Przełączanie klas izotypów
Przeciwciała mogą występować w różnych odmianach, znanych jako izotypy lub klasy. U ssaków łożyskowych istnieje pięć izotypów przeciwciał: IgA, IgD, IgE, IgG i IgM. Każdy z nich nosi przedrostek „Ig”, który oznacza immunoglobulinę (inna nazwa przeciwciała) i różni się właściwościami biologicznymi, lokalizacją funkcjonalną i zdolnością do radzenia sobie z różnymi antygenami.
Izotyp przeciwciała komórki B zmienia się podczas rozwoju i aktywacji komórki. Niedojrzałe komórki B, które nigdy nie były narażone na działanie antygenu, są znane jako naiwne komórki B i wyrażają tylko izotyp IgM w postaci związanej z powierzchnią komórki. Komórki B zaczynają wyrażać zarówno IgM, jak i IgD, gdy osiągną dojrzałość; współekspresja obu tych izotypów immunoglobulin sprawia, że komórka B staje się „dojrzała” i gotowa do odpowiedzi na antygen. Aktywacja komórki B następuje po związaniu związanej z komórką cząsteczki przeciwciała z antygenem, co powoduje podział i różnicowanie się komórki w komórkę produkującą przeciwciała, zwaną komórką plazmatyczną. W tej aktywowanej formie, komórka B zaczyna produkować przeciwciała w formie wydzielanej, a nie związanej z błoną. Jeśli te aktywowane komórki B napotkają specyficzne cząsteczki sygnalizacyjne przez ich receptory CD40 i cytokiny (oba są modulowane przez komórki T helper), przechodzą one przełączanie klas przeciwciał w celu wytworzenia przeciwciał IgG, IgA lub IgE (z IgM lub IgD), które mają określone role w układzie odpornościowym.
Przełączanie klas immunoglobulin (lub przełączanie izotypów, lub komutacja izotypowa, lub rekombinacja przełączania klas (CSR)) jest mechanizmem biologicznym, który zmienia wytwarzanie przeciwciał przez komórkę B z jednej klasy do innej; na przykład z izotypu zwanego IgM do izotypu zwanego IgG. Podczas tego procesu część regionu stałego łańcucha ciężkiego przeciwciała ulega zmianie, ale region zmienny łańcucha ciężkiego pozostaje taki sam (terminy „stały” i „zmienny” odnoszą się do zmian lub ich braku między przeciwciałami, które celują w różne epitopy). Ponieważ region zmienny nie ulega zmianie, przełączanie klas nie wpływa na swoistość antygenu. Zamiast tego, przeciwciało zachowuje powinowactwo do tych samych antygenów, ale może oddziaływać z różnymi cząsteczkami efektorowymi. Dzięki temu różne komórki potomne z tej samej aktywowanej komórki B mogą wytwarzać przeciwciała o różnych izotypach lub podtypach (np. IgG1, IgG2 itd.).
Przełączanie klas zachodzi w mechanizmie zwanym wiązaniem rekombinacji przełącznika klas (CSR). Rekombinacja przełącznika klasy jest mechanizmem biologicznym, który umożliwia zmianę klasy przeciwciała wytwarzanego przez aktywowaną komórkę B podczas procesu znanego jako przełączanie izotypów lub klas. Podczas CSR, fragmenty locus łańcucha ciężkiego przeciwciała są usuwane z chromosomu, a segmenty genu otaczające usunięty fragment są ponownie łączone w celu zachowania funkcjonalnego genu przeciwciała, który wytwarza przeciwciało o innym izotypie. Dwuniciowe pęknięcia są generowane w DNA w konserwatywnych motywach nukleotydowych, zwanych regionami przełącznikowymi (S), które są upstream od segmentów genów, które kodują regiony stałe łańcuchów ciężkich przeciwciał; występują one w sąsiedztwie wszystkich genów regionów stałych łańcuchów ciężkich z wyjątkiem łańcucha δ. DNA jest nacinany i łamany w dwóch wybranych regionach S przez aktywność szeregu enzymów, w tym deaminazy (cytydynowej) indukowanej aktywacją (AID), glikozylazy uracylowej DNA i endonukleazy apirymidowej/apurynowej (AP). Interweniujący DNA pomiędzy regionami S jest następnie usuwany z chromosomu, usuwając niepożądane egzony regionu stałego łańcucha ciężkiego μ lub δ i umożliwiając zastąpienie segmentu genu regionu stałego γ, α lub ε. Wolne końce DNA są ponownie łączone w procesie zwanym łączeniem niehomologicznych końców (NHEJ) w celu połączenia eksonu zmiennej domeny z pożądanym eksonem domeny stałej łańcucha ciężkiego przeciwciała. W przypadku braku niehomologicznego łączenia końców, wolne końce DNA mogą być ponownie przyłączane alternatywną ścieżką ukierunkowaną na przyłączanie mikrohomologii. Z wyjątkiem genów μ i δ, tylko jedna klasa przeciwciał jest wyrażana przez komórkę B w dowolnym momencie.
.