淋巴细胞发育过程中重排活化基因rag的表达调控

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3、组成的巨大的特异性抗原受体谱的基础之上。而抗原受体的高度多样性是在发育B和T淋巴细胞通过V(D)J基因重排过程产生的。V(D)J基因重排异常将严重影响抗原受体谱的产生，阻滞淋巴细胞的发育，导致严重联合免疫缺陷综合症SCID或Omenn综合症等疾病1。体内V(D)J基因重排是多种分子参与的复杂过程，其分子机制已基本阐明。大致可将它分为两个阶段：一、重排活化基因RAG1和RAG2蛋白及其辅助DNA结合蛋白HMG1或HMG2特异性识别位于编码基因片段侧翼的重排信号序列RSS并在此将DNA切割开2；二、非同

4、源末端连接装置（nonhomologousend-joiningmachinery，NHEJ)将产生的断裂DNA末端（信号区平末端和发夹结构编码区末端）连接起来形成重排产物。NHEJ主要由广泛表达的DNAligaseⅣ、DNA-PK、Ku70/Ku86、Artemis、XRCC4等蛋白组成。它们也参与其它DNA损伤修复过程3。图1重排活化基因RAGs产物的正确时空特异性表达对获得性免疫系统的正常发育至关重要。它的表达受严格的调控4。值得一提的是近年来建立了绿色荧光蛋白GFP－RAG指示剂转基因和基因

5、打靶小鼠品系。由此可以在体内单细胞水平直接观察RAG的表达，从而有助于确定次级淋巴器官表达RAGS的细胞，及发现参与调控RAG阶段特异性和细胞系特异性表达的顺式作用元件。这是研究RAG调控领域的取得的一大进展5,6,7。一、RAG的结构及功能201.RAG基因结构RAG包括RAG1和RAG2，它们是一对非常独特的基因，最早出现在有齿鱼，在脊椎动物进化过程中高度保守。在人基因组，它们以尾对尾的结构形式定位于11染色体11p13，其编码区位于单独的一个外显子。而且它们共同转录并被协同调控。RAG基因的这

6、些特性提示它们是由一个共同的转座子插入起源而来。RAG1和RAG2在体外的确表现有转座子活性。两个RAG都有一个非编码的外显子，这可能是起源转座子整合的宿主细胞序列，此外显子后来进化为淋巴系统特异性表达调控序列。在人RAG2，有两个变异剪切外显子，(exon1Aandexon1B)。Exon1A构成主要起始位点，exon1B是次要起始位点。小鼠RAG2只有一个外显子1。2.RAG蛋白结构及功能通过大量的RAG蛋白突变体的研究，帮助我们确定了RAG蛋白的多个功能域。（见图2）。人RAG1蛋白全长100

7、8个氨基酸残基，其氨基末端区域（1-386氨基酸残基）有核定位信号，特别是4个碱性区域BI,BIIa，BIIb，BIII是核转运蛋白SRP1的靶点。两个锌指结构域C3HC4,C2H2参与RAG1蛋白的二聚体的形成。RAG1蛋白的中心区域有两个非常保守的功能域，其中392－448氨基酸残基区域识别重组信号序列RSS，将RAG1-RAG2蛋白复合体锚定在RSS区。另一个504-526氨基酸残基区域是重组酶活性区域。与RAG2蛋白相互作用功能域定位于504-1008氨基酸残基区域，包含了活性中心和羧基末端

8、区域。人RAG2蛋白全长包括517个蛋白氨基酸残基，其活性中心位于氨基末端1-382氨基酸残基区域，其中1-355氨基酸残基区域包含6个由50个氨基酸残基组成的kelch/mipp重复基序，它们介导蛋白－蛋白和蛋白－DNA相互作用。RAG2蛋白羧基末端区域非常保守，可能介导与染色体蛋白之间的相互作用。图23.RAG缺陷与疾病对基因打靶小鼠动物模型的研究证明了RAG1和RAG2在V（D）J基因重排和淋巴系细胞发育中的关键性作用。rag1-/-和rag2-/-小鼠有同样的