Переключение классов

Рекомбинация переключения. В настоящее время большинство молекулярных механизмов переключения классов иммуноглобулинов полностью [c.487]

Например, если экспрессируется класс А, то вырезаются все фрагменты ДНК, соответствующие классам М, D, G, Е, и образуется активный фрагмент ДНК, включающий в себя вариабельные гены, а также ген, кодирующий константную а-цепь. Если же клетка должна экспрессировать антитело, допустим, класса Е, то под влиянием Т-клеток и цитокинов происходит переключение классов. Перед каждым геном тяжелых цепей (кроме D-класса) имеется сайт переключения. При наличии сигнала от Т-клеток или цитокинов эти участки рекомбинируют друг с другом, а промежуточные гены (соответствующие цепям С , g и С ) вырезаются. Удаление промежуточных генов происходит следующим образом. При получении сигнала на переключение соответствующие участки рекомбинируют, при этом образуется петля цепи ДНК, которая вырезается эндонуклеазами. Сайты рекомбинации расположены в зонах интронов и в результате сплайсинга также удаляются. [c.488]

Схема переключения классов выглядит следующим образом [c.488]

Переключение классов на уровне посттранскрипционного процессинга происходит в результате дифференциального сплайсинга, не затрагивающего исходную матрицу ДНК. [c.488]

Гуморальные иммунодефициты чаще всего обусловлены недостатком антител, связанным с нарушениями их синтеза, сборки или переключениями классов. Например, селективный дефицит IgA связан именно с нарущением механизма переключения синтеза тяжелых цепей, а дефицит IgM обусловлен частичным подавлением синтеза ц-цепей иммуноглобулинов. [c.491]

Переключение синтеза с мембраносвязанной формы антител на секретируемую форму-не единственный вид изменений, которые могут происходить в С-области тяжелой цепи в ходе развития В-клеток. Все В-клетки начинают свою деятельность по синтезу антител с выработки IgM, но многие из них затем переключаются на выработку антител других классов, например IgG или IgA. Этот процесс называют переключением класса. Способность В-клеток изменять вырабатываемый ими класс антител без изменения антиген-связываю-щего участка означает, что один и тот же собранный Уц-ген может последовательно ассоциироваться с разными Сн-генами. [c.43]

Все В-клетки первоначально вырабатывают антитела IgM. Некоторые клетки затем переключаются на образование антител других классов, имеющих тот же антиген-связывающий участок, что и исходные антитела IgM. Такое переключение класса позволяет одним и тем же антиген-связывающим участкам распределяться между антителами с весьма различными биологическими свойствами. [c.45]

Дальнейшая рекомбинация ДНК обусловливает переключение классов иммуноглобулинов [c.512]

Класс иммуноглобулина определяется типом Сн-области. Так, например, IgM соответствует С -последовательность, IgD- g, IgG- y, IgE- E и IgA- a В каждый данный момент времени лимфоцит продуцирует иммуноглобулины одного класса, но в процессе развития иммунокомпетентной клетки классы могут сменять друг друга. Это явление сопровождается изменением в экспрессии гена Сн-области оно получило название переключение класса. Данный феномен затрагивает Сн-ген, в то время как Уц-ген остается неизменным. Таким образом, один и тот же Ун-ген может успешно экспрессироваться в сочетании с разными Сн-генами. Легкая цепь продолжает функционировать без изменений на протяжении всех стадий развития лимфоцита. Следовательно, переключение класса допускает изменение типа эффекторного ответа (обусловливаемого Сн-областью), но оставляет неизменным антигенное распознавание (контролируемое У-районами). [c.512]

В клетках, экспрессирующих поздние Сн-гены, последовательности, соответствующие стадиям, которые предшествуют экспрессии этого Сн-гена (в частности, С ), обычно делегированы. Таким образом, переключение класса связано с рекомбинацией, в результате которой новый Сн-ген оказывается рядом с экспрессируемым комплексом У—В—I. Определение первичной последовательности перестроенных единиц У—В—I—Сн после переключения показывает, что сайты переключения расположены непосредственно перед Сн-генами. Эти сайты получили название 8-областей. Рис. 39.13 иллюстрирует два (гипотетических) примера переключения. [c.512]

