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免疫球蛋白类型转换

指数 免疫球蛋白类型转换

免疫球蛋白类型转换(又称为种型转换,种型交换,或者类型转换重组(英文简写CSR))是一种可以使得B细胞所生产的抗体从一种类型转变成另一种类型(例如从IgM转换成IgG)的生物学机制。在这一过程中,抗体重链中的恒定区会被改变,但重链的可变区则保持不变。所谓可变区与恒定区,是指针对不同抗原表位特异的抗体之间的变化与不变的部分。由于可变区不变,类型转换并不会影响抗体的抗原特异性。与此相反,抗体对相同的抗原保持亲和力,却得以和不同的效应器分子互相作用。.

19 关系: 基因基因座同种型 (免疫学)外显子尿嘧啶免疫遗传学B细胞糖苷水解酶非同源性末端接合輔助型T細胞IgAIgEIgGIgM抗原表位抗体染色体核苷酸

基因

基因一词来自希腊语,意思为“生”。是指控制生物性状的遗传信息,通常由DNA序列来承载。基因也可视作基本遗传单位,亦即一段具有功能性的DNA或RNA序列。弄清其序列本身的过程叫基因测序。基因的结构由增强子,启动子及蛋白编码序列组成:即基因产物可以是蛋白质(蛋白质编码基因)及RNA,从而控制生物个体的性状(差異)表现。在一个个体当中所有的基因总和叫基因组。在一个物种中所有等位基因的总合叫基因库。在大多数真核生物中,基因分为细胞核基因及线粒体基因,绿色植物的叶绿体也含有独立于细胞核的叶绿体基因组。人類約有一万九千至兩萬两千個基因。 在真核生物中,染色体在体细胞中是成对存在的。每条染色体上都带有一定数量的基因。一个基因在细胞有丝分裂时有两个对列的位点,称为等位基因,分别来自父与母。依所攜帶性状的表現,又可分为显性基因和隐性基因。 一般来说,同一生物体中的每个细胞體都含有相同的基因(除了已经分化的免疫细胞),但并不是每个细胞中的所有基因携带的遗传信息都会被表現出来。控制基因表达的因素分为传统的遗传学(增强子,启动子序列相关)因素及表观遗传学(DNA甲基化,组蛋白乙酰化和脱乙酰化及RNA干扰相关)因素。職司不同功能的細胞或不同的细胞类型中,活化而表現的基因也不同。在某一细胞类型当中所有被表达的基因叫转录组,所有编码蛋白质的基因叫蛋白质组。通过即时聚合酶链式反应或染色质免疫沉淀-测序可得到转录组及蛋白质组的信息。用电脑处理基因序列的学科叫生物信息学。 人类基因组计划(human genome project, HGP)是一项规模宏大,跨国跨学科的生物信息学项目。其宗旨在于测定组成人类染色体(指单倍体)的30亿个碱基对形成的核苷酸序列,从而繪製人类基因组圖譜,並且辨識其载有的基因,达到破译人类遗传信息的最终目的。该计划起始于1990年于2000年完成。.

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基因座

在生物學與演化運算(evolutionary computation)中,基因座(locus),也称为“基因位点”或“位点”,是指染色體上的固定位置,例如某個基因的所在。而基因座上的DNA序列可能有許多不同的變化,各種變化形式稱為等位基因(allele)。基因座在基因組中的排列位置稱為基因图谱(genetic map),基因作圖(Gene mapping)則是測定基因座與特定性狀關係的過程。 二倍體與多倍體細胞的某些染色體上,在同一基因座上有相同的等位基因,這類細胞稱為纯合子/同型合子(homozygous)。若是相同基因座上含有不同的等位基因,則稱作杂合子/異型合子(heterozygous)。.

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同种型 (免疫学)

免疫球蛋白的同种型是指免疫球蛋白类型或亚型的重链遗传变化或差异。人类有九种同种型:.

