染色质环挤出在抗体类别转换中的基本作用

B淋巴细胞中的抗体类别转换重组（CSR）将免疫球蛋白重链位点（Igh）Cμ恒定区外显子（CHs）替换为位于下游100-200kb处的6个CH之一。每个CH上游侧翼有一个I启动子和长重复序列转换（S）区。细胞因子/激活剂诱导活化诱导胞苷脱氨酶（AID）和I启动子转录，其中3’IgH调控区（3’IgHRR）增强子通过I启动子竞争长距离3’IgHRR相互作用来控制后者。供体Sμ和活化的下游受体S区的转录将AID产生的脱氨基损伤靶向至数百个个体S区脱氨基基序中的任何一个。通用DNA修复途径将这些损伤转化为双链断裂（DSBs），并将Sμ上游DSB末端与受体S区下游DSB末端连接，实现缺失性CSR。激活的S区上分散的靶点由AID引发的DSBs通常参与这种缺失性CSR连接。在此，我们报道染色质环挤出是顺式IgH组织促进缺失性CSR的“前所未有的”机制的基础。在初始B细胞中，环挤出动态地将3’IgHRR增强子与200kb上游的Sμ并置，生成CSR中心（CSRC）。在CSR激活的原代B细胞中，I启动子转录激活黏连蛋白装载，导致产生动态亚结构域，将下游S区定向对齐至Sμ以进行缺失性CSR。在CH12F3 B淋巴瘤细胞中组成性Sα CSR期间，通过在挤出路径中插入基于CTCF结合元件（CBE）的障碍物，可激活倒位性CSR。CBE插入还使上游S区CSR失活，同时通过分别抑制或促进其与CSRC中Sμ的动态对齐，将相邻下游序列转化为异位S区。我们的发现表明，在CSRC中，动态受阻的黏连蛋白介导的环挤出将AID引发的供体和受体S区DSBs的适当末端并置，以进行缺失性CSR。这种机制也可能参与全基因组范围内的致病性DSB连接。