면역글로불린 등급 전환

Immunoglobulin class switching
활성화된 B세포에서 아이소타입 전환을 가능하게 하는 클래스 스위치 재조합 메커니즘.

면역글로불린 클래스 스위칭(isotype switching, isotific computation, class-switch rebackion, CSR)은 B세포의 면역글로불린 생산을 이소형 IgM에서 이소형 [1]IgG로 바꾸는 생물학적 메커니즘이다.이 과정에서 항체 중쇄의 상수영역 부분은 변화하지만 중쇄의 가변영역은 그대로 유지된다(변수 및 상수라는 용어는 다른 에피토프를 대상으로 하는 항체 간의 변화 또는 부재를 의미한다).변수 영역은 변경되지 않으므로 클래스 전환은 항원 특이성에 영향을 주지 않습니다.대신 항체는 동일한 항원에 대한 친화력을 유지하지만 다른 이펙터 분자와 상호작용할 수 있다.

메커니즘

등급 전환은 다른 종류의 항체를 생성하기 위해 막 결합 항체 분자(또는 B 세포 수용체)를 통해 성숙한 B세포가 활성화 된 후에 일어나며, 모두 V(D)J 재조합 과정 동안 미성숙한 B세포에서 생성된 원래 항체와 동일한 가변 도메인을 가지지만, th에서 뚜렷한 일정한 도메인을 가진다.무거운 [2]쇠사슬을 매다.

Naveve 성숙한 B 세포는 면역글로불린 궤적에서 처음 두 개의 무거운 사슬 세그먼트인 IgM과 IgD를 생성한다.항원에 의한 활성화 후 이들 B세포는 증식한다.활성화된 B세포가 CD40 수용체와 사이토카인 수용체를 통해 특정 신호 분자를 만나면(둘 다 T 도우미 세포에 의해 변조됨), IgG, IgA 또는 IgE 항체를 생성하기 위해 항체 클래스 전환을 거친다.클래스 전환 중에 면역글로불린 중쇄의 일정한 영역은 변화하지만 가변 영역은 변하지 않으며, 따라서 항원 특이성은 동일하게 유지됩니다.이를 통해 동일한 활성화된 B세포의 서로 다른 딸세포가 서로 다른 이형 또는 아형의 항체를 생성할 수 있다(예: IgG1, IgG2 등).[3]

사람의 중쇄 엑손의 순서는 다음과 같습니다.

  1. μ - IgM
  2. § - IgD
  3. § - IgG33
  4. § - IgG11
  5. α1 - IgA1
  6. § - IgG22
  7. § - IgG44
  8. § - IgE
  9. α2 - IgA2[4]

클래스 스위칭은 Class Switch Reconnation(CSR; 클래스 스위치 재조합) 바인딩이라고 불리는 메커니즘에 의해 이루어집니다.클래스 스위치 재조합은 활성 B세포에 의해 생성된 항체의 클래스가 아이소타입 또는 클래스 스위칭으로 알려진 프로세스 중에 변화하도록 하는 생물학적 메커니즘입니다.CSR 중에 항체 중쇄 궤적의 일부를 염색체로부터 제거하고, 삭제된 부분을 둘러싼 유전자 세그먼트를 다시 결합시켜 다른 이소형의 항체를 생성하는 기능성 항체 유전자를 유지한다.이중가닥 절단은 보존된 뉴클레오티드 모티브인 스위치(S) 영역에서 DNA에서 생성되며, 이는 항체 중쇄의 일정한 영역을 코드하는 유전자 세그먼트에서 업스트림으로, γ-사슬을 제외한 모든 중쇄 상수 영역 유전자와 인접하여 발생한다.활성화 유도(시티딘) 탈아미나아제(AID), 우라실 DNA 글리코실라아제 및 아피리미딕/아푸리니크([5][6]AP) 엔도뉴클라아제를 포함한 일련의 효소의 활성에 의해 선택된 2개의 S영역에서 DNA가 절단되어 파괴된다.S-영역 사이에 개입하는 DNA는 염색체에서 삭제되어 불필요한 μ 또는 δ중쇄상수영역 엑손이 제거되고 δ, α 또는 δ상수영역 유전자 세그먼트가 치환된다.DNA의 자유단은 가변 도메인 엑손과 항체 [7]중쇄의 원하는 다운스트림 상수 도메인 엑손을 연결하기 위해 비호몰로지 엔드 결합(NHEJ)이라고 불리는 프로세스에 의해 다시 결합됩니다.비상동 말단 결합이 없을 경우, DNA의 자유 말단은 마이크로 호몰로지 [8]결합에 편향된 대체 경로에 의해 다시 결합될 수 있다.μ유전자 및 γ유전자를 제외하고, B세포는 어느 시점에서나 하나의 항체 클래스만을 발현한다.클래스 스위치 재조합은 대부분 "cis"에서 염색체를 재배치하는 결실 과정이지만, 양쪽 [9][10]대립 유전자의 면역글로불린 중쇄 유전자를 혼합하는 염색체 간 전위 유전자로 발생할 수 있다(Ig 클래스에 따라 10~20%).

클래스 스위칭을 담당하는 사이토카인

T세포 사이토카인은 마우스(표 1)와 사람(표 2)[11][12]의 클래스 전환을 조절한다.이러한 사이토카인은 IgM 생성에 억제 효과가 있을 수 있습니다.