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外显子

外显子(Exon)是真核生物基因的一部分,它在剪接后仍会被保存下来,并可在蛋白质生物合成过程中被表达为蛋白质。 而内含子则会在剪接过程中被除去。 所有的外显子一同组成了遗传信息,该信息会体现在蛋白质上。 剪接方式并不是唯一的(参看替代剪接),所以外显子只能在成体mRNA中被看出。即使是使用生物信息学方法,要精确预测外显子的位置也是非常困难的。 真核生物的基因,其线性表达被内含子阻断,这就是所谓的断裂基因(split gene),该现象的发现者Richard J. Roberts和Phillip A. Sharp获得了1993年诺贝尔奖。 在反式剪接中,不同mRNA的外显子可以被接合在一起。.

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尿嘧啶

-- -- -- 尿嘧啶(Uracil,简写U),是組成RNA的四种鹼基之一。在DNA的轉錄時取代 DNA 中的胸腺嘧啶,與腺嘌呤配對。将尿嘧啶甲基化即得胸腺嘧啶 (T)。.

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免疫遗传学

免疫遗传学(Immunogenetics 或 Immungenetics)是一个生物学分支,研究免疫系统和遗传之间的关系。.

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B细胞

B细胞(B淋巴球)有時稱之為「朝囊定位細胞」(bursa oriented cells),這是因為它們首次在雞的腔上囊(Bursa of Fabricius)被提及的關係。 在腸道的派亞氏腺體(Peyer's glands)中的淋巴組織,被認為具有與鳥類的Fabricius組織中的鳥囊(avian bursa)同樣的功能。在魚類,它們可能就是那位於腸中的淋巴樣組織,因為口服疫苗時,會刺激魚血液中產生相對應的抗體蛋白。 它是一种在骨髓中成熟的细胞,在體液免疫中產生抗體,起到重要作用。當遇到抗原時,會分化成核比例較大的大淋巴球,叫漿細胞。漿細胞的細胞質中且會出現一些顆粒,這些顆粒容易被甲基藍等天青染料所染色,同時會出現抗體,表現在細胞膜或釋放出去。另一部分B细胞经过抗原激活后并不成为浆细胞,而是成为记忆B细胞。当再次遇到相同抗原时,记忆B细胞能迅速做出反应,大量分化增殖。.

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糖苷水解酶

糖苷水解酶(Glycoside hydrolases,又稱糖苷酶)是一種專門水解配糖鍵(glycosidic bond),並產生兩個較小的糖分子的酵素,也是自然界中的常見酵素之一。這類蛋白質在人類的產業上也有所應用,例如用來將纖維素與半纖維素等生物質能降解成可用的小分子。.

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非同源性末端接合

非同源性末端接合 (NHEJ) 是一种修复双股DNA断裂的方法。之所以是非同源性,是因为断裂的两段是被直接接上,而非使用了一个同源的模板。与之对比的同源性重组则需要一个同源序列来引导修复。“非同源性末端接合”这个词是由Moore和Haber于1996年首创。Moore JK, Haber JE.

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輔助型T細胞

辅助T细胞(T helper cells,Th)是一种T细胞(白细胞的一种),它的表面有抗原受体,可以辨識抗原提呈細胞的MHC - II 类分子呈獻的抗原片段。 一旦受到抗原刺激,Th细胞就增殖和分化成作用性Th细胞(effector Th)和记忆Th(memory Th)细胞。.

