3Cλ3Jλ1Cλ1）相距19kb；VλX与Vλ23′端相距19kb；Vλ重因片段与Jλ、Cλ基因片段的连接并不完全随机，Vλ1与Jλ3或J1重排，组成Vλ1Jλ3Cλ3基因或Vλ1Jλ1Cλ1基因，而Vλ2似乎只与Jλ2重排组成Vλ2Jλ2Cλ2基因，偶尔可见Vλ2与Jλ3或Jλ1重排，分别组成Vλ2Jλ3Cλ3基因和Vλ2Jλ1Cλ1基因。Jλ4、Cλ4不具备功能。目前尚未发现Vλ1与Jλ2重排。VλX只发现与Jλ2重排。
在人类，λ基因位于第22号染色体，Vλ约有100个，不同亚型含Cλ数量在6～9个之间，每个Cλ与各自的Jλ基因片段相邻。λ轻链的转录过程是某一个Vλ基因片段与某一个Jλ片段连接成Vλ/Jλ外显子，然后与邻近Cλ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。
图3-11 小鼠κ轻链基因重排顺序、转录和合成
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