J kedja
| JCHAIN | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| -identifierare | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| , IGCJ, JCH, IGJ, J-kedja, sammanfogande kedja av multimera IgA och IgM | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| externa ID:n | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wikidata | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Immunoglobulin M (IgM) pentamer antikroppsmolekyl (bestående av fem basenheter). 1: Basenhet. 2: Tunga kedjor . 3: Ljuskedjor . 4: J-kedja . 5: Intermolekylära disulfidbindningar.
En J-kedja är en proteinkomponent i antikropparna IgM och IgA . Det är en polypeptid med 137 rester , kodad av IGJ -genen .
Strukturera
J-kedjan är ett glykoprotein med en molekylvikt på 15 kDa. Dess sekundära struktur förblir obestämd men antas anta antingen en enkel β-fat eller tvådomän veckad struktur med standardimmunoglobulindomäner. J-kedjans primära struktur är ovanligt sur med ett högt innehåll av negativt laddade aminosyror. Den har 8 cysteinrester , varav 6 är involverade i intramolekylära disulfidbindningar medan de återstående två fungerar för att binda Fc- slutstyckesregionerna av IgA- eller IgM -antikroppar, α-kedjan respektive μ-kedjan . En N-kopplad kolhydrat som härrör från N-glykosylering är också väsentlig för proteinets inkorporering i antikroppspolymerer. Det finns ingen känd proteinfamilj med signifikant homologi med J-kedjan.
Fungera
Antikroppspolymerisation
J-kedjan reglerar multimeriseringen av IgM och IgA hos däggdjur. När det uttrycks i celler gynnar det bildningen av en pentamerisk IgM och en IgA-dimer. IgM-pentamerer finns oftast med en enda J-kedja, men vissa studier har sett så många som 4 stökiometriska ekvivalenter.
J-kedjan inkorporeras sent i bildningen av IgM-polymerer och gynnar termodynamiskt bildningen av pentamerer i motsats till hexamerer. I J-kedja-KO-möss dominerar den hexamera IgM-polymeren. Dessa J-kedjenegativa IgM-hexamerer är 15-20 gånger effektivare för att aktivera komplement än J-kedjepositiva IgM-pentamerer. J-kedja-KO-möss har dock visats ha låga koncentrationer av hexameriskt IgM och en brist i komplementaktivering, vilket tyder på ytterligare in vivo -regleringsmekanismer. En annan konsekvens av pentamerisk IgM reducerad komplementaktivering är dess tillåtelse J-kedjepositiv pIgM att binda antigen utan att orsaka överdriven skada på epitelmembran genom komplementaktivering.
J-kedjan underlättar IgA-dimerisering genom att länka två monomersekretoriska svansar. Strukturellt förenar J-kedjan två antikroppsmonomerer asymmetriskt genom att bilda intermolekylära disulfidbindningar och sammanföra hydrofoba β-smörgåsar på varje molekyl. Denna multimeriseringsmekanism involverar chaperoneproteiner inklusive bindande immunglobulinprotein (BiP) och MZB1 som var och en sekventiellt rekryterar distinkta faktorer av den polymeriserade antikroppen.
Antikroppsekretion
Antikroppsutsöndring från slemhinnemembran från basala till apikala epitelceller underlättas av den polymera Ig-receptorn ( pIgR). Ett basalt protein av pIgR känt som sekretorisk komponent (SC) känner igen Ig redo för utsöndring. Bindningen mellan den sekretoriska komponenten och sekretoriskt Ig underlättas av antikroppens J-kedja som tar fysisk kontakt med den sekretoriska komponenten för att ändra transportörens konformation till ett öppet tillstånd. Komplexet transcytoseras sedan och den sekretoriska komponenten klyvs proteolytiskt från receptorn, vilket frisätter antikroppen i den apikala sidan av epitelcellen och till lumen i stort. Denna mekanism tros vara till stor del konserverad mellan utsöndringen av IgM och IgA.
förordning
J-kedjan antogs ursprungligen endast uttryckas i antikroppsutsöndrande plasmaceller, men J-kedjan har setts uttryckas i tidigare stadier av B-cellsdifferentiering före Ig-uttryck. J-kedjeuttryck tros förekomma i de tidiga stadierna av lymfoid celldifferentiering eftersom det uttrycks i både B- och T-cellsprekursorer. När celler utvecklas verkar det som att uttryck av μ-kedjan blir nödvändigt för J-kedjesyntes.
J-kedjegenen regleras transkriptionellt genom kanonisk Pax5 -repression. Eftersom Pax5 är en vanlig transkriptionsregulator, uttrycks J-kedjan fortfarande i plasmaceller som utsöndrar monomera antikroppar. I sådana celler tros det inte ge någon funktion och bryts snabbt ned. I plasmaceller som utsöndrar monomert IgA är det troligt att en Pax5-oberoende mekanism förhindrar IgA-dimerisering.
Fylogeni
J-kedjan har sannolikt evolutionärt uppstått i tidiga käkbenade ryggradsdjur. Grupper av benfiskar inklusive teleostar har sedan dess tappat J-kedjans uttryck. Xenopus kan polymerisera mukosal IgX i frånvaro av J-kedja, kanske på grund av en förlust av de konserverade cysteinrester som länkar J-kedjan och Ig-sekretorisk svans.
Hajar uttrycker inte IgA och använder således J-kedjeuttryck enbart för polymerisation av IgM. Detta gör hajar till en spännande modellorganism för att studera J-kedjereglering och polymerisation utan de förvirrande variablerna för slemhinnesekretion.