Линейная делеционная модель накладывает определенные ограничения на локус Сн-генов. Если переключение класса уже произошло, то это означает, что любой Сн-ген, расположенный между Сц- и новым Сн-геном, в данной клетке экспрессироваться не может. На рис. 39.13 показано, что клетки, в которых произошло переключение и функционирует ген Су1, не могут давать начало клеткам, экспрессирующим Суз -ген, так как он делетирован. Однако в принципе возможно другое переключение на любой другой ген, расположенный по ходу транскрипции за геном, экспрессируемым в данной клетке. На этом же рисунке показано второе переключение, приводящее к экспрессии С и сопровождающееся рекомбинацией между 8о( и комплексной областью 8ц,у1, образованной при первом переключении. [c.513]

Предполагается, что перед кодирующими последовательностями всех Сн-генов имеются 8-области. Однако не известно, существуют ли какие-либо ограничения при их использовании. И, хотя переключения классов фактически происходят последовательно, мы не знаем, является ли это главным или второстепенным фактором, приводящим к экспрессии поздних Сн-генов, и возможно ли прямое переключение IgM на любой другой класс. [c.513]

Рис. 39.13. Переключение классов генов, кодирующих тяжелые цепи, может происходить путем рекомбинации между областями 8 и последующей делеции участков ДНК между рекомбинирующими сайтами. Гены могут переключаться последовательно.

Существование большой части неэффективных мутаций указывает на то, что процесс соматического мутагенеза носит более или менее случайный характер и касается в основном V-гена или области, расположенной за ним. Для генов тяжелых цепей переключение классов может служить тем механизмом, который активирует мутагенез. Ун-гены, ассоциированные с константными областями л-типа, редко мутируют, тогда как те же самые Ун-гены, соединенные с у- или а-цепями, могут подвергаться мутациям значительно чаще. [c.516]

ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ КЛАССА. Изменение экспрессии генов С-области иммуноглобулиновой цепи в процессе дифференцировки лимфоцита. [c.524]

По-иному происходит терминальное созревание активной В-клетки, секретирующей антитела одного из вторичных классов оно сопровождается необратимым изменением на уровне ДНК - процессом, который называют рекомбинацией переключения. При этом происходит выпадение всех Сн-сегментов сверху (т. е. с 5 -стороны по кодирующей цепи) от определенного сегмента, предназначенного для экспрессии в клетке (рис. 18-37). Доказательство того, что этот этап переключения класса связан с делецией ДНК. было получено в опытах с клетками миеломы оказалось, что клетки, секретирующие IgG, не содержат ДНК, кодирующей С - и Сб-области, а клетки, секретирующие IgA, не содержат ДНК для С-области Н-цепей всех остальных классов. [c.251]

Один из основных путей адаптации организмов к изменяющимся условиям окружающей среды — регуля щя экспрессии генов. Этот процесс, детально изученный для бактерий и вирусов, заключается в специфическом взаимодействии определенных белков с различными участками ДНК, расположенными рядом с сайтами инициации транскрипции. Такие взаимодействия могут характеризоваться как позитивным (положительным), так и негативным (отрицательным) влиянием на уровень транскрипции. В эукариотических клетках используются и другие механизмы регуляции транскрипции. В контроле экспрессии генов могут участвовать амплификация, генные перестройки, переключение классов и посттранскрипционные модификации. [c.109]

В настоящей главе рассмотрены процессы презентации антигенов и взаимодействия Т- и В-клеток, некоторые наиболее важные из участвующих в этом молекул, а также вызванные этими взаимодействиями события, в том числе переключение класса иммуноглобулинов, повышение (созревание) аффинности антител и развитие иммунологической памяти. [c.194]

Переключение класса антител [c.212]

