정상 말초혈액 림프구에서 표현된 면역글로불린 k 경쇄에서의 CDR3의 길이 분석

Abstract

[한글]

면역글로불린의 상보성 결정부위(complementarily determining region, CDR)는 전형적인 항원결합부위로서 이 부위의 구조적 변화는 항원의 특이성, 항원항체의 결합력 등에 변화를 일으킬 수 있는 중요한 부위로 알려져 있으며 이 중 제3 상보성 결정부위(CDR3)는 항원결합부위의 중앙에 위치한다. 중쇄의 경우에는 pre-B 세포시기에 V, D, J 유전자분절의 재조합과정에서 terminal deoxynucleotidyl transferase(TdT)의 도움으로 non-germline encoded nucleotide(N nucleotide)가 삽입되어 제한된 수의 D 유전자분절로부터 다양한 항원결합 능력을 만들어 낼 수 있으나, 경쇄의 경우 TdT 효소의 발현없이 V, J 유전자분절의 재조합이 일어나 N-region addition이 없는 것으로 알려져 있다. 현재까지 보고된 κ 경쇄의 제3상보성 결정부위의 아미노산 수는 9개가 가장 많고 11개인 경우는 이론적

으로 불가능한 것으로 생각되며, 이는 N-region addition이 κ 경쇄에는 없는 것에 기인하는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 Humkv325 κ 경쇄의 염기서열을 시발체로 한 PCR을 이용하여 정상인의 말초혈액 림프구로부터 면역글로불린 κ 경쇄의 CDR3 region의 아미노

산 수를 측정함으로써 아미노산 수 11개의 CDR3 region을 가진 κ 경쇄의 존재유무와 N-region addition의 존재유무를 조사하고,자가면역질환과 연관이 있을 것으로 생각되는 CDR3 region의 아미노산 수가 고령과 여자에서 증가되어 있을 것으로 추정하여 연령 및 성별에 따른 CDR3 region의 아미노산 수의 변화를 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다.

1. 정상인의 말초혈액 κ 경쇄에서 11개의 아미노산 수를 보이는 κ 경쇄는 평균 11.72±1.80%에서 관찰되었다.

2. 연령 및 성별에 따른 CDR3의 아미노산 수의 변화는 의미있는 상관성을 보이지 않았다.

이와같은 결과로 정상인의 말초혈액 림프구의 κ 경쇄 전사체에서 정상적으로 CDR3의 다양성 형성기전에 관여하지 않는 것으로 알려진 N-region addition이 존재하며 CDR3 아미노산 수가 11개인 κ 경쇄의 표현은 연령이나 성별과는 무관한 것으로 생각되었다.

[영문]

Complementarily determining region(CDR)3 of immunoglobulin is the center of antigen biding site. Changes in the number of amino acids of CDR3 may result in specificity change and affinity. The majority of immunoglobulin κ chain has 9 or 10 amino acid codons in the CDR3 region. Without N-region addition, immunoglobulin κ chain containing CDR3 with 11 amino acid codons cannot be made. The aims of the present study were to evaluate the presence of immunoglobulin κ light chain with 11 amino acid codons in its CDR3 in the peripheral blood lymphocyte(PBL) of normal individuals and to correlate amino acid codon length in CDR3 region with age or sex. RNAs from PBL of normal individuals were isolated and κ chain was PCR amplified. Amino acid length of CDR3 region was determined by polyacrylamide gel electrophoresis. A constant expression of immunoglobulin κ chain with 11 amino acid codons in CDR3 region in normal individuals was found. But significant correlation was not found between 11 amino acid length in CDR3 region of κ chain and age or sex. These findings suggest that the concept of no N-region addition in κ light chain due to absence of terminal deoxynucleotidyl transferase(TdT) needs to be reconsidered. The existance of long CDR3 κ chain in PBLs of normal individuals may reflect that CDR diversity is quite common and there was no influence of sex on the expression of κ chain containing CDR3 with 11 amino acids.