AZ ELLENANYAG SOKFÉLESÉG GENETIKAI HÁTTERE

AZ ELLENANYAGOK SZERKEZETE KOMPLEMENT AKTIVÁCIÓ SEJTHEZ KÖTŐDÉS LEBOMLÁS TRANSZPORT Könnyű lánc (L) Nehéz lánc (H) VL CL VH CH

Mieloma multiplex Plazmasejt tumorok – tumorsejtek a csontvelőben Monoklonális eredetű emberi immunoglobulinok a szérumban (50-100mg/ml) Rodney Porter és Gerald Edelman 1959 – 1960 fehérje tisztítás AZ IMMUNOGLOBULINOK JELLEGZETES AMINOSAV SZERKEZETE 50 kDa Nehéz lánc 25 kDa Könnyű lánc Gél elektroforézis V ariábilis C onstans Redukció L H

AZ ELLENANYAG SOKFÉLESÉG GENETIKAI HÁTTERE VL VH A sokféleség kialakulásának mechanizmusa? Más szabályok a variábilis és konstans régiók kialakulására? Szimmetrikus molekula  két azonos VH és VL  mindkét kromoszóma ugyanazt a szekvenciát kódolja? S – S

Sok GÉN ( – ) V2V2V2V2C V3V3V3V3C V1V1V1V1C 1 GÉN magas szomatikus mutációs ráta a V régióban VC GénGénGénGén Protein 1 GÉN = 1 FEHÉRJE A MOLEKULÁRIS BIOLÓGIAI DOGMÁJA AZ IMMUNOGLOBULIN SZEKVENCIA JELLEGZETESSÉGE ELMÉLETEK

AZ IMMUNOGLOBULINOK MOLEKULÁRIS GENETIKÁJA Az egyetlen C régiót kódoló gén a csíravonalban el van választva a V régió génektől A V génekből többféle áll rendelkezésre Feltételezhető egy mechanizmus, amely a V és C géneket fúzionálja egy teljes immunoglobulin génné Dreyer & Bennett feltételezése (1965) Egy adott izotípusú ellenanyag valószínűleg: Hogyan magyarázható az ellenanyagok kettős funkciója? A feltételezés ellentétben állt az akkor elfogadott nézettel, amennyiben a DNS (genetikai állomány) egy adott egyed minden sejtjében azonos

A Dreyer - Bennett hipotézis igazolása V V V V V V V V V V V V V A B-sejtekben a V és C géneket valamilyen mechanizmus egy teljes immunoglobulin génné fúzionálja C V C A csíravonalban egyetlen C gén van (L-lánc), amely a sok V géntől távol helyezkedik Módszer a sok V gén létezésének és a V – C gén átrendeződés igazolására

Módszer Megközelítés: Specifikus cDNS próbák a különböző V régiók és a C régiók elkülönítéséhez DNS restrikciós enzimek a DNS fragmentáláshoz A csíravonalnak (pl. méhlepény) és az érett B-sejteknek (pl. plazmocitóma/mielóma) DNS C V V V V V V V V V Csíravonal DNS C V V V V V Átrendezett DNS

Méhlepény B-sejt 1.5. Kb B-sejt V C 6.0 Kb V C 4.0 Kb DNA-kivonás Restrikciós enzim hasítás Gél elektroforézis Southernblot VCKb6,0 1,5 V-próba 4,0 C V C-próba Susumi Tonegawa kísérlete 1975

Sok variábilis gén van, de csak egy konstans gén VCVVV CSÍRAVONAL A V és C gének csak a B-sejtekben kerülnek egymás mellé C V VV B-SEJT KÖVETKEZTETÉSFehérje GénGénGénGén GÉN SZEGMENSEK SZOMATIKUS ÁTRENDEZŐDÉSE EGY GÉNNÉ

Az Ig gének szekvenálása tovább bonyolította a képet A csíravonal VL gének szerkezete hasonló volt a V  és and V könnyű láncok esetében A csíravonal és az átrendezett DNS nem volt azonos Honnan származik a 13 extra aminosav? CLCL VLVL ~ 95as~ 100as L CLCL VLVL ~ 95as~ 100as JLJL Az aminosavak egy része a kis számú J (Joining) régiókból származik L CLCL VLVL ~ 208as L

AZ IMMUNOGLOBULIN GÉN SZEGMENSEK SZÁMA Variábilis (V) Diverzitás (D)0027 Kapcsoló (J)546 Gene segmentsKönnyű láncNehéz lánc kappalambda Chromosome 2 kappa light chain gene segments Chromosome 22 lambda light chain gene segments Chromosome 14 heavy chain gene segments AZ IMMUNOGLOBULIN POLIPEPTID LÁNCOKAT TÖBB GÉN SZEGMENS KÓDOLJA AZ IMMUNOGLOBULIN GÉN SZEGMENSEK ELRENDEZŐDÉSE