免疫多样性产生的机制

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1、第十二章免疫多样性产生的机制第一节免疫系统和免疫球蛋白第二节免疫球蛋白基因的重组和体细胞突变第三节免疫球蛋白重链恒定区基因第四节T细胞抗原受体基因第一节免疫系统和免疫球蛋白一、免疫系统1、组成：免疫反应的互补系统体液免疫系统：针对细菌、胞外病毒和外来蛋白细胞免疫系统：破坏被病毒感染的宿主细胞、某些寄生物和外来的移植组织涉及细胞淋巴细胞（lymphocyte）：造血干细胞通过对外来物质特异的模受体识别抗原B、T淋巴细胞巨噬细胞：组织特异，来源于骨髓干细胞吞噬大颗粒和细胞、抗原呈递细胞2、B、T细胞（1）B细胞：◘bonemarrow中完成发育◘表达独

2、特的抗原膜结合受体-----一种抗体分子◘遇到抗原迅速分裂成子代：a)记忆细胞：长寿表达与亲代细胞具有同一结合特性抗体b)效应细胞：浆细胞，存活几天产生分泌型的可溶性抗体◘B细胞受体单独识别抗原但需要TH细胞提供信号才能分泌抗体（2）T细胞：◘迁移到thymusgland中完成后期发育◘表达抗原特异的膜受体－－T细胞受体异二聚体αβ或γδ两条蛋白链◘受与MHC结合的抗原刺激激活分化成：记忆T细胞各种效应T细胞◘两种：T助细胞或TH细胞（helperTcell）激活后分泌淋巴因子激活B、Tc和吞噬细胞等T胞毒细胞或Tc细胞（cytotoxicTcel

3、l）监视病毒感染细胞、肿瘤和外来移植组织◘T细胞识别与MHC结合的抗原MHCmajorhistocompatibilitycomplex（3）免疫反应分类◘体液免疫反应依赖于B细胞，由分泌抗体（Ig）来介导◘细胞免疫反应二、免疫球蛋白（Immunoglobulin）可溶性的血清糖蛋白－－－Ig1、结构：非共价键和二硫键连接的轻、重链两者均含可变区或V区－－N端和恒定区或C区－－C端◘两大特点高度特异性、庞大多样性L链（214aa）－－VL、CLκ和λ两种，对一个Ig唯一H链（426aa）－－VH、CH1、CH2、CH3恒定区的序列有γ、α、μ、δ和

4、ε五种类型VL和VH内有高变区－－真正抗原结合部位负责抗体分子对抗原的识别互补决定区－－CDRIgG、IgA、IgM、IgD和IgE（人体）第二节免疫球蛋白基因的重组和体细胞突变一、免疫球蛋白基因的组织◘Ig基因有三个独立的基因家族分别编码两个轻链（κ和λ）、一个重链（小鼠6、16和12号染色体）◘轻链基因家族的组成：L、V、J、C四类基因片段L－－leadersegmentV－－variablesegmentJ－－jioningsegmentC－－constantsegment◘重链家族：L、V、D、J、C五类片段D－－diversityseg

5、ment高变区◘J和C之间有增强子◘种系中基因数目变动较大FamilyVGenesCGenesManMouseManMouseLambda<3002>64Kappa<300~100011Heavy~300>100098人的重链基因簇包括了所有组织重链的基因信息（重链恒定区九种C片段、两个假基因）λ家族V基因后跟随着几个以J片段作为前导的C基因k家族（人和老鼠）的组成：V基因（人<300、鼠～1000）、5个J（一个假基因）、1个C基因二、免疫球蛋白基因形成过程中的重组机制◘除淋巴细胞外，所有细胞免疫球蛋白基因簇的结构都是相同的－－种系结构◘骨髓干细

6、胞在分化为成熟B淋巴细胞时出现免疫球蛋白基因的体细胞重排◘即－－淋巴细胞中重组产生活性基因使免疫系统为基因组的改变提供了广泛的基础－－抗体分子的多样性1、轻链基因V和J片段的重组a）λ链的重组◘每个C片段前有J跟随◘只发生一次重组在V和J-C之间(V和J的重组)b）κ链的重组◘κ基因簇只有一个C◘V与C之间5个J（一个假基因）◘用到的每个J都可以成为V的外元终端◘整合J左边的缺失掉右边的拼接过程中作为内元◘重链的可变区由V和J基因及第三个D基因片段编码◘重链的可变区重组有两个阶段D-J重组、VH和DJ重组2、重链基因V、D和J片段的重组◘所有V基因

7、的组织结构上很类似a）第一个外元编码信号序（用于膜的黏附）b）第二个编码可变区自身的主要部分c）其他部分由D片段（只对H家族）和一条J片段提供◘一个指定的B淋巴细胞产生λ、κ其中之一轻链同重链结合◘轻链中表现为同型性项斥（isotypicexclusion）往往只有κ链基因重组失败，才发动λ链基因重组◘抗体中大部分轻链是κ链，λ链往往占少部分人类有约60%的轻链是κ链，约40%为λ链。老鼠有95%的B细胞表达κ类型的轻链◘单特异性－－单个B细胞只产生一种抗体基因◘淋巴细胞为二倍体－－H、κ和λ都有两个等位基因－－－重组表现为等位基因排斥（allel

8、icexclusion）3、重组的分子机制◘利根川进（TonegawaS）1987Nobelprize1）重组位点◘轻重链