Ig轻链基因的结构和重排

二、Ig轻链基因的结构和重排

在Ig重链基因重排后，轻链的可变区基因片段随之发生重排，V与J基因片段并列在一起。κ轻链基因先发生重排，如果κ基因重排无效，随即发生λ基因的重排。

（一）κ链基因的结构和重排

在小鼠，Vκ基因片段约有250个，间隔距离平均为10～12kb；Jκ有5个，其中4个有功能：Cκ只有1个。在人类，Vκ基因片段约有85～100个，编码V区氨基端的1～95位氨基酸，包括CDR1、CDR2和部分CDR3。根据DNA相似性程度，Vκ可分为16个组。在胚系DNA水平上，Vκ基因片段分散约占2000kb之长，占人2号染色体长度的百分之一左右。Jκ基因片段有5个，编码第96～108氨基酸。Jκ与最后一个Vκ基因片段的3′端相距为23kb，但与Cκ外显子靠得较近。Cκ也只有1个，编码C区（109～214氨基酸），所有κ轻链具有同一结构的C区。人和鼠Cκ距最后一个Jκ基因片段约2.5kb。Vκ与Cκ之间以随机的方式发生重组连接。人κ轻链V基因的排列多样性约为100Vκ×5Jκ=500。

（二）λ链基因的结构和重排

　　小鼠Igλ轻链基因结构见表3-4。在大多数近交系小鼠中，有4个J _λ 和4个C _λ ，根据其在胚系DNA上的分布位置可分为两组（cluster):J _λ 2C _λ 2J _λ 4C _λ 4(C2-C4组)和J _λ 3C _λ 3J _λ 1C _λ 1（C3-C1组），每组基因片段长约为5kb。

表3-4　λ链基因结构和编码的氨基酸

分类

名称

在基因片段中的位置

编码氨基酸在轻链中的位置

编码氨基酸数

先导序列基因片段

L1

基因组 5′端

第-19～-5先导肽段

15

外显子

L2

紧接V基因5′端

第-4～-1先导肽段

4

V基因片段

L2的3′端

V区1～96或98

96或98

J基因片段

V基因片段3′端

V区97或99～112

14或16

C基因片段

J基因片段3′端

C区113～214

102

内含子

IS1

在L1与L2之间

93 bp

(不编码）

IS2

J与C之间

1205 bp

（不编码）

　　λ基因组中共含有V _λ 1、V _λ 2和V _λ x3个V _λ 基因片段，V _λ 2与“C2-C4组”（J _λ 2C _λ 2J _λ 4C _λ 4）的5′端相距73kb；V _λ 1与“C3-C1组”（J _λ 3C _λ 3J _λ 1C _λ 1）相距19kb；V _λX 与V _λ 23′端相距19kb；V _λ 重因片段与J _λ 、C _λ 基因片段的连接并不完全随机，V _λ 1与J _λ 3或J1重排，组成V _λ 1J _λ 3C _λ 3基因或V _λ 1J _λ 1C _λ 1基因，而V _λ 2似乎只与J _λ 2重排组成V _λ 2J _λ 2C _λ 2基因，偶尔可见V _λ 2与J _λ 3或J _λ 1重排，分别组成V _λ 2J _λ 3C _λ 3基因和V _λ 2J _λ 1C _λ 1基因。J _λ 4、C _λ 4不具备功能。目前尚未发现V _λ 1与J _λ 2重排。V _λX 只发现与J _λ 2重排。

　　在人类，λ基因位于第22号染色体，V _λ 约有100个，不同亚型含C _λ 数量在6～9个之间，每个C _λ 与各自的J _λ 基因片段相邻。λ轻链的转录过程是某一个V _λ 基因片段与某一个J _λ 片段连接成V _λ /J _λ 外显子，然后与邻近C _λ 基因片段重组转录为初级mRNA，再通过mRNA的剪接、翻译及修饰，成为成熟的λ轻链。

图3-11　小鼠κ轻链基因重排顺序、转录和合成