抗原识别受体的编码基因及其多样性

1、第四章第四章 淋巴细胞抗原识别受体淋巴细胞抗原识别受体 的编码基因及其多样性的编码基因及其多样性免疫应答免疫应答特异性特异性的本质的本质：TCR、BCR特异性识别抗原多肽，从而导致特异性特异性识别抗原多肽，从而导致特异性T、B细胞细胞克隆激活，克隆激活，即一种即一种TCR或或BCR仅能特异性识别一种抗原分子仅能特异性识别一种抗原分子，所有所有T细胞克隆和细胞克隆和B细胞克隆的总和组成了细胞克隆的总和组成了T细胞库和细胞库和B细胞库，细胞库，从而赋予了免疫系统可识别周围环境中几乎所有抗原的能力。从而赋予了免疫系统可识别周围环境中几乎所有抗原的能力。一一 BCR和和TCR基因结构基因结构1 BCR

2、基因结构基因结构C基因片段基因片段恒定区恒定区V/J基因片段基因片段V/D/J基因片段基因片段轻链可变区轻链可变区重链可变区重链可变区重链基因定位于第重链基因定位于第14号染色体长臂，由号染色体长臂，由V、D、J、C四种基四种基因片段组成。因片段组成。重链重链 基因片段基因片段功能性基因数目功能性基因数目编码氨基酸残基数目编码氨基酸残基数目编码区域编码区域 V 65 98CDR1CDR2 D27 CDR3 J 6 15-17CDR3FR4 C 多个多个排列顺序恒定，每个外显子编码排列顺序恒定，每个外显子编码 一个结构域一个结构域轻链轻链轻链基因分为轻链基因分为和和基因，分别定位于基因，分别定位

3、于第第2222号染色体长臂号染色体长臂和和第第2 2号染色体短臂号染色体短臂，功能性，功能性VV基因片段约基因片段约3030个，个，VV基因片基因片段约段约4040个。个。2 TCR基因结构基因结构TCR包括两类，分别由包括两类，分别由、链组成，因此与链组成，因此与TCR相相关的基因群有关的基因群有4组，位于相同组，位于相同或不同染色体上。或不同染色体上。基因片段基因片段TCR基因基因VDJCTCR46050701TCR642132TCR8022TCR4331人人TCR基因片段基因片段二二 BCR和和TCR基因重排（基因重排（gene rearrangement）BCR和和TCR胚系基因中，胚

4、系基因中，V、（、（D）、）、J基因片段之间由内含子基因片段之间由内含子隔开，在淋巴细胞分化成熟过程中，通过基因片段的重排，隔开，在淋巴细胞分化成熟过程中，通过基因片段的重排，形成形成V（D）J连接重排后的连接重排后的DNA，转录为初级转录为初级RNA转录本，转录本，翻译为带有前导序列的新生多肽，经过加工切除前导序列。翻译为带有前导序列的新生多肽，经过加工切除前导序列。从而产生从而产生BCR和和TCR的过程。的过程。三三 BCR和和TCR多样性产生机制多样性产生机制BCR群体群体数目达数目达1011TCR群体群体数目达数目达1015-1018v 组合多样性组合多样性v 连接多样性连接多样性v

5、体细胞高频多变体细胞高频多变体细胞高频多变体细胞高频多变（somatichypermutation）：）：指指B细胞发育后期和经抗原刺激后，滤泡生发中心内成熟细胞发育后期和经抗原刺激后，滤泡生发中心内成熟B细胞细胞已重排基因的若干核苷酸发生替换突变，在抗原和已重排基因的若干核苷酸发生替换突变，在抗原和Th细胞存在细胞存在下该突变频率明显增高。下该突变频率明显增高。四四 淋巴细胞的克隆选择淋巴细胞的克隆选择淋巴细胞在成熟过程中，通过淋巴细胞在成熟过程中，通过BCR和和TCR基因重排基因重排，获得了，获得了具有识别特异性抗原功能的具有识别特异性抗原功能的BCR和和TCR 。由于多样性的产生，。由于

6、多样性的产生，赋予了免疫系统中赋予了免疫系统中B细胞库和细胞库和T细胞库能识别周围环境中几乎细胞库能识别周围环境中几乎所有的抗原的潜能。所有的抗原的潜能。B细胞克隆和细胞克隆和T细胞克隆识别抗原的能力细胞克隆识别抗原的能力是在机体免疫系统未遭遇抗原前预先形成的，而某一特定的是在机体免疫系统未遭遇抗原前预先形成的，而某一特定的抗原进入机体只是选择出相应的淋巴细胞克隆，使之活化、抗原进入机体只是选择出相应的淋巴细胞克隆，使之活化、增殖，并分化为效应淋巴细胞，从而产生免疫应答。增殖，并分化为效应淋巴细胞，从而产生免疫应答。1淋巴干细胞分化为众多的淋巴细胞克隆淋巴干细胞分化为众多的淋巴细胞克隆2未成熟淋巴细胞结合自身抗原后被未成熟淋巴细胞结合自身抗原后被克隆删除，获得自身免疫耐受。克隆删