a a Aktivált B-sejt érett naiv B-sejt Memória B-sejt B-SEJT DIFFERENCIÁCIÓ A PERIFÉRIÁN SZOMATIKUS HIPERMUTÁCIÓ IZOTÍPUS VÁLTÁS Ag

CSONTVELŐ Potenciális B-sejt készlet PERIFÉRIÁS NYIROKSZERVEK Hozzáférhető B-sejt készlet Saját struktúra Saját felismerés Klonális deléció Antigén - idegen Antigén függő Klonális osztódás Effektor sejt készlet Memória sejt készlet

Hogyan tud az ugyanolyan specificitású ellenanyag szekretált és membrán kötött formában megjelenni? MEMBRÁN ÉS SZEKRETÁLT IMMUNOGLOBULIN Hogyan képes egy adott specificitású ellenanyag egymást követően változtatni a C régió kifejeződésén? IZOTÍPUS VÁLTÁS Hogyan képesek az ellenanyagok növeli az antigénhez történő affinitásukat az immunválasz előrehaladtával? SZOMATIKUS HIPERMUTÁCIÓ Az immunoglobulinok molekuláris genetikája

A MEMBRÁN ÉS SZEKRETÁLT IMMUNOGLOBULIN KÉPZŐDÉSE

Primer RNS átiratAAAAA CC pA szekretált pA membrán A KONSTANS RÉGIÓT EXON SZAKASZOK KÓDOLJÁK C1C1C2C2C3C3C4C4 A H lánc egyes doménjeit külön exonok kódolják Szekretoros szakaszt kódoló szekvencia Membrán szakaszt kódoló szekvencia

mRNS C1C1C2C2C3C3C4C4 AAAAA Transcription Membrán IgM konstant régió C1C1C2C2C3C3C4C4 1° átirat pAm AAAAA C1C1C2C2C3C3C4C4 DNS A membrán kódoló szekvencia a transzmembrán régió révén biztosítja a sejtfelszíni expressziót Fc Fehérje Hasítás, poly-adeniláció pAm helyen és RNS hasítás

mRNA Szecernált IgM konstans régió C1C1C2C2C3C3C4C4 AAAAA h C1C1C2C2C3C3C4C4 DNS h Cleavage polyadenylation at pAs and RNA splicing 1° átirat pAs C1C1C2C2C3C3C4C4 Átírás AAAAA h A szekréciós szakaszt kódoló szekvencia az oldott fehérje C-terminális szakaszának szintéziséért felelős Fc Protein

IZOTÍPUS VÁLTÁS

Az ellenanyag izotípus váltás Az immunválasz során egy ellenanyag specificitása (VDJ és VJ) nem változik (az affinitás érés során változhat az affinitása) Az ellenanyagok effektor funkciói az immunválasz során jelentősen változnak Az ellenanyagok képesek a variábilis domén megtartása mellett más konstans régióra váltani, ami más effektor funkciókra teszi képessé az molekulát J regions C2C2CC C4C4C2C2C1C1C1C1C3C3CC CC Az emberi nehéz lánc gének C régióinak sorrendje, ami meghatározza az izotípus váltás lehetőségeit

C  Cδ C  3 C  1 Cε2 C  1 C  2 C  4 Cε1 C  2 C  Cδ IgM CC CC Ig IZOTÍPUSOK CµIgM Cγ1IgG Cγ2IgG Cγ3IgG Cγ4IgG CαIgA CεIgE

Átrendezett DNS IgM-termelő sejt Átrendezett DNS IgE-termelő sejt Első RNA átirat C  mRNS  nehéz lánc C  Cδ C  2 C  4 C  C  CC Cδ, C  2, C  4 C  C  Switch regiók ISOTÍPUS VÁLTÁS Minden izotípus rekombináció produktív Más szignál szekvenciák és enzimek mint a VDJ átrendeződésnél Antigén stimuláció után Nem véletlenszerű Külső jelek irányítják Hiper IgM szindróma 2. típus Activation Induced Cytidine Deaminase RNS editing enzim NINCS HIPERMUTÁCIÓ ÉS IZOTÍPUS VÁLTÁS

