Молекулярная биология клетки - Албертс Б.
ISBN 5-03-001985-5
Скачать (прямая ссылка):
одним сегментом. V-область каждой L-цепи кодируется последовательностью
ДНК, собираемой из двух генных сегментов - длинного V-сегмента и
короткого соединительного J-сегмента (не путать с белковой J-цепью,
которая кодируется в другой части генома, - см. разд. 18.2.5). На рис.
18-31 показаны генетические механизмы, участвующие в образовании L-цепей.
V-область каждой Н-цепи кодируется последовательностью ДНК, собираемой из
трех генных сегментов: V-сегмента, J-сегмента и D-сегмента (diversity
gene segment). Организация генных сегментов, участвующих в синтезе Н-
цепей, показана на рис. 18-32.
Большое число наследуемых V-, J- и D-сегментов, кодирующих цепи Ig, само
по себе вносит существенный вклад в разнообразие антител. Однако этот
вклад еще больше увеличивается путем комбинирования разных сегментов (так
называемое комбинационное разнообразие).
Например, у мыши каждый из примерно 300 V-сегментов пула для легкой цепи
может соединиться с любым из четырех J-сегментов (см. рис.
18-31), и в результате этот пул может кодировать по меньшей мере 1200
(300 • 4) разных V-областей ^ "-цепи. (Пул для легкой цепи X у мыши
содержит лишь два V-сегмента; у человека - значительно больше.)
Аналогично, любой из 1000 (или около того) V-сегментов пула для Н-цепи
мыши может соединиться с любым из четырех J-сегментов и из по крайней
мере 12 D-сегментов, так что могут быть закодированы минимум 48000 (1000-
4-12) разных V-областей тяжелой цепи. Эти оценки весьма приблизительны,
поскольку точное число V-генных сегментов в этих пулах неизвестно.
Наиболее важный механизм, приводящий к разнообразию антиген-связывающих
участков антител, - это комбинационное разнообразие, возникаюшее при
сборке унаследованных V-. J- и D-генных сегментов
ДИК зиготы
Рис. 18-32. У мыши пул генных сегментов для Н-цепи содержит, по-видимому,
около 1000 Е-сегментов, по меньшей мере 12 D-сегментов, 4 J-сегмента и
упорядоченное скопление С-сегментов, каждый из которых кодирует Н-цепь
своего класса. D-сегмент кодирует от I до 15 аминокислот в третьем
гипервариабельном участке V-области. Единый масштаб на рисунке не
выдержан, а многие детали опущены. Например:
1) имеются четыре Су-сегмента (СуЬ Су2а, Cy2bj и Су3);
2) каждый С-сегмент составлен из многих экзонов (см. рис. 18-27);
3) JhI- и Са-сегменты отделены друг от друга примерно 200 000 пар
нуклеотидов; так же как и в случае Va-сегментов, VH-сегменты собраны на
хромосоме в группы гомологичных семейств. В образовании Н-цепи участвуют
те же генетические механизмы, что и в образовании L-цепей (как показано
на рис 18-31), за исключением того, что вместо одной перестройки ДНК
необходимы две: сначала D-сегмент соединяется с J-сегментом, а затем к
ним присоединяется V-сегмент.
246
в различных сочетаниях. Как мы уже видели, у мыши один лишь этот механизм
дает возможность вырабатывать по меньшей мере 1000 разных VL-областей и
порядка 50000 разных Ун-областей Те и другие затем могли бы образовать 5й
107 комбинаций, т.е. разных антиген-связывающих участков. В дополнение к
этому сам по себе механизм соединения, как мы увидим, намного увеличивает
число комбинаций - вероятно, более чем в 1000 раз. В результате это число
будет значительно больше общего числа В-лимфоцитов ) мыши (~ 108)
18.4.3. Неточное соединение генных сегментов увеличивает разнообразие
V-областей [21]
Генные сегменты, которые могут быть удалены друг от друга на сотни тысяч
пар нуклеотидов, соединяются, образуя функциональные последовательности,
кодирующие VL- или Ун-области. Детали этого механизма неизвестны. К
каждому генному сегменту примыкают консервативные последовательности ДНК,
которые, вероятно, служат участками узнавания для ферментов сайт-
специфической рекомбинации (разд. 5.4.7); благодаря этому рекомбинируются
только подходящие друг к другу сегменты. Например, V-сегмент всегда
соединяется только с J-или D-сегментом, но не с другим V-сегментом (рис.
18-33).
В большинстве случаев сайт-специфической рекомбинации соединение ДНК
бывает точным, но это не относится к соединению генных сегментов для
антител. На концах рекомбинирующих сегментов часто теряется различное
число нуклеотидов; в случае Н-цепей может также
JhI
ПУП ГЕННЫХ СЕГМЕНТОВ - ТРАЕЛОЙ ЦЕПИ
Смгчапь для узнавания
П/Л ГЕННЫХ СЕГМЕНТОВ ЛЕГКОЙ ЦЕПИ
г кл*дс вате л ьиост* ДНК И-12 пар Некод -рующа-ч
кодирующая VL нуклеатядов дН*
tCACAGTGi-------1 АСАААААСС |
-rCACAG'Gr-----1 i
-¦GTGTCAcI-----1 TGTTTITGGl-
" >
He*< одиру*чцап ДН*
-I------iGGTT" T TGTr
- -L----J ССААAAАСА L
<----------
21 -23 пары Последовательность ДНК
нуклеотидом кодирующей J^
-------------1 CACTGTO вм
-------------" TGAC С---------
? I
9 4BCTK.*
Судьба промежуточного участка ДНК при соединении двух генных сегментов Ig
зависит от ориентации сегментов. Если транскрипционная ориентация этих
двух сегментов одинакова, то промежуточная ДНК, как показано на рисунке,
освобождается в виде кольца и отбрасывается (делеционное соединение);
