4.4 SHM和CSR
體細(xì)胞超突變SHM是指免疫球蛋白重鏈和輕鏈可變區(qū)(IgV)基因快速突變的過程,速度大約是普通基因背景突變的106倍。這一過程發(fā)生在暗區(qū)的B細(xì)胞中抗體V基因的互補(bǔ)決定區(qū)CDR。突變特點(diǎn)包括:非隨機(jī)、堿基轉(zhuǎn)換(transition)多于顛換(transversion)*、已明確突變熱點(diǎn)(例如RGYW基序)。雖然SHM的總體目標(biāo)是產(chǎn)生高親和抗體,但在沒有選擇的情況下,本身無法區(qū)分有利或是有害的變異。產(chǎn)生的抗體引向三種結(jié)果:(1)對(duì)抗原的親和力升高、(2)對(duì)抗原的親和力降低以及(3)對(duì)抗原的親和力不變。另外,SHM還可能誘生異常抗體,如不能正確折疊或者因終止密碼子產(chǎn)生而提前結(jié)束翻譯??傮w來說,抗體V區(qū)的SHM并不意味必然產(chǎn)生更高親和力的抗體,但GC亮區(qū)基于抗原結(jié)合的選擇過程有極大希望篩選出攜帶最高親和力抗體的B細(xì)胞。
類別轉(zhuǎn)換重組CSR是一種DNA水平的變異,主要介導(dǎo)抗體的同種型轉(zhuǎn)換,即激活的B細(xì)胞抗體的重鏈類型從IgM/IgD轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌麃喰汀SR主要發(fā)生在GC內(nèi),但也廣泛存在于GC外的TD或TI反應(yīng)中。CSR過程中,抗體重鏈的恒定區(qū)(IgC)發(fā)生變化,但重鏈的可變區(qū)保持不變。進(jìn)一步說,類別轉(zhuǎn)換時(shí)重鏈可變區(qū)的V(D)J重排維持,即抗體特異性不變,但恒定區(qū)內(nèi)部的不同片段會(huì)相互關(guān)聯(lián)而改變,從而在本質(zhì)上轉(zhuǎn)變了抗體的效應(yīng)**。機(jī)制上,CSR促使恒定區(qū)DNA重組發(fā)生,涉及IgC基因前數(shù)百個(gè)堿基對(duì)的特定重復(fù)區(qū)域(即轉(zhuǎn)換區(qū)switch region)之間的非同源末端連接。類別轉(zhuǎn)換受到GC內(nèi)Tfh細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子的控制。譬如,小鼠的IL-4促進(jìn)抗體轉(zhuǎn)換為IgG1和IgE。只得一提的是,SHM和CSR都需要AID這種酶的參與。
SuppInfo:
*點(diǎn)突變,也稱作單堿基替換(single base substitution),指由單個(gè)堿基改變發(fā)生的突變??梢苑譃檗D(zhuǎn)換(transitions,即嘌呤和嘌呤之間的替換,或嘧啶和嘧啶之間的替換)和顛換(transversions,嘌呤和嘧啶之間的替換)兩類。
*恒定區(qū)與抗體激活補(bǔ)體、結(jié)合Fc受體等功能相關(guān)。
CDRs: complementarity determining regions