Первые появляющиеся в процессе развития В-клетки несут в качестве антигенного рецептора IgM (см. выше). Затем начинается экспрессия и других классов иммуноглобулинов. То, что клетки, несущие на поверхности не IgM, а иммуноглобулины других классов, являются потомками IgM-несущих клеток, доказано в опытах на цыплятах и мышах после введения антител анти-ц животные теряли способность вырабатывать антитела, принадлежащие к любому классу иммуноглобулинов. За образование классов и подклассов антител ответственны гены константной области, кодирующие различные тяжелые цепи (Сн). Эти гены группируются на З -конце локуса тяжелых цепей иммуноглобулинов (IgH) и у человека расположены в определенной последовательности в 14 хромосоме. Переключение В-кле-ток с продукции IgM на синтез иммуноглобулинов других классов или подклассов происходит в результате рекомбинации повторяющихся З -участков переключения (такой участок имеется перед каждым Сн-геном) и делеции промежуточных Сн-генов. Этот процесс, называемый переключением класса (изотипа), подробно описан [c.232]

Перегруппировка генов, кодируюпщх тяжелые цепи Ig. Следует отметить, что тяжелые цепи иммуноглобулинов также состоят из вариабельных и константных областей. Вариабельная область кодируется тремя различными типами генов V -вариабельный фрагмент (150 генов), О -гипервариабельный (50 генов) и Jjj-соединяющий фрагмент (4 гена). Dj -фрагмент характерен для вариабельной области только тяжелых цепей diversity — разнообразие). Как известно, антитела разделяются на пять классов, причем принадлежность к тому или иному классу определяется константной областью тяжелой цепи. М-классу соответствует ц-цепь D-классу — 5-цепь G-классу — у-цепь Е-классу — 8-цепь и А-классу — а-цепь иммуноглобулина. В-клетки способны менять константные фрагменты тяжелых цепей без изменений их вариабельных участков. Это приводит к переключению классов — феномену, имеющему большое биологическое значение. Формирование функционально активного участка ДНК, кодирующего тяжелые цепи Ig, представлено на рис. 30.11. [c.487]

В результате транскрипции прежде всего образуются пре-мРНК, содержащие как С -, так и g-последовательности, что соответствует М- и D-классам иммуноглобулинов, локализованных на поверхности мембраны лимфоцита и имеющих идентичные антиген-связывающие участки. Вначале В-клетки синтезируют антитела М-класса, затем начинается синтез Ig D-класса или же одновременный синтез иммуноглобулинов М- и D-классов. Прекращение синтеза класса М и начало синтеза класса D или же любого другого класса иммуноглобулинов называется переключением классов. Переключение может происходить либо в результате рекомбинации генов, либо вследствие дифференциального сплайсинга мРНК. Рекомбинация переключения классов связана с необратимым изменением матрицы и осуществляется на стадии транскрипции. [c.487]

Переключение классов в результате дифференциального (альтернативного) сплайсинга. Этот механизм имеет существенное значение, когда виргильная клетка начинает вырабатывать одновременно мембранно-связанные иммуноглобулины М и D. Переключение классов происходит на уровне процессинга РНК, в результате дифференциального сплайсинга. Большие транскрипты, содержащие как С -, так и g-последовательности, подвергают- [c.488]

По-видимому, процесс переключения класса состоит из двух последовательных этапов. Сначала клетка, производящая мембраносвязанный IgM, может переключиться на одновременную выработку мембраносвязанного IgM и мембраносвязанной формы антител другого класса, например IgD. Как полагают, такая В-клетка продуцирует длинные первичные РНК-транскрипты, содержащие наряду с собранной последовательностью Ун-области как Сц, так и Сб-последовательности. Такие траискрипты подвергаются затем сплайсингу двумя различными способами, приводящими к двум разным видам молекул мРНК. Оба вида кодируют одну и ту же Ун-область, но один вид содержит С 1-, а другой-С8-последовательность (рнс. 17-45). Вероятно, тот же механизм действует при переключении В-клетки на одновременную выработку мембраносвязанных форм IgM и одного из других классов антител-IgG, IgE или IgA. [c.43]

