Izotípus osztályváltás
Az antitesteknek különböző fajtái lehetnek, amelyeket izotípusoknak vagy osztályoknak nevezünk. A placentáris emlősökben öt antitest izotípus létezik: IgA, IgD, IgE, IgG és IgM. Mindegyiküket “Ig” előtaggal nevezik el, amely az immunglobulint (az antitest másik neve) jelenti, és különböznek biológiai tulajdonságaikban, funkcionális helyeikben és a különböző antigénekkel szembeni képességükben.
A B-sejtek antitest izotípusa a sejtfejlődés és aktiváció során változik. Az éretlen B-sejteket, amelyek még soha nem találkoztak antigénnel, naiv B-sejteknek nevezzük, és csak az IgM izotípust fejezik ki sejtfelszínhez kötött formában. A B-sejtek az IgM és IgD izotípusokat is elkezdik kifejezni, amikor elérik az érettséget; e két immunglobulin izotípus együttes kifejeződése teszi a B-sejtet “éretté” és késznek az antigénre adott válaszra. A B-sejtek aktiválódása a sejthez kötött antitestmolekulának az antigénnel való érintkezését követi, ami a sejt osztódását és differenciálódását eredményezi, és antitesttermelő sejtté, úgynevezett plazmasejtté alakul. Ebben az aktivált formában a B-sejt a membránhoz kötött forma helyett szekretált formában kezd antitestet termelni. Ha ezek az aktivált B-sejtek CD40 és citokin receptoraikon keresztül (mindkettőt a T-helper sejtek modulálják) specifikus jelzőmolekulákkal találkoznak, antitest osztályváltáson mennek keresztül, és IgG, IgA vagy IgE antitesteket termelnek (IgM vagy IgD helyett), amelyeknek meghatározott szerepük van az immunrendszerben.
Az immunglobulin osztályváltás (vagy izotípusváltás, vagy izotípusos kommutáció, vagy osztályváltó rekombináció (CSR)) olyan biológiai mechanizmus, amely a B-sejtek ellenanyag-termelését egyik osztályról a másikra változtatja; például egy IgM nevű izotípusról egy IgG nevű izotípusra. E folyamat során az antitest-nehézlánc állandó régiójának része megváltozik, de a nehézlánc változó régiója változatlan marad (az “állandó” és “változó” kifejezések a különböző epitópokat célzó antitestek közötti változásokra vagy azok hiányára utalnak). Mivel a változó régió nem változik, az osztályváltás nem befolyásolja az antigénspecificitást. Ehelyett az antitest megtartja affinitását ugyanazokhoz az antigénekhez, de különböző effektor molekulákkal léphet kölcsönhatásba. Ez lehetővé teszi, hogy ugyanabból az aktivált B-sejtből származó különböző leánysejtek különböző izotípusú vagy altípusú (pl. IgG1, IgG2 stb.) antitesteket termeljenek.
Az osztályváltás az úgynevezett osztályváltó rekombinációs (CSR) kötés mechanizmusával történik. Az osztályváltó rekombináció egy olyan biológiai mechanizmus, amely lehetővé teszi, hogy az aktivált B-sejt által termelt antitestek osztálya megváltozzon az izotípus- vagy osztályváltás néven ismert folyamat során. A CSR során az antitest-nehézlánc lókusz egy részét eltávolítják a kromoszómáról, és a törölt részt körülvevő génszakaszokat újra összekapcsolják, hogy megmaradjon egy funkcionális antitest gén, amely egy másik izotípusú antitestet termel. A DNS-ben kettősszálú törések jönnek létre konzervált nukleotidmotívumoknál, az úgynevezett kapcsoló (S) régióknál, amelyek az antitest-nehézláncok állandó régióit kódoló génszakaszok előtt helyezkednek el; ezek a δ-lánc kivételével minden nehézlánc állandó régióját kódoló gén mellett fordulnak elő. A DNS-t két kiválasztott S-régióban egy sor enzim, köztük az aktiválás indukálta (citidin) dezamináz (AID), az uracil DNS-glikoziláz és az apirimidikus/apurinikus (AP)-endonukleázok aktivitása vágja be és töri meg. Az S-régiók közötti közbeeső DNS-t ezt követően törlik a kromoszómából, eltávolítva a nem kívánt μ vagy δ nehézlánc állandó régió exonjait, és lehetővé téve a γ, α vagy ε állandó régió génszakaszának helyettesítését. A DNS szabad végeit egy nem-homológ végcsatlakozásnak (NHEJ) nevezett folyamat segítségével újra összekapcsolják, hogy a változó domén exonját összekapcsolják az antitest-nehézlánc kívánt downstream állandó domén exonjával. A nem-homológ végcsatlakozás hiányában a DNS szabad végei egy alternatív, a mikrohomológia-csatlakozások felé hajló útvonalon is újracsatlakozhatnak. A μ és δ gének kivételével a B-sejtek egy adott időpontban csak egy antitestosztályt fejeznek ki.
