抗体测序精确度

1、抗体多样性来源抗体的多样性来源主要有4个，分别是：1、VH, DH和JH三条链重组成有功能的重链， VL和VJ （入or k）两条链组成有功能的轻链，轻链要么入型，要么是k型，二者不会同时 出现在同一个抗体上。2、VDJ基因拼接时，接头的多样性，这个多样性的主要有4种产生 方式：1）D基因可以已任一方向在三个开放阅读框中的任何一个中翻译，以产生总共六个 可能的肽片段。2）在重排过程中会形成发卡结构，导致氮核苷酸的增加或者减少，从而增 加多样性。3）VDJ连接机制，可能添加或去除氮核苷酸作为VDJ连接过程的一部分。有时，几个氨基酸残基的编码序列可能在重组过程中丢失。4）可以通过末端脱氧核苷酸转移

2、酶（TdT）的活性来添加或替换氮核苷酸，特别是在构成功能性V区的CDR-H3的VDJ连接 的D片段的任一侧上。据估计，这些氮核苷酸的变化可导致CDR-H3的多样性大于107， 包括CDR长度范围从仅仅几个氨基酸残基到超过25个氨基酸残基。3、体细胞高频突变。4、类别转换和基因转换。人类抗体基因组成酉己系细胞中含有如下抗体基因1、C基因片段（constant gene segment）其编码抗体轻链 和重链C区；2、轻链V基因片段（variable gene segment）和J基因片段（joining segment）,二者编码轻链可变区3、重链V、D基因片段和C基因片段diversity s

3、egment）, 他们编码重链可变区。上述基因片段位于不同染色体上，呈不连续成簇分布。如图1所示，人抗体基因中总共有170-176个IGH（Immunoglobulin heavy chain :免疫 球蛋白重链）基因，其中有76-84个是有功能的，包括38-46个IGHV基因（重链V基因 片段、23个IGHD基因（重链D基因片段）和9个IGHC基因（重链C基因片段），编码安必奇生物科技帝停公*k轻链的基因座位于2号染色体的短壁上，k基因座一共有82个基因，由76个IGKV （ k轻链V基因片段）基因和5个IGKJ（ k轻链J基因片段屋因组成，大概只有31-36个IGKV基因参与形成有功能的V

4、k（ k型抗体的重链编码入轻链的基因座位于22号染色体的长臂上。入轻链的基因座有27-96个基因，包括73-74个IGLV（入轻链V基因片段）基因，7-11个IGLJ（入轻链J基因片段）基因和7-11个IGLC（A轻链C基因片段）基因。大概有 29-33个IGLV基因形成了 10组序列形成有功能的蛋白。稣 chain DN A LVHJ 润 cf2 时 LVJ 垢按3-HiIHHHHA-ffl_了701.22.0 1.3191,41.7 T-3kbtokb i;b瞄kt质昨(b)LV1 LW LVKnJv孔- KJ了kbkbtc) Heavy-hn DMA n=-L76LVh1 LVhh Dk

5、1 DU JhT 用 q 匚、匚jC?1 Cb WQ 匚 Cft5,4HICHI_rHHHbTH 彳L1氏E3HE3Z33丁&54.5553421151412khkbkbkbkbkbkb出图1人免疫球蛋白基因组成抗体基因重排机制在合成抗体链之前，抗体基因必须在分化细胞（重排）的基因组内组装。图2显示了重链 和轻链基因组装和翻译成抗体序列的整体高水平组装过程。人抗体多样性来源于不同的抗体 片段（VH、DH、JH、Vk，Jk、V入和J入）和重链和轻链的组装。人类抗体多样化的过程 非常复杂，与骨髓B细胞发育的五个阶段相结合，每一步都需每一个阶段的生物化学、遗 传学和细胞发育相匹配。安必有雎ULigh

6、t chain图2抗体基因重排侧翼序列引导的基因重排：V （ D ） J基因重排是各基因片段须正确链接，如V基因片段与 D（重链）或J （轻链）基因片段链接，而不与其他 V基因片段链接。重组信号序列 （recombinant signal sequence,RSS）是位于V，J，D基因片段重组为点的保守序列非 编码区。一个RSS包含紧随编码区之后的保守七聚体、非保守的12或23对碱基组成的间 隔序列和保守的九聚体。12或23对碱基构成的间隔序列在DNA双螺旋中对应一个或2个 螺距，使其前后的七聚体和九聚体位于DNA双螺旋的同侧，有利于基因重组。重组通常发 生同一染色体内，重组时遵循12/23规

7、则，含12对碱基间隔序列的RSS仅与含23对碱基 间隔序列的RSS重组。抗体分子CDR1、CDR2有V基因片段编码，CDR3由重组后的V、 J （轻链）或VDJ（重链）基因片段编码。V（ D）J基因重组为缺失重组，即通过环出而去除将要重组基因片段间的基因序列，其机制为：1）转录方向一致的基因片段重组时，其侧翼序列RSS靠拢结合形成闭环而被清除，重组发生与七聚体的末端产生信号链接产物其间的间隔序列形成闭环，而将要重组的V、D或J基因则产生一编码链接产物；2)转录方向不一致的基因片段重组时，通过更复杂的 机制清除间隔序列，2个七聚体相连时借助间隔序列的到位和整合而使重组基因片段在基因 重组中颠换转

8、录方向，并与下游基因片段重组。普遍存在DNA修饰酶共同参与V(D)J基因重排：V( D)J基因重组梅按12/23规则识 别RSS的间隔序列，然后剪切DNA双链，并在七聚体末端形成信号链接产物，随后已头 对头方式相链接，形成染色体外的环状DNA，其随细胞分裂而丢失。留在染色体上的V、(D J基因片段相连接，形成链接产物。除了基因重排的复杂机制外，抗体库的再次多样性也增加了抗体的多样性，比如体细胞高频 突变，基因转换和类别转换等。总结氨基酸序列和抗体功能之间有非常密切的关系。如我们所知，即使一个氨基酸不同，两种具 有几乎相同氨基酸的抗体之间存在巨大的功能差异。基于此，抗体测序的准确性在相关研究 中非常重要。北京安必奇生物采用DASS ( Database Assisted Shotgun Sequencing ) 技术，结合现有技术的优势，能对抗体进行卓越、快速、精准的分析。参考文献：Ann