C2C2CC C4C4C2C2C1C1C1C1C3C3CC CC Switch régiók Az izotípus váltás mechanikusan sok vonatkozásban hasonló a V(D)J recombinációhoz, DE Minden rekombinációs esemény produktív Más rekombinációs szignál szekvenciák és enzimek közvetítik A B sejt antigén-specifikus aktivációjától függ Nem véletlenszerű folyamat, mert külső szignálok mint pl. a T sejtek által termelt citokinek befolyásolják Az izotípus váltás az antigénnel való találkozást követően, az aktivált T- sejtek által termelt citokinek segítségével a perifériás nyirokszervekben megy végbe S3S3S1S1S1S1S2S2S4S4SS S2S2 SS A C-régiók előtt a DNS-ben ismétlődő szekvenciákból álló „switch” régiók helyezkednek el. (Kivétel a C  régió) Az Sm 150 [(GAGCT)n(GGGGGT)] ismétlődő szakaszból áll (n=3 – 7)

C2C2CC C4C4C2C2C1C1C1C1C3C3CC CC CC CC C3C3 V 23 D 5 J 4 S3S3 CC CC C3C3 C1C1 S1S1 C1C1 C3C3 C1C1 C3C3 IgG3 termelés IgM  IgG3 V 23 D 5 J 4 C1C1 IgA1 termelés IgG3  IgA1 V 23 D 5 J 4 C1C1 IgA1 termelés IgM  IgA1 Switch rekombináció Minden rekombinációnál a konstans régiók kivágódnak A génsorrend miatt egy IgE – termelő B sejt már nem tud IgM, IgD, IgG1-4 vagy IgA1 termelésre váltani

IMMUNOGLOBULIN OSZTÁLY VÁLTÁS REKOMBINÁCIÓVAL AID (Activation Induced (citidin) Deaminase C →U, RNS editing enzim) elindítja a switch rekombinációt UNG (uracil DNA glycosylase) kivágja az U → bázis mentes vég, AP-endonuleáz/liáz → egyszálú hasítás (nick) Hiba az Ig osztály váltásban - Hiper IgM szindróma, 2 típus, emberben autoszomális

HYPER IgM Szindróma (Autoszómális) - Intrinsic B sejt hiba, az activation induced deaiminase (AID) hiánya okozza, ami a cytidine – uridine reakciót katalizálja - Az enzim szerepet játszik az affinitás érés és az izotípus váltás szabályozásában

SZOMATIKUS HIPERMUTÁCIÓ

CDR1CDR2CDR3 VL Complementary Determining Region = hipervariábilis régió

A VARIÁBILIS RÉGIÓ SZERKEZETE - VH Hipervariábilis (HVR) vagy komplementaritást meghatározó régiók (CDR) és váz (framework/FR) szakaszok HVR3 FR1 FR2 FR3 FR4 HVR1 HVR2 Variabilitás Index Amino savak sorszáma N – C terminális V régióDJ régió Kapcsolási sokféleség

Szomatikus hipermutáció FR1FR2FR3FR4CDR2CDR3CDR1 Aminosav szám Variabilitás A különböző specificitású ellenanyagokban található pont mutációk összehasonlítása Wu - Kabat analízissel Mik a következményei az immunválasz során végbemenő mutációknak egy adott epitóp ellen irányuló ellenanyagban? Hogyan befolyásolja az ellenanyag specificitását és affinitását?

SZOMATIKUS HIPERMUTÁCIÓ

0. nap Ag 14. nap Ag ELSŐDLEGES I.V. MÁSODLAGOS I.V. Plazmasejt klónok AFFINITY MATURATION

A CDR1 és a CDR2 régiókat a V-gének kódolják A könnyűlánc CDR3 régióját a V és J gének kódolják A nehézlánc CDR3 régióját a V, D és J gének kódolják Antigén determináns CDR1 CDR2 CDR3 CDR1 CDR2 CDR3 H L

A vázszekvenciák stabilizálják a hipervariábilis hurkokat A váz kompakt, hidrofób maggal rendelkező hordó alakú  lemezes szerkezetet alakít ki A hipervariábilis hurkok rugalmasabbak mint a  lemezek és térszerkezeti egységet alkotnak A hipervariábilis hurkok szekvenciája a különböző specificitású ellenanyagok között nagyon sokféle A hipervariábilis hurkok aminosav szekvenciája meghatározza az ellenanyag kötőhely alakját, hidrofób jellegét és töltés viszonyait A hipervariábilis hurkok sokfélesége biztosítja a sokféle antigénnel reagálni képes ellenanyag készlet sokféleségét A hipervariábilis és váz szekvenciák szerepe