免疫グロブリン重鎖クラスの切り替えは、B細胞が生成する抗体のクラスを変えることを可能にするプロセスです。このプロセスは、多様な抗体レパートリーの生成に不可欠です。これは、身体が広範囲の病原体に反応するために必要です。
クラスの切り替えは、サイトカイン環境やスイッチ領域と呼ばれる特定のDNA配列の存在を含む多くの要因によって規制されています。スイッチ領域は、各重鎖定数領域遺伝子の上流に位置し、酵素活性化誘発シチジンデアミナーゼ（AID）によって認識される配列が含まれています。
AIDは、DNA編集酵素のAPOBECファミリーのメンバーです。 AIDは、DNAのサイトジン残基を脱アミネートし、シトシンのウラシルへの変換につながる可能性があります。その後、DNA配列のこの変化は、細胞のDNA修復機構によって修復され、スイッチ領域の削除と、重鎖可変領域遺伝子が異なる定数領域遺伝子に結合することができます。
スイッチ領域の削除は、可変領域遺伝子の端にある停止コドンの損失をもたらします。これにより、重鎖転写産物を一定の領域遺伝子に読み込むことができ、完全な長さの抗体タンパク質の産生が生成されます。
B細胞によって生成される抗体のクラスは、サイトカイン環境によって決定されます。たとえば、サイトカインインターロイキン-4（IL-4）はB細胞のIgG1クラスへの切り替えを促進し、サイトカインインターフェロンガンマ（IFN-γ）はB細胞のIgG2Aクラスへの切り替えを促進します。
クラスの切り替えは、多様な抗体レパートリーの生成に不可欠なプロセスです。 B細胞が生成される抗体のクラスを変化させることにより、身体は広範囲の病原体に対して効果的な免疫応答をマウントすることができます。
DNAパッケージの新しいループが多様な抗体を作るのに役立つ
DNAパッケージでの新しいループの最近の発見は、B細胞がこのような多様な抗体のレパートリーをどのように生成できるかを理解するのに役立ちました。 「スイッチ再結合ループ」と呼ばれるこれらのループは、重鎖軌跡のスイッチ領域のDNAが近接になったときに形成されます。これにより、AIDはDNAにアクセスし、シチジン残基を分離できます。これにより、スイッチ領域の欠失と可変領域遺伝子が異なる一定の領域遺伝子に結合することができます。
スイッチ再結合ループの形成は、転写因子pu.1を含む多くの因子によって調節されています。 PU.1はB細胞で発現し、スイッチ領域の特定のDNA配列に結合します。この結合は、DNAを近接にするのに役立ち、スイッチ再結合ループの形成を促進します。
スイッチ再結合ループの発見は、B細胞が抗体の多様なレパートリーをどのように生成できるかを理解するのに役立ちました。この知識は、自己免疫疾患の新しいワクチンと治療の開発に重要な意味を持っています。
