TCR多樣性(個體水平)zui終可達(dá)到1015~1018,形成容量龐大的TCR庫,賦予個體幾乎是無限的抗原識別和應(yīng)答能力,保證個體在多變環(huán)境中能和外來抗原(病原體)發(fā)生有效的免疫應(yīng)答。下面簡述TCR多樣性的產(chǎn)生機(jī)制。
1、多個胚系基因片段的組合多樣性:TCR的胚系基因由多個分隔的基因片段組成(見下表),它們在基因重排過程中的隨機(jī)組合為多樣性的產(chǎn)生提供了遺傳學(xué)基礎(chǔ)。
2、VJ和VDJ連接(重排)多樣性:基因重排系一隨機(jī)過程,不同的T細(xì)胞克隆經(jīng)基因重排、發(fā)生不同基因片段的連接,產(chǎn)生特定的Vp(VDJ)基因和Va(VJ)基因,表達(dá)特異性的TCR,這是TCR多樣性產(chǎn)生的主要機(jī)制。
3、連接機(jī)動性(junctionalflexibility):也稱連接不性(junctionalimprision)。V區(qū)基因重排時,特定的V、D或J片段在發(fā)生DJ、V―DJ或VJ連接時,由于讀碼框的機(jī)動性或不性,在V―D-J連接處可發(fā)生一定的變異(偏移)導(dǎo)致核苷酸缺失,引起核苷酸序列、密碼子的改變,zui后導(dǎo)致V區(qū)氨基酸組成的變化,從而改變TCR的特異性,增加了TCR的多樣性。
連接機(jī)動性:圖中紫色框表示連接時缺失的核苷酸。注意不同連接方式可導(dǎo)致氨基酸殘基的變化,而當(dāng)連接超出了讀碼框,zui終無法表達(dá),則該克隆遭到清除。
4、N區(qū)核苷酸插入:N區(qū)核苷酸插入(N-regionnucleotideaddition)發(fā)生在V區(qū)基因重排過程中。N區(qū)核苷酸片段(non-germlinegeneencodednucleotides)并不存在于TCR的胚系基因中。V區(qū)基因重排時,在末端脫氧核苷酸轉(zhuǎn)移酶(TdT)作用下,N區(qū)核苷酸片段可隨機(jī)加在V 的VJ連接處及V 的VDJ的D片段的兩側(cè)。N區(qū)核苷酸片段zui多可由6個核苷酸組成,且富含G(鳥嘌呤)和C(胞嘧啶),防止形成終止密碼(UAA、UGA和UAG或TAG)。N區(qū)核苷酸插入也發(fā)生在CDR3區(qū)。
5、 鏈、 鏈的組合多樣性:TCR的V區(qū)由V 和V 組成,它們的隨機(jī)配對和組合參與構(gòu)成TCR的多樣性。
上述五種機(jī)制賦予個體產(chǎn)生容量龐大的TCR庫,并通過TCR的V區(qū)體現(xiàn)出來,其中以CDR3的變異zui大,決定了TCR的特異性(克隆水平)和多樣性(個體水平)。
原文地址:http://www.seekbio.com/biotech/Immunity/2011/u820264756.html
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