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Immunology2020Jul01Vol.160issue(3)

V(d)J組換え、体細胞の過変量、および免疫グロブリンのクラススイッチの組換え:メカニズムと調節

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
  • Review
概要
Abstract

Bリンパ球から出現し、可変(V)領域として知られる抗原結合部分の極端な多様性のために、ほぼすべての種類の抗原を認識できる免疫グロブリンは、免疫応答に重要な役割を果たします。V領域をコードするエクソンは、V(可変)、D(多様性)、またはJ(結合)遺伝子として知られています。V、D、Jセグメントは、染色体上に複数のコピー配列として存在します。V(d)J遺伝子の組換えは、抗体多様性を生成するための重要なメカニズムです。V、D、Jセグメントのペアをランダムに選択し、各セグメントに隣接する二本鎖切断の導入、介入DNAを削除(または反転)し、セグメントを一緒に連結することを含む、組換えプロセスはV(D)として定義されます(D)J組換え。これは、脊椎動物免疫系における驚くべき免疫グロブリンの多様性に寄与する。免疫グロブリンが外来抗原を認識して結合する能力と発現した抗体のエフェクター容量の両方を高めるために、ナイーブB細胞はクラススイッチング再結合(CSR)と体細胞過剰(SHM)を受けます。ただし、V(d)jの組換え、CSR、およびSHMの遺伝学メカニズムは明確ではありません。このレビューでは、免疫グロブリンV(D)J遺伝子組換えとCSR、およびSHM、およびそれらの調節メカニズムのメカニズム研究の主要な進歩を要約します。

Bリンパ球から出現し、可変(V)領域として知られる抗原結合部分の極端な多様性のために、ほぼすべての種類の抗原を認識できる免疫グロブリンは、免疫応答に重要な役割を果たします。V領域をコードするエクソンは、V(可変)、D(多様性)、またはJ(結合)遺伝子として知られています。V、D、Jセグメントは、染色体上に複数のコピー配列として存在します。V(d)J遺伝子の組換えは、抗体多様性を生成するための重要なメカニズムです。V、D、Jセグメントのペアをランダムに選択し、各セグメントに隣接する二本鎖切断の導入、介入DNAを削除(または反転)し、セグメントを一緒に連結することを含む、組換えプロセスはV(D)として定義されます(D)J組換え。これは、脊椎動物免疫系における驚くべき免疫グロブリンの多様性に寄与する。免疫グロブリンが外来抗原を認識して結合する能力と発現した抗体のエフェクター容量の両方を高めるために、ナイーブB細胞はクラススイッチング再結合(CSR)と体細胞過剰(SHM)を受けます。ただし、V(d)jの組換え、CSR、およびSHMの遺伝学メカニズムは明確ではありません。このレビューでは、免疫グロブリンV(D)J遺伝子組換えとCSR、およびSHM、およびそれらの調節メカニズムのメカニズム研究の主要な進歩を要約します。

Immunoglobulins emerging from B lymphocytes and capable of recognizing almost all kinds of antigens owing to the extreme diversity of their antigen-binding portions, known as variable (V) regions, play an important role in immune responses. The exons encoding the V regions are known as V (variable), D (diversity), or J (joining) genes. V, D, J segments exist as multiple copy arrays on the chromosome. The recombination of the V(D)J gene is the key mechanism to produce antibody diversity. The recombinational process, including randomly choosing a pair of V, D, J segments, introducing double-strand breaks adjacent to each segment, deleting (or inverting in some cases) the intervening DNA and ligating the segments together, is defined as V(D)J recombination, which contributes to surprising immunoglobulin diversity in vertebrate immune systems. To enhance both the ability of immunoglobulins to recognize and bind to foreign antigens and the effector capacities of the expressed antibodies, naive B cells will undergo class switching recombination (CSR) and somatic hypermutation (SHM). However, the genetics mechanisms of V(D)J recombination, CSR and SHM are not clear. In this review, we summarize the major progress in mechanism studies of immunoglobulin V(D)J gene recombination and CSR as well as SHM, and their regulatory mechanisms.

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