Клонирование и анализ генов легких цепей иммуноглобулинов стерляди
Íàñòîÿùàÿ
ðàáîòà
ïðåäñòàâëÿåò
ñîáîé ÷àñòü
ïðîåêòà,
íàïðàâëåííîãî
íà èçó÷åíèå
ýâîëþöèè
ìåõàíèçìîâ
èçîòèïè÷åñêîãî
èñêëþ÷åíèÿ
ãåíîâ
ëåãêèõ öåïåé
ÈÃ ó íèçøèõ
ïîçâîíî÷íûõ.
Öåëÿìè
ðàáîòû
ÿâëÿëèñü
èçó÷åíèå
ñòðóêòóðû è
îðãàíèçàöèè
ãåíîâ ëåãêèõ
öåïåé ÈÃ
ñòåðëÿäè (Acipenser ruthenus),
ïðåäñòàâèòåëÿ
ôèëîãåíåòè÷åñêè
äðåâíåé
ãðóïïû
êîñòíî-õðÿùåâûõ
ðûá.
ÎÁÇÎÐ
ËÈÒÅÐÀÒÓÐÛ
ÑÒÐÎÅÍÈÅ
ÈÌÌÓÍÎÃËÎÁÓËÈÍÎÂ
Èììóíîãëîáóëèíû
âûïîëíÿþò â
îðãàíèçìå ïîçâîíî÷íûõ
ôóíêöèþ
ãóìîðàëüíûõ
àíòèòåë è
àíòèãåí-ñâÿçûâàþùèõ
ðåöåïòîðîâ
Â-ëèìôîöèòîâ.
Îñîáåííîñòüþ
ýòîãî
êëàññà
áåëêîâ ÿâëÿåòñÿ
îãðîìíîå
ðàçíîîáðàçèå,
ïîçâîëÿþùåå
èì âñòóïàòü
âî
âçàèìîäåéñòâèå
ñ ôàêòè÷åñêè
ëþáûìè
áèîëîãè÷åñêèìè
ìàêðîìîëåêóëàìè.
Òèïè÷íàÿ
ìîëåêóëà ÈÃ
ñîñòîèò èç
äâóõ èäåíòè÷íûõ
òÿæåëûõ (H) è
äâóõ
èäåíòè÷íûõ
ëåãêèõ (L)
ïîëèïåïòèäíûõ
öåïåé. H- è L-öåïè
ïîñòðîåíû
èç
íåñêîëüêèõ
äîìåíîâ,
êàæäûé èç
êîòîðûõ
ñîñòîèò
ïðèìåðíî èç 110
àìèíîêèñëîòíûõ
îñòàòêîâ. Ó
ìëåêîïèòàþùèõ
ñóùåñòâóåò
ïÿòü êëàññîâ
H-öåïåé: g,
m, a, d, è e.
Êàæäàÿ H-öåïü
ïîñòðîåíà
èç îäíîãî
N-êîíöåâîãî è
íåñêîëüêèõ (òðåõ
èëè ÷åòûðåõ)
C-êîíöåâûõ
äîìåíîâ.
N-êîíöåâûå
äîìåíû
ðàçëè÷àþòñÿ
â ðàçíûõ
ìîëåêóëàõ è
íàçûâàþòñÿ
âàðèàáåëüíûìè
(V) äîìåíàìè.
C-êîíöåâûå
äîìåíû
èìåþò
îäèíàêîâóþ
ñòðóêòóðó ó
ìîëåêóë
îäíîãî
êëàññà è
íàçûâàþòñÿ
êîíñòàíòíûìè
(Ñ) äîìåíàìè
(ðèñ. 1) (Ïîë, 1987).
Ñðåäè
L-öåïåé
ìëåêîïèòàþùèõ
ðàçëè÷àþò
äâà òèïà:
ëÿìáäà è
êàïïà. Êàæäàÿ
L-öåïü ñîñòîèò
èç îäíîãî
âàðèàáåëüíîãî
è îäíîãî
êîíñòàíòíîãî
äîìåíîâ. Â
èíäèâèäóàëüíîé
ìîëåêóëå ÈÃ
ïðèñóòñòâóåò
òîëüêî îäèí
òèï L-öåïè (Roitt et al., 1993).
Ãèãàíòñêîå
ðàçíîîáðàçèå
ÈÃ
îáåñïå÷èâàåòñÿ
ïðåæäå âñåãî
òåì, ÷òî V è C
îáëàñòè
êîäèðóþòñÿ
ðàçíûìè
ãåíàìè (ãåííûìè
ñåãìåíòàìè),
ôèçè÷åñêè
ðàçíåñåííûìè
â
çàðîäûøåâîé
ÄÍÊ.