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酶(Enzyme( ))是一类大分子生物催化劑。酶能加快化學反應的速度(即具有催化作用)。由酶催化的反應中,反應物稱爲底物,生成的物質稱爲產物。幾乎所有細胞內的代謝過程都離不開酶。酶能大大加快這些過程中各化學反應進行的速率,使代謝產生的物質和能量能滿足生物體的需求。細胞中酶的類型對可在該細胞中發生的代謝途徑的類型起決定作用。對酶進行研究的學科稱爲「酶學」(enzymology)。 目前已知酶可以催化超過5000種生化反應。大部分酶是蛋白質,有少部分酶是具有催化活性的RNA分子,这些酶被称为核酶。酶的特異性是由其獨特的三級結構決定的。 和所有的催化劑一樣,酶通過降低反應活化能加快化學反應的速率。一些酶可以將底物轉化爲產物的速率提高數百萬倍。一個比較極端的例子是。該酶可以使在無催化劑條件下需要進行數百萬年的化學反應在幾毫秒內完成。從化學原理上講,酶和其它所有催化劑一樣,反應不會使其物質量發生變化。酶亦不能改變化學平衡,這一點和其它催化劑也是一樣的。酶和其它催化劑的不同之處在於,它們的專一性要強得多。一些分子可以影響酶的活性。如酶抑制劑能降低酶的活性,酶激活劑能提高酶的活性。許多藥物及毒物是酶的抑制劑。當超出適宜的溫度和pH值後,酶的活性會顯著下降。 酶在工业和人们的日常生活中的应用也非常广泛。例如,药厂用特定的合成酶来合成抗生素;洗衣粉中添加酶能加速附着在衣物上的蛋白质、淀粉或脂肪漬的分解;嫩肉粉中加入木瓜蛋白酶能將蛋白質分解爲稍小的分子,使肉的口感更嫩滑。.

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IgA

#重定向 免疫球蛋白A.

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IgE

#重定向 免疫球蛋白E.

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IgG

#重定向 免疫球蛋白G.

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IgM

#重定向 免疫球蛋白M.

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抗原表位

抗原表位(antigenic epitope),简称“表位”,也称为“抗原决定簇”(antigenic determinant),是指抗原表面上决定抗原特异性的化学基团。抗原表位可被免疫系统(尤其是抗体、B细胞或者T细胞)识别。抗体中能识别抗原表位的区域叫做“互补位”或“抗体决定簇”。尽管通常抗原表位是指外来蛋白质等物质的其中一部分,但只要能被自身免疫系统所识别的表位,也被归为抗原表位。 蛋白质抗原的表位根据它们的结构以及与互补位的交互作用,被分为构象表位和线性表位这两种类型。其中构象表位有抗原氨基酸序列中的不连续部分组成,因此互补位和抗原表位的交互作用是基于表面的三位特征和形状,或者是抗原的三级结构。大部分的抗原表位都属于构象表位。与此相反,线性表位是由一段连续的抗原氨基酸序列构成,与抗原的交互作用的基础是其一级结构。.