Vidare läsning
- Koshland ME (1986). "Immunglobulin J-kedjans åldrande". Årlig översyn av immunologi . 3 : 425-453. doi : 10.1146/annurev.iy.03.040185.002233 . PMID 2415140 .
- Tartakoff A, Vassalli P (november 1979). "Plasmacellimmunoglobulin M-molekyler. Deras biosyntes, montering och intracellulära transport" . Journal of Cell Biology . 83 (2 Pt 1): 284–299. doi : 10.1083/jcb.83.2.284 . PMC 2111544 . PMID 115892 .
- Mole JE, Bhown AS, Bennett JC (augusti 1977). "Primär struktur av human J-kedja: anpassning av peptider från kemiska och enzymatiska hydrolyser". Biokemi . 16 (16): 3507–3513. doi : 10.1021/bi00635a002 . PMID 407930 .
- Bastian A, Kratzin H, Eckart K, Hilschmann N (december 1992). "Intra- och interkedjedisulfidbryggor av den mänskliga J-kedjan i sekretoriskt immunglobulin A". Biologisk kemi Hoppe-Seyler . 373 (12): 1255–1263. doi : 10.1515/bchm3.1992.373.2.1255 . PMID 1292512 .
- Frutiger S, Hughes GJ, Paquet N, Lüthy R, Jaton JC (december 1992). "Disulfidbindningstilldelning i human J-kedja och dess kovalenta parning med immunglobulin M". Biokemi . 31 (50): 12643–12647. doi : 10.1021/bi00165a014 . PMID 1472500 .
- Moro I, Iwase T, Komiyama K, Moldoveanu Z, Mestecky J (april 1990). "Immunoglobulin A (IgA) polymerisationsställen i humana immunocyter: immunoelektronmikroskopisk studie" . Cellstruktur och funktion . 15 (2): 85–91. doi : 10.1247/csf.15.85 . PMID 2113434 .
- Alberini CM, Bet P, Milstein C, Sitia R (oktober 1990). "Utsöndring av immunglobulin M-sammansättningsmellanprodukter i närvaro av reduktionsmedel". Naturen . 347 (6292): 485–487. Bibcode : 1990Natur.347..485A . doi : 10.1038/347485a0 . PMID 2120591 . S2CID 4348113 .
- Sumi Y, Nagura H, Kaneda T, Oka T (september 1988). "Immunoelektronmikroskopisk lokalisering av immunglobuliner, sekretorisk komponent och J-kedja i de mänskliga mindre spottkörtlarna". Journal of Oral Pathology . 17 (8): 390–395. doi : 10.1111/j.1600-0714.1988.tb01303.x . PMID 3146624 .
- Hajdu I, Moldoveanu Z, Cooper MD, Mestecky J (december 1983). "Ultrastrukturella studier av humana lymfoida celler. uttryck av mu och J-kedjor som en funktion av B-cellsdifferentiering" . Journal of Experimental Medicine . 158 (6): 1993–2006. doi : 10.1084/jem.158.6.1993 . PMC 2187181 . PMID 6417260 .
- Yasuda N, Kanoh T, Uchino H (juni 1980). "J-kedjesyntes i humana myelomceller: ljus- och elektronmikroskopiska studier" . Klinisk och experimentell immunologi . 40 (3): 573–580. PMC 1538946 . PMID 6774844 .
- Harper SJ, Allen AC, Béné MC, Pringle JH, Faure G, Lauder I, Feehally J (september 1995). "Ökade dimera IgA-producerande B-celler i tonsiller vid IgA-nefropati bestämd genom in situ hybridisering för J-kedje-mRNA" . Klinisk och experimentell immunologi . 101 (3): 442–448. doi : 10.1111/j.1365-2249.1995.tb03132.x . PMC 1553245 . PMID 7664491 .
- Iwase T, Saito I, Takahashi T, Chu L, Usami T, Mestecky J, Moro I (oktober 1993). "Tidigt uttryck av human J-kedja och mu-kedjegen i fostrets lever" . Cellstruktur och funktion . 18 (5): 297–302. doi : 10.1247/csf.18.297 . PMID 8168154 .
- Harper SJ, Pringle JH, Wicks AC, Hattersley J, Layward L, Allen A, et al. (mars 1994). "Uttryck av J-kedjans mRNA i duodenala IgA-plasmaceller i IgA-nefropati" . Kidney International . 45 (3): 836–844. doi : 10.1038/ki.1994.110 . PMID 8196286 .
- Bjercke S, Brandtzaeg P (september 1993). "Körtelfördelning av immunglobuliner, J-kedja, sekretorisk komponent och HLA-DR i det mänskliga endometriet under menstruationscykeln". Mänsklig fortplantning . 8 (9): 1420–1425. doi : 10.1093/oxfordjournals.humrep.a138271 . PMID 8253928 .
- Bertrand FE, Billips LG, Gartland GL, Kubagawa H, Schroeder HW (juni 1996). "J-kedjegenen transkriberas under B- och T-lymfopoiesis hos människor". Journal of Immunology . 156 (11): 4240–4244. doi : 10.4049/jimmunol.156.11.4240 . PMID 8666793 . S2CID 44655675 .
- Atkin JD, Pleas RJ, Owens RJ, Woof JM (juli 1996). "Mutagenes av den mänskliga IgA1 tunga kedjans slutstycke som förhindrar dimersammansättning". Journal of Immunology . 157 (1): 156–159. doi : 10.4049/jimmunol.157.1.156 . PMID 8683109 . S2CID 26899100 .