Второй этап происходит тогда, когда В-клетка, одновременно вырабатывающая мембраносвязанные антитела класса IgM и какого-то второго класса, стимулируется антигеном и начинает уже секретировать антитела этого второго класса. Этот этап включает делению ДНК. Например, клетка, синтезировавшая мембраносвязанные IgM и IgA в результате сплайсинга длинного РНК-транскрипта, содержавшего все последовательности Сн-генов и собранную последовательность Ун-генов со структурой Ун2-В1-1нЗ, может начать секретировать IgA в результате делеции большей части ДНК между Jh3 и С, включавшей гены С , Се, Су и С (рис. 17-46). Доказательство того, что этот этап переключения класса включает делецию ДНК, было получено в опытах с клетками миеломы оказалось, что клетки, секретирующие IgG, не содержат ДНК, кодирующей Сц и С5, а клетки, выделяющие IgA, не содержат ДНК, кодирующей константные области тяжелых цепей всех остальных классов. [c.43]

Вырезание ДНКн втором этапе переключения класса [c.44]

Рис. 16.24. Организация семейств генов тяжелых цепей в ДНК единичной хромосомы. В результате двойной перестройки ДНК представитель семейства генов Уд соединяется с одним из генов семейства О и с одним из генов семейства 1н. Образуется транскрипционная единица, считываемая в виде гяРНК, содержащей участки а также участки и С . При альтернативном сплайсинге такого транскрипта могут возникать мРНК, кодирующие Яц- и Яз-цепи. Третья перестройка ДНК, включаю1цая рекомбинацию по сайтам переключения классов (помечены серым), приводит к тому, что данный В-лимфоцит начинает продуцировать иммуноглобулины определенного класса. При этом тот же самый участок VJ D д, который исходно примыкал к участку Сц, объединяется с одним из представителей семейства С а (в данном случае с геном С. ).

На рис. 16.24 показана общая организация группы генов Н-цепи. Семейства генов Ju, D, и Vu расположены перед семейством генов Сд. Каждый из генов ц содержит собственную промоторную последовательность. Выбор экспрессии данного V-участка тяжелой цепи сопровождается двумя перегруппировками генов в ДНК объединением генов Уд и D с удалением промежуточной области ДНК и объединением VfjD и Jи, также с удалением промежуточной последовательности. Таким образом, возникает транскрипционная единица, с которой за счет альтернативного сплайсинга могут считываться ц- и 5-варианты тяжелой цепи данного типа. В сочетании с продуктами экспрессии образовавшихся транскрипционных единиц типа L,, или экспрессия генов и Я5 обеспечивает продукцию IgM и IgD. В дальнейшем на стадии терминальной дифференцировке В-лимфоцитов происходит так называемое переключение классов, которое настраивает клетку на продукцию того или иного из перечисленных в табл. 16.5 класса иммуноглобулинов. Это переключение сопряжено с третьей перестройкой ДНК, в ходе которой экспрессируемая область VaDJu объединяется с определенным Сн-участком, при этом удаляется промежуточная область ДНК. Каким образом в В-лимфоцитах происходит регуляция таких сложных перестроек ДНК, пока неизвестно. [c.244]

Переключение класса происходит с помощью двух различных молекулярных механизмов. Когда виргильная В-клетка переходит от выработки одного лишь мембраносвязанного IgM к одновременному синтезу мембраносвязанных IgM и IgD, переключение происходит, вероятно, благодаря изменению процессинга РНК. Клетки продуцируют длинные первичные РНК-гранскрииты, содержащие наряду с собранной последовательностью Ун-области как С -, так и Сб-последовательности. Затем благодаря альтернативному сплайсингу этих транскриптов образуются молекулы IgM и IgD (рис. 18-36). По-видимому, тот же механизм действует при переключении на другие классы мембраносвязанных Ig, когда виргильные В-клетки стимулируются антигеном и созревают в клетки памяти, песушие на своей поверхности IgG. IgE или IgA в качестве рецепторов для антигена. [c.251]