Â
ôîðìèðîâàíèè
âàðèàáåëüíûõ
äîìåíîâ H-öåïåé
ó÷àñòâóþò
òðè ãåííûõ
ñåãìåíòà:
âàðèàáåëüíûé
(V), D-ñåãìåíò (îò
àíãë. diversity-
ðàçíîîáðàçèå)
è J-ñåãìåíò
(îò àíãë. joining-
ñîåäèíÿþùèé).
Ñ-îáëàñòè
Í-öåïåé
ðàçíûõ
êëàññîâ
êîäèðóþòñÿ îòäåëüíûìè
ãåíàìè (Roitt et al., 1993).
Ðèñ. 1.
Ñõåìà
ñòðîåíèÿ
ìîëåêóëû
èììóíîãëîáóëèíà.
Òèïè÷íàÿ
ìîëåêóëà
èììóíîãëîáóëèíà
ñîäåðæèò äâå
èäåíòè÷íûå
ëåãêèå (L) è äâå
èäåíòè÷íûå
òÿæåëûå (H)
öåïè,
ñâÿçàííûå
ìåæäó ñîáîé
êîâàëåíòíî
äèñóëüôèäíûìè
ñâÿçÿìè. Êàæäàÿ
L-öåïü
ñîñòîèò èç
îäíîãî
âàðèàáåëüíîãî
(VL) è
îäíîãî
êîíñòàíòíîãî (ÑL)
äîìåíà.
Í-öåïü
ñîñòîèò èç
îäíîãî VH è
íåñêîëüêèõ CÍ
äîìåíîâ.
Â
ôîðìèðîâàíèè
çðåëîãî
ãåíà L-öåïè
ó÷àñòâóþò
òðè ãåííûõ
ñåãìåíòà:
V-ñåãìåíò è
J-ñåãìåíò
êîäèðóþò
V-äîìåí,
C-ñåãìåíò
êîäèðóåò êîíñòàíòíûé
äîìåí. Íà
ïîçäíèõ
ñòàäèÿõ ðàçâèòèÿ
Â-ëèìôîöèòà
ãåííûå
ñåãìåíòû,
êîäèðóþùèå
âàðèàáåëüíûå
äîìåíû,
îáúåäèíÿþòñÿ
â ðàçëè÷íûõ
ñî÷åòàíèÿõ,
îáðàçóÿ
ìàòðèöó äëÿ
ýêñïðåññèè L-
è H-öåïåé (Seidman et al., 1979; Durdik et
al., 1984).
ÃÅÍÎÌÍÀß
ÎÐÃÀÍÈÇÀÖÈß
È
ÝÊÑÏÐÅÑÑÈß
ÃÅÍÎÂ L-ÖÅÏÅÉ
ÈÃ Ó
ÌËÅÊÎÏÈÒÀÞÙÈÕ
Ðàçëè÷íûå
âèäû
ìëåêîïèòàþùèõ
èìåþò ñõîäíóþ
ñõåìó
îðãàíèçàöèè
è
ýêñïðåññèè
ãåíîâ ÈÃ.
Îäíèì èç
íàèáîëåå
èçó÷åííûõ â
ýòîì
îòíîøåíèè
âèäîâ
ÿâëÿåòñÿ
÷åëîâåê. Ëÿìáäà
è êàïïà öåïè
ÈÃ ó
÷åëîâåêà
êîäèðóþòñÿ ãåíàìè,
ðàñïîëîæåíûìè
â ðàçíûõ
ëîêóñàõ è íà
ðàçíûõ
õðîìîñîìàõ.
Êàïïà ëîêóñ
ñîñòîèò èç
áîëüøîãî
êîëè÷åñòâà Vk
ãåííûõ
ñåãìåíòîâ,
ñîáðàíûõ â
ãðóïïû, ïÿòè Jk è
îäíîãî Ñk
ñåãìåíòà..
Òàêîé òèï
îðãàíèçàöèè
íàçûâàåòñÿ
ñåãìåíòàðíûì
(ðèñ. 2). Ëÿìáäà
ëîêóñ ñîñòîèò
èç ãðóïïû Vl
ñåãìåíòîâ,
òî÷íîå
êîëè÷åñòâî
êîòîðûõ íåèçâåñòíî,
è ñåìè ïàð Jl-Cl
ñåãìåíòîâ.
Òðè èç íèõ (JCl4 - JCl6)
ÿâëÿþòñÿ
ïñåâäîãåíàìè
(Hieter et al., 1981; Roitt et al., 1993).
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