Ig重链基因除L、V、D、J和C基因片段外,在内含子中还有一些与mRNA转录和免疫球蛋白类的转换有关的结构。
(1)插入顺序(intervening sepuence,IS):有IS1、IS2、IS3……等。
(2)转换区序列:即S区(switch region)。除Cδ外,各个恒定区基因片段上游都有一个同源重复序列的S区,约占2~10kb,分别命名为Sμ、Sγ、Sα和Sε等,与Ig类和亚类的转换有关。S区含有众多串联的高度保守的DNA重复序列,每个重复序列可长到52bp,其确切的功能还不清楚。如Sμ的结构为[(GAGCT)nGGGGT]m,n一般为2~5,但有时可达17,m可达150。目前关于H链转换区的研究主要以小鼠为模型,如4个Sγ是由49bp长的基序的重复序列所组成。Sα至少由长为80pb的15个重复序列,Sε的重复序列长为60bp。在小鼠,B淋巴细胞经T细胞非依赖性活化后常发生Sμ/Sγ3和Sμ/Sγ2b的重组,因此在无T细胞存在条件下,LPS活化小鼠B细胞成为淋巴母细胞,主要转换Ig的亚类为IgG3和IgG2b。
(3)启动子:靠近每个V基因转录位点的上游,含有TATA盒,控制RNA多聚酶Ⅱ作用下的转录过程。大多数Ig的启动子含有许多DNA序列,包括一个保守的8个核苷酸序列,可能是核DNA结合蛋白(nuclear DNA-binding proteins)结合部位,在转录过程中起着重要作用。由于核DNA结合蛋白是由其它基因所编码,因此这种作用方式被称为反式作用(transacting).
图3-9 膜表面和分泌的Igμ基因及μ链羧基端结构的比较
注:(a)初级RNA转录本通过不同的剪接加工,分别形成分泌型μmRNA和膜型μmRNA。
(b)苏氨酸(T)为Cμ4第556位氨基酸。膜表面μ重链的556氨基酸后还有41个氨基酸,其中富含带负电氨基酸胞膜外区12个氨基酸,26个疏水性氨基酸组成的穿膜区以及胞浆区3个氨基酸;分泌型μ重链在556位氨基酸后有20个氨基酸组成的尾片,C末端倒数第二个为半胱氨酸。医.学 全在.线,提供www.med126.com
(4)增强子(E):在人和小鼠和重链和κ轻链中发现有增强子,其核苷酸序列为TGGTAAG。在H链基因中,增强子位于JH3'端侧。当H链VDJ或κ链VJ重排后,V基因上游的启动子靠近增强子,使V(D)JC基因重排后开始更为有效的转录。增强子作用方式与启动子不同,呈方向非依赖方式(orientation-independent manner),即增强子可作用于被转录基因的上游或下游。此外,增强子的作用是细胞特异性。
已重排Ig基因的转录起始于TATA盒下游约20核苷酸处,转录至C基因后,产生初级RNA(primary RNA)转录本,在3'端切断后进行多聚腺苷酸化(polyadenylation),剪接掉不编码的内容含子,如J区与C区之间的不编码序列是在RNA水平上被剪接掉。
图3-10 小鼠μ链的基因重排顺序、转录和合成
(四)重链基因重排、转录和多肽链的合成。
以μ链基因的重排顺序、转录和μ链合成为例,见图3-10。