Ферментативная система мышей, обеспечивающая рекомбинацию частей генов иммуноглобулинов в эмбриогенезе и в процессе иммунного ответа, оказалась полностью совместимой с генами иммунной системы человека. У трансгенных мышей происходило переключение классов иммуноглобулинов человека, а также имел место соматический гипермутагенез. Поскольку единственными белками человека, которые синтезировались в организме трансгенных мышей, были рекомбинантные иммуноглобулины, их организм сохранял способность образовывать антитела на любой антиген человека. Такие трансгенные мыши могли быть использованы для получения гибридом и mAb по [c.412]

Расположение генов тяжелых цепей иммуноглобулинов (IGH) человека. Вначале в В-клетках транскрибируются гены VDJ и тяжелой ц-цепи в результате сплайсинга образуется мРНК для IgM. Под влиянием Т-клеток и цитокинов может произойти переключение класса Ig, в данном случае с синтеза IgM на продук- [c.212]

В-клетки поступают в центр размножения и быстро пролиферируют. Пролиферация сопровождается гипермутированием генов иммуноглобулинов. Антиген, презентируемый фолликулярными дендритными клетками (ФДК), связывают лишь те В-лимфоциты, которые обладают высокоаффинными антигенспецифичными рецепторами. Эти В-кпетки экспрессируют ген Ьс1-2 и не подвергаются апоптозу благодаря взаимодействию с Т-клетками, в котором В-клетки выполняют роль антигенпрезентирующих для Т-лимфоцитов. Это взаимодействие инициирует Т-зависи-мое переключение класса иммуноглобулинов, которое частично определяется Т-кпетками, присутствующими во вторичной лимфоидной ткани, а также типом иммунного ответа (Тх или Тх2). В-лимфоциты покидают центры размножения и превращаются либо в плазматические клетки, либо в В-клетки памяти (Вп). [c.213]

Переключение изотипа происходит главным образом в процессе пролиферации В-клеток. однако может иметь место и во время ранней клональной экспансии и созревания В-клеток, еще до их встречи с экзогенным антигеном (рис. 2. IS). Об этом свидетельствует тот факт, что некоторые потомки незрелых В-клеток синтезируют антитела, принадлежащие к другим классам иммуноглобулинов, в том числе IgG и IgA. Дальнейшая дифференцировка В-клеток приводит к синтезу поверхностных IgD — класса антител, присутствующего почти исключительно на мембране В-клеток. Разные классы sIg на одной и той же В-клетке обладают одинаковой антигенной специфичностью, т. е. представляют одну и ту же V-область генов, хотя позднее, уже после переключения, в результате соматических мутаций может формироваться и дополнительное разнообразие sIg в пределах одного и того же клона. Данные о том, что переключение класса иммуноглобулинов возможно и без воздействия антигена, были получены в опытах на позвоночных, развивающихся в гнотобиотической (практически стерильной) среде, т. е. в условиях, резко ограничивающих возможность попадания в организм экзогенных антигенов. [c.233]

Незрелые В-клетки продуцируют только IgM, тогда как зрелые способны экспрессировать несколько поверхностных антител, поскольку мРНК и поверхностные иммуноглобулины сохраняются и после переключения класса. IgD экспрессируется также в процессе созревания клона. Созревание может происходить в отсутствие антигена, но дифференцировка в плазматические клетки (которые на своей поверхности экспрессируют незначительное количество иммуноглобулинов, но содержат большое их количество в цитоплазме) требует присутствия антигена и (как правило) помощи со стороны Т-клеток. На фотографиях В-клетки, окрашенные на поверхностный IgM флуоресцентно меченными антителами анти- л (зеленый цвет, 1), и плазматические клетки, окрашенные на цитоплазматические IgM (флуоресцентно меченными антителами анти-ц) и IgG (антителами анти-у, связанными с родамином) (зеленый и красный цвет соответственно, 2). [c.233]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология