Diversity and function of adaptive immune receptors in a jawless vertebrate

Science. 2005 Dec 23;310(5756):1970-3. doi: 10.1126/science.1119420.

Abstract

Instead of the immunoglobulin-type antigen receptors of jawed vertebrates, jawless fish have variable lymphocyte receptors (VLRs), which consist of leucine-rich repeat (LRR) modules. Somatic diversification of the VLR gene is shown here to occur through a multistep assembly of LRR modules randomly selected from a large bank of flanking cassettes. The predicted concave surface of the VLR is lined with hypervariable positively selected residues, and computational analysis suggests a repertoire of about 10(14) unique receptors. Lamprey immunized with anthrax spores responded with the production of soluble antigen-specific VLRs. These findings reveal that two strikingly different modes of antigen recognition through rearranged lymphocyte receptors have evolved in the jawless and jawed vertebrates.

Publication types

  • Research Support, N.I.H., Intramural
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
  • Research Support, U.S. Gov't, Non-P.H.S.

MeSH terms

  • Adaptation, Biological*
  • Animals
  • Bacillus anthracis / immunology
  • Bacillus subtilis / immunology
  • Evolution, Molecular
  • Gene Rearrangement
  • Genetic Variation
  • Immunity / genetics*
  • Immunity / physiology
  • Lampreys / genetics
  • Lampreys / immunology*
  • Molecular Sequence Data
  • Receptors, Immunologic / genetics*
  • Receptors, Immunologic / immunology
  • Selection, Genetic
  • Spores, Bacterial / immunology

Substances

  • Receptors, Immunologic

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