免疫球蛋白胚系基因重排的机制
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免疫球蛋白胚系基因重排的机制
RSS包括七聚体(heptamer)和九聚体(nonamer)两种核苷酸序列，前者为CACAGTG，后者为ACAAAAACC。七聚体和九聚体之间含一间隔序列(spacer)，分别为12bp或23bp长短。这种“七聚体―间隔序列―九聚体”结构即为重组信号序列。在重组酶识别和作用下，带有12bp间隔序列RSS的基因片段只能和带有23bp间隔序列的片段相结合而发生重排，被称为12-23规则，它保证了基因片段连接的正确性。
在重链VH片段3’端的RSS和JH片段的5，端的RS5序列都带有23bp间隔序列，而D片段在5，和3，端的RSS都有带12bp间隔序列，因而D只能和JH以及VH相连，而VH片段不能和JH片段相连，因为不符合12-23规则，其顺序先为D―JH相连，然后是V―DJH相连。对轻链来说，其VL片段的3’端和J片段的5，端的RSS序列反向互补，分别带有12或23bp间隔序列，从而能造成V―J连接。连接方式可以是环出(100pingOut)或是倒转(inversion)。
上述RSS介导的免疫球蛋白编码基因的重排需要重组酶的参与。顾名思义，重组酶是一组参与V、D、J基因片段重组的酶，包括RAG蛋白、末端脱氧核苷酸转移酶(TdT)以及参与修复DNA双链断端的多种酶(如内切酶、外切酶、DNA合成酶等)。重组激活基因(RAG)编码的蛋白称为RAG―l和RAG―2。由RAC―1和RAG-2形成的复合物是一种内切酶，只表达在T、B细胞不成熟阶段。Schatz等以包含RSS序列的J。
Vx基因转染各种细胞，发现只有在前B细胞和前T细胞中才能发生J。和Vx的重排，而在成熟的T、B细胞中则无重排发生，表明重组酶活性仅限于T、B细胞成熟中的早期阶段。进而鉴定并克隆出RAC―I基因和RAG―2基因。RAG―1和RAG―2以二聚体方式专一性地识别RSS和切断七聚体一侧的基因片段，介导V、D、J重排。一旦VDJ基因重排并转录和表达，RAG的表达即受到抑制，VDJ基因不再发生重排。
Is的H、L链基因的V、D、J基因片段的一侧或两侧均有特殊的RSS重组信号序列。RSS的核苷酸序列为：七核苷酸一12或23bp随机间隔序列--％核苷酸。 Is与TCR基因发生重排时，遵循12--23规则，即带有12bp间隔序列的RSS只能与带有23bp间隔序列的RSS发生重排，它保证了基因片段连接的方向性和正确性。在重排连接时，基因片段和七核苷酸序列之间被切断，从而使两个基因片段连接，而两个基因片段间的序列连接成环，被切出染色体，称为环出；如双方的RSS序列在同侧，则通过倒转方式相连接。
实际上，Ig基因的重排是一系列重组酶共同作用的结果。下面以重链D、J基因片段重排为例加以说明。RAC―1／RAC―2二聚体识别RSS后，先后切断双链DNA中一个单链七聚体的一侧和互补链，并在D片段的3’端和J片段的5’端分别形成发夹样结构。随后内切酶切开发夹结构，形成带有回文结构的单股DNA。
单股DNA在TdT的作用下，数个核苷酸以非模板依赖的形式连接到P―核苷酸(palindrome-nucleot记es)的游离侧，然后两个单股DNA配对，由外切酶去除未配对的核苷酸，最后通过DNA合成酶补齐编码的连接点。在此过程中，高速泳动蛋白1(HMGl)对RAG作用下23bpRSS的正确断裂是必需的，缺乏HMGl，重排过程中会将23bPRSS误认为12bpRSS。