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抗体

抗體,又稱免疫球蛋白(immunoglobulin,簡稱Ig),是一种主要由浆细胞分泌,被免疫系统用来鉴别与中和外来物质如细菌、病毒等病原体的大型Y形蛋白质,仅被发现存在于脊椎动物的血液等体液中,及其B细胞的细胞膜表面。抗体能通过其可变区唯一识别特定外来物的一个独特特征,该外来目标被称为抗原。蛋白上Y形的其中两个分叉顶端都有一被称为互补位(抗原結合位)的锁状结构,该结构仅针对一种特定的抗原表位。这就像一把钥匙只能开一把锁一般,使得一种抗体仅能和其中一种抗原相结合。 抗体和抗原的结合完全依靠非共价键的相互作用,这些非共价键的相互作用包括氢键、范德华力、电荷作用和疏水作用。这些相互作用可以发生在侧链或者多肽主干之间。正因这种特异性的结合机制,抗体可以“标记”外来微生物以及受感染的细胞,以诱导其他免疫机制对其进行攻击,又或直接中和其目标,例如通过与入侵和生存至关重要的部分相结合而阻断微生物的感染能力等,就像通緝犯上了手銬和腳鐐一樣。针对不同的抗原,抗体的结合可能阻断致病的生化过程,或者召唤巨噬细胞消灭外来物质。而抗体能够与免疫系统的其它部分交互的能力,是通过其Fc区底部所保留的一个糖基化座实现的 。体液免疫系统的主要功能便是制造抗体。抗体也可以与血清中的补体一起直接破壞外来目标。 抗體主要由一種B细胞所分化出来的叫做漿細胞的淋巴細胞所製造。抗体有两种物理形态,一种是从细胞分泌到血浆中的可溶解物形态,另一种是依附于B细胞表面的膜结合形态。抗体与细胞膜结合后所形成的复合体又被称为B细胞感受器(B Cell Receptor,BCR),这种复合体只存在于B细胞的细胞膜表面,是激活B细胞以及后续分化的重要结构。B细胞分化后成为生产抗体的工厂的浆细胞,或者长期存活于体内以便未来能迅速抵抗相同入侵物的记忆B细胞。在大多数情况下,与B细胞进行互动的辅助型T细胞对于B细胞的完全活化是至关重要的,因为辅助型T细胞负责识别抗原,并促使B细胞能分化出能与该抗原相结合的抗体的浆细胞和记忆型B细胞。而可溶性抗体则被释放到血液等体液当中(包括各种分泌物),持续抵抗正在入侵的外来微生物。 抗体是免疫球蛋白超家族中的一种醣蛋白 。它们是血浆中丙种球蛋白的主要构成成分。抗体通常由一些基础单元组成,每一个抗体包括:两个長(大)的重链,以及两个短(小)的轻链。而輕鏈和重鏈之間以雙硫鍵連接。輕鏈和重鏈又分為可變區和恆定區,而不同类型的重链恆定區,将会导致抗体种型的不同。在哺乳类动物身上已知的不同种型的抗体有五种,它们分别扮演不同的角色,并引导免疫系统对所遇到的不同类型外来入侵物产生正确的免疫反應。 尽管所有的抗体大体上都很相似,然而在蛋白质Y形分叉的两个顶端有一小部分可以发生非常丰富的变化。这一高变区上的细微变化可达百万种以上,该位置就是抗原结合位。每一种特定的变化,可以使该抗体和某一个特定的抗原结合。这种极丰富的变化能力,使得免疫系统可以应对同样非常多变的各种抗原。之所以能产生如此丰富多样的抗体,是因为编码抗体基因中,编码抗原结合位(即互补位)的部分可以随机组合及突变。此外,在免疫种型转换的过程中,可以修改重链的类型,从而制造出对相同抗原專一性的不同种型的抗体,使得同种抗体可以用于不同的免疫系统过程中。.

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染色体

-- 染色體(chromosome)是真核生物特有的構造,主要由雙股螺旋的脱氧核糖核酸和5种被称为组蛋白的蛋白质构成,是基因的主要載體。染色体是细胞内具有遗传性质的遗传物质深度压缩形成的聚合体,易被碱性染料染成深色,所以叫染色体(由染色质组成)。染色质和染色体是同一物质在细胞分裂间期和分裂期的不同形态表现。染色体出现于分裂期。染色质出现于间期,呈丝状。其本质都是脱氧核糖核酸(DNA)和蛋白质的组合(即核蛋白组成的),不均匀地分布于细胞核中 ,是遗传信息(基因)的主要载体,但不是唯一载体(如细胞质内的線粒体)。.

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核苷酸

核苷酸(Nucleotide)为核酸的基本组成单位。核苷酸由一個含氮鹼基作為核心,加上一個五碳糖和一個或者多个磷酸基團組成。含氮碱基有五种可能,分别是腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶和尿嘧啶。五碳糖为脱氧核糖者称为脱氧核糖核苷酸(DNA的單體),五碳糖为核糖者称为核糖核苷酸(RNA的單體)。 根据构成核酸的核苷酸数量分为寡核苷酸(少于或等于15个核苷酸)和多核苷酸(15个核苷酸以上)。.

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免疫球蛋白类别转换免疫种型转换

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