Переключение классов иммуноглобулинов
В процессе дифференцировки B-лимфоцитов происходит смена классов иммуноглобулинов, синтезируемых этими клетками. В начале дифференцировки образуются иммуноглобулины, обладающие способностью как секретироваться в окружающую среду, так и интегрироваться в плазматическую мембрану B-лимфоцитов. Поверхностные иммуноглобулины выполняют здесь роль рецепторов антигенов и принадлежат к одному из двух классов белков: IgM или IgD . Белки этих классов обладают одинаковыми аминокислотными последовательностями в N-концевых частях, взаимодействующих с антигенными детерминантами, и различаются по С-концам. В начале процесса дифференцировки поверхностные иммуноглобулины представлены белками только класса IgM, а после первой стимуляции антигеном появляются белки обоих классов; далее, после завершения дифференцировки B-лимфоцитов, на поверхности клеток остаются иммуноглобулины только класса IgD. Именно они продолжают синтезироваться зрелыми B-лимфоцитами.
В основе переключения классов иммуноглобулинов у B-лимфоцитов лежит механизм альтернативного сплайсинга. На любой стадии дифференцировки B-лимфоцитов синтезируются транскрипты генов иммуноглобулинов , в состав которых входят экзоны вариабельных частей иммуноглобулинов, а также их константных частей, как мю, так и дельта, определяющих класс иммуноглобулинов (IgM или IgD соответственно). В результате альтернативного сплайсинга с последовательностями экзонов вариабельных частей в зрелой мРНК соединяются последовательности экзонов мю или дельта, что и определяет класс иммуноглобулинов, образующихся в результате трансляции этих мРНК рибосомами.
С помощью альтернативного сплайсинга B-лимфоциты решают вопрос о том, какая из форм IgM - секретируемая или интегрирующаяся в мембраны - образуется в клетках. Секретируемая и ассоциированная с мембранами формы IgM различаются по С- концевым аминокислотным последовательностям. Последовательности, кодирующие С-концевые домены иммуноглобулинов, добавляются в зрелые мРНК или удаляются из их предшественников в результате альтернативного сплайсинга.
Регуляция экспрессии генов с помощью альтернативного сплайсинга широко распространена в клетках высших организмов. Использование такого механизма позволяет одному и тому же гену кодировать несколько полипептидов, различающихся по своим биологическим функциям, и контролировать их биосинтез во времени (на разных этапах дифференцировки клеток) и в пространстве (в различных органах и тканях). Это повышает информационную емкость генома без существенного увеличения его размеров.
