细胞信号通路详解之B细胞受体复合物

淋巴细胞是在血液中循环的五种白细胞之一。虽然成熟的淋巴细胞看起来都很相似,但它们的功能却非常不同。最丰富的淋巴细胞有:B淋巴细胞(通常称为B细胞)和T淋巴细胞(也称为T细胞)B细胞不仅在骨髓中产生,而且在那里成熟。每个B细胞都是针对特定抗原的。结合的特异性存在于抗原的BCR (B细胞受体)中。它们是完整的膜蛋白,以成千上万个相同拷贝的形式暴露在细胞表面,是在细胞遇到抗原之前产生的。
B细胞受体复合体通常由一个抗原结合亚基(膜免疫球蛋白或MIg)和一个信号单元组成,抗原结合亚基由两个IgHs(免疫球蛋白重链)和两个IgLs(免疫球蛋白轻链)组成,信号单元则是Ig-Alpha(CD79A)和Ig-Beta (CD79B)通过二硫键连接的异质二聚体蛋白。
BCR(抗体)的重链基因片段为:51 VH片段-每个片段编码抗体N端的大部分区域,包括前两个(但非第三个)高变区;25 DH(= “多样性”)基因区段,其编码第三高变区的一部分,6 JH(=“ joining”)基因区段,其编码BCR V区的其余部分(包括第三高变区的其余部分)和9 CH 基因片段,编码BCR(及其衍生的抗体)的C区。1 μ C基因片段编码IgM的C区,1 δ编码IgD,4 γ基因片段编码4中IgG,1 ε 编码IgE,2 α基因片段编码两种IgA。所有这些基因片段都聚集在14号染色体上的一个复杂位点上。在B细胞分化的过程中(在可能遇到抗原之前很久),这个位点的DNA被切割和重组,形成完整的重链基因。然后这个基因可以被转录成mRNA,mRNA又被翻译成重肽链。所有的mIg亚型都有非常短的细胞质尾部。mIgM和mIgD都有一个胞质结构域,其长度只有3个氨基酸。mIg的胞质尾部太短,不能与胞内信号分子结合。由于mIg始终与Ig-alpha/Ig-beta异源二聚体共同形成B细胞受体复合物(BCR),因此该异源二聚体的两个分子与一个mIg结合形成一个BCR。Ig-alpha/Ig-beta异二聚体行使复合物的信号转导功能。Ig-alpha其胞质结构域较长,含有61个氨基酸;Ig-beta其胞质结构域含有48个氨基酸。
BCR有唯一的结合位点。该位点与抗原的一部分结合,称为抗原决定簇或表位。结合取决于受体表面和表位表面的互补性。这种结合是由非共价力引起的。在缺乏特异性抗原的情况下,成熟的B细胞只能在外周血循环中存活几天。在这段时间内不接触抗原的细胞发生凋亡。这对于维持外周B淋巴细胞的最佳循环是必要的。当受体位于b淋巴细胞的细胞表面时,它的作用是传递细胞内调节细胞生长和分化的信号,并与抗原结合,产生免疫应答。
大多数B细胞抗原是T细胞依赖的。换句话说,B细胞需要与Th淋巴细胞直接接触,同时也需要接触到Th淋巴细胞的细胞因子才能被完全激活。T独立抗原比较少。与T无关的抗原最著名的例子之一是脂多糖(LPS)。在低浓度时,LPS刺激特异性抗体(LPS特异性)的产生,但在高浓度时,它会导致B细胞多克隆活化。无论B细胞的抗原特异性如何,B细胞的多克隆活化都会导致大量B细胞的增殖和分化。细菌细胞壁多糖和细菌鞭毛蛋白也可作为T独立抗原。细胞壁多糖的特征是具有重复的单糖亚基,而细菌鞭毛蛋白是一种重复的聚合蛋白。据认为,这些重复抗原通过广泛的交联膜结合的Ig刺激B细胞。抗体对这些抗原的反应是特异性的。这个过程不需要T细胞直接接触,但需要存在某些T细胞因子。抗原与B细胞受体复合物结合产生的信号导致B细胞的生长和增殖,并产生效应细胞的扩增克隆,产生抗原特异性免疫球蛋白。抗原激活B细胞受体也会产生记忆细胞,这些细胞会持续循环,在未来受到相同抗原的刺激后,产生更快速的免疫反应。结合抗原分子通过受体介导的内吞作用被B细胞吞噬。抗原被消化成片段,然后被聚集在紧邻II类组织相容性分子的细胞表面。
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