클래스 전환을 담당하는 유전자 조절 배열

대상 S영역의 고도로 반복적인 구조 외에 클래스 전환 프로세스에서는 먼저 S영역을 전사하여 면역글로불린 중쇄 전사체(Introon 내에 존재하는 위치)에서 분리할 필요가 있다.크로마틴 리모델링, 전사 및 AID에 대한 접근성, 부서진 S 영역의 시냅시스는 더 원위적인 Calpha 유전자 하류에 위치한 3' 조절 영역(3'R)[13]인 대형 슈퍼 인핸서에 의해 제어된다.경우에 따라서는 3'RR 슈퍼 인핸서 자체가 AID에 의해 표적이 되어 DNA가 파괴되고 Sμ와 결합되어 Ig 중쇄 궤적을 삭제하고 LSR([14]자살 재조합)을 정의할 수 있다.

표 1.
T세포 사이토카인 면역글로불린계급
IgG1 IgG2a IgG2b IgG3 IgG4 IgE
Th2 IL-4 ↑ ↓ ↓ ↓ ↓ ↑
IL-5 ↑
Th1 IFN † ↓ ↑ ↓ ↑ ↓ ↓
트레그 TGFβ ↑ ↓ ↑
IL-10[15] ↑
표 2
T세포 사이토카인 면역글로불린계급
IgG1 IgG2 IgG3 IgG4 IgA IgE
Th2 IL-4 ↑ ↓ ↑ ↑
IL-5 ↑
Th1 IFN † ↓ ↑ ↓
트레그 TGFβ ↓ ↑
IL-10[16][17] ↑ ↑

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Bauer G (2020). "The variability of the serological response to SARS-corona virus-2: Potential resolution of ambiguity through determination of avidity (functional affinity)". Journal of Medical Virology. 93 (1): 311–322. doi:10.1002/jmv.26262. PMC 7361859. PMID 32633840.
  2. ^ 엘레오노라 마켓, FNina Papavasiliou (2003) V(D)J 재조합과 적응면역체계 PLoS 생물학의 진화1 (1) : e16.
  3. ^ Stavnezer J, Amemiya CT (2004). "Evolution of isotype switching". Semin. Immunol. 16 (4): 257–75. doi:10.1016/j.smim.2004.08.005. PMID 15522624.
  4. ^ Parham, Peter (2015). The Immune System (4th ed.). Garland Science.
  5. ^ Durandy A (2003). "Activation-induced cytidine deaminase: a dual role in class-switch recombination and somatic hypermutation". Eur. J. Immunol. 33 (8): 2069–73. doi:10.1002/eji.200324133. PMID 12884279. S2CID 32059768.
  6. ^ Casali P, Zan H (2004). "Class switching and Myc translocation: how does DNA break?". Nat. Immunol. 5 (11): 1101–3. doi:10.1038/ni1104-1101. PMC 4625794. PMID 15496946.
  7. ^ Lieber MR, Yu K, Raghavan SC (2006). "Roles of nonhomologous DNA end-joining, V(D)J recombination, and class switch recombination in chromosomal translocations". DNA Repair (Amst.). 5 (9–10): 1234–45. doi:10.1016/j.dnarep.2006.05.013. PMID 16793349.
  8. ^ Yan CT, Boboila C, Souza EK, Franco S, Hickernell TR, Murphy M, Gumaste S, Geyer M, Zarrin AA, Manis JP, Rajewsky K, Alt FW (2007). "IgH class switching and translocations use a robust non-classical end-joining pathway". Nature. 449 (7161): 478–82. doi:10.1038/nature06020. PMID 17713479. S2CID 4341381.
  9. ^ Reynaud S, Delpy L, Fleury L, Dougier HL, Sirac C, Cogné M (May 2005). "Interallelic class switch recombination contributes significantly to class switching in mouse B cells". Journal of Immunology. 174 (10): 6176–83. doi:10.4049/jimmunol.174.10.6176. PMID 15879114.
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  14. ^ Péron S, Laffleur B, Denis-Lagache N, Cook-Moreau J, Tinguely A, Delpy L, Denizot Y, Pinaud E, Cogné M (May 2012). "AID-driven deletion causes immunoglobulin heavy chain locus suicide recombination in B cells". Science. 336 (6083): 931–4. doi:10.1126/science.1218692. PMID 22539552. S2CID 1513560.
  15. ^ Shparago, N.; Zelazowski, P.; Jin, L.; McIntyre, T. M.; Stuber, E.; Peçanha, L. M.; Kehry, M. R.; Mond, J. J.; Max, E. E. (1996-05-01). "IL-10 selectively regulates murine Ig isotype switching". International Immunology. 8 (5): 781–790. doi:10.1093/intimm/8.5.781. ISSN 0953-8178. PMID 8671667.
  16. ^ Brière F, Servet-Delprat C, Bridon JM, Saint-Remy JM, Banchereau J (February 1994). "Human interleukin 10 induces naive surface immunoglobulin D+ (sIgD+) B cells to secrete IgG1 and IgG3". The Journal of Experimental Medicine. 179 (2): 757–62. doi:10.1084/jem.179.2.757. PMC 2191366. PMID 8294883.
  17. ^ Malisan F, Brière F, Bridon JM, Harindranath N, Mills FC, Max EE, Banchereau J, Martinez-Valdez H (March 1996). "Interleukin-10 induces immunoglobulin G isotype switch recombination in human CD40-activated naive B lymphocytes". The Journal of Experimental Medicine. 183 (3): 937–47. doi:10.1084/jem.183.3.937. PMC 2192363. PMID 8642297.

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