Интерферон тау
| Интерферон тау | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| Организм | |||
| Символ | IFNT2 | ||
| Альт. символы | ИФНТ; ИФНТ1; ТП-1 | ||
| Входить | 317698 | ||
| RefSeq (мРНК) | НМ_001015511.4 | ||
| RefSeq (защита) | НП_001015511.3 | ||
| ЮниПрот | P15696 | ||
| Другие данные | |||
| хромосома | 8: 22,61 - 22,61 Мб | ||
| |||
Интерферон тау (IFNτ, IFNT) представляет собой интерферон I типа, состоящий из одной цепи аминокислот . IFN-τ был впервые обнаружен у жвачных животных как сигнал материнского распознавания беременности овец и первоначально назван белком трофобласта -1 (oTP-1). Он выполняет множество физиологических функций в млекопитающих матке , а также оказывает противовоспалительное действие, что способствует защите полуаллогенной концептусной трофэктодермы от материнской иммунной системы. [ 1 ] [ 2 ]
Гены IFN-τ были обнаружены только у жвачных животных, принадлежащих к отряду Artidactyla , и были идентифицированы множественные полиморфизмы и несколько вариантов IFN-τ. [ 3 ] Хотя было показано, что IFN-τ не вырабатывается у людей, на его воздействие реагируют клетки как человека, так и мыши. IFN-τ связывается с теми же рецепторами IFN, что и IFN-α , и индуцирует внутриклеточную передачу сигналов через STAT1 , STAT2 и Tyk2 . Это приводит к выработке противовирусных и иммуномодулирующих цитокинов , включая IL-4 , IL-6 и IL-10 . [ 4 ]
Структура
[ редактировать ]ИФН-τ состоит из 172 аминокислот с двумя дисульфидными мостиками (1–99, 29–139) и аминоконцевым пролином . Подобно другим интерферонам I типа, IFN-τ связывается с рецептором интерферона-альфа/бета (IFNAR). [ 5 ]
Его молекулярная масса составляет от 19 до 24 кДа, в зависимости от состояния гликозилирования. Не все варианты IFN-τ гликозилированы. Бычий IFN-τ N-гликозилирован по ASN78, козий IFN-τ представляет собой комбинацию негликозилированной и гликозилированной форм, а овечий IFN-τ не гликозилирован. [ 6 ] Сайт связывания рецептора находится на С-конце , биологически активный сайт расположен на N-конце . [ 7 ]
По сравнению с другими интерферонами, IFN-τ примерно на 75% схож с IFN-ω, который довольно часто встречается у млекопитающих. Однако данные Саузерн-блот-анализа и секвенирования генома показали, что гены, кодирующие IFN-τ, можно обнаружить только у жвачных животных. [ 8 ] Исследования также показывают 85% идентичность последовательностей между IFN человеческого трофобласта в клетках плацентарного трофобласта и IFN-τ. [ 9 ]
Функция и биологическая активность
[ редактировать ]IFN-τ конститутивно секретируется клетками трофобласта и эндометрия во время беременности овец. Его секреция начинается примерно на десятый день и увеличивается между 13 и 16 днями, когда достигает пика, а затем прекращается после 24 дня беременности. IFN-τ необходим для поддержания уровня прогестерона продукции желтым телом для материнского распознавания беременности и вместе с прогестероном увеличивает экспрессию генов для транспорта питательных веществ в просвет матки, факторов роста для кроветворения и ангиогенеза и других молекул, которые имеют решающее значение для имплантации и плацентации. [ 1 ] [ 10 ] Он оказывает как эндокринное, так и паракринное действие, иммуномодулирующее влияние на несколько типов клеток, включая нейтрофилы , а также антипролиферативное, антилютеолитическое и иммуносупрессивное действие на эндометрий. [ 11 ] [ 12 ]
IFN-τ связывается с рецептором клеточной мембраны IFNAR и индуцирует димеризацию его субъединиц, IFNAR1 и IFNAR2 , что приводит к активации канонических и неканонических сигнальных путей. Канонический путь включает в себя преобразователь сигнала Янус-киназы и активатор передачи сигналов фактора регуляции транскрипции-интерферона ( JAK - STAT - IRF ). [ 13 ] [ 14 ] Это приводит к индукции классических интерферон-стимулируемых генов (ISG). [ 15 ] Неканонический сигнальный путь включает митоген-активируемую протеинкиназу (MAPK) и фосфатидилинозитол-3-киназу вирусного протоонкогена 1 тимомы ( PI3K - AKT1 ) каскады. [ 16 ]
ИФН-τ также может стимулировать экспрессию интерлейкинов IL-6 и IL-8 . Однако этот механизм зависит не от STAT1, а от STAT3 . [ 17 ]
Синтетический ген овечьего IFN-τ был получен с использованием дрожжевой системы Pichia Pastoris . Рекомбинантный ИФН-т обладал такими же противовирусными, антилютеолитическими и иммуносупрессивными свойствами, что и нативный ИФН-т. [ 2 ]
Клиническое использование
[ редактировать ]Понимание роли IFN-τ в распознавании беременности у жвачных животных и механизма его действия привело к его использованию в диагностике беременности, поскольку его можно измерить непосредственно по крови, а знание его действия можно использовать для улучшения репродуктивной эффективности у жвачных животных. [ 18 ] [ 19 ]
Поскольку действие IFN-τ не ограничивается жвачными животными и беременностью, его противовоспалительные свойства изучались при лечении диабета . [ 20 ] [ 21 ] У мышей NOD , которых лечили IFN-τ, который вводили перорально, внутрибрюшинно или подкожно, наблюдалась задержка или даже подавление развития диабета. [ 22 ]
IFN-τ способен ингибировать вируса иммунодефицита человека репликацию in vitro более эффективно, чем человеческий IFN-α. Было обнаружено, что IFN-τ снижает внутриклеточную РНК ВИЧ в макрофагах человека и ингибирует обратную транскрипцию вирусной РНК в провирусную ДНК . [ 23 ] Из-за разницы как в селективности отдельных N-концов по отношению к рецепторам, так и из-за разной степени авидности рецептора ИФН-τ проявляет гораздо меньшую цитотоксичность, чем ИФНТ-α. [ 7 ] Это может быть полезно при лечении вирусных заболеваний. IFN-τ также продемонстрировал биологическое действие против вируса гриппа . [ 24 ] Однако ИФН-τ обладает высокой видовой специфичностью, что может привести к значительному снижению биологической активности при введении другим видам. [ 25 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Базер Ф.В., Инь В., Ван Х, Данлэп К.А., Чжоу Б., Джонсон Г.А., Ву Джи (март 2015 г.). «Многоликий интерферон тау». Аминокислоты . 47 (3): 449–60. дои : 10.1007/s00726-014-1905-x . ПМИД 25557050 . S2CID 14940718 .
- ^ Перейти обратно: а б Имакава К., Бай Р., Накамура К., Кусама К. (июль 2017 г.). «Тридцать лет исследований интерферона-тау; прошлое, настоящее и будущее» . Журнал науки о животных . 88 (7): 927–936. дои : 10.1111/asj.12807 . ПМИД 28504476 .
- ^ Ли С.Ф., Гун М.Дж., Чжао Ф.Р., Шао Дж.Дж., Се Ю.Л., Чжан Ю.Г., Чанг ХИ (2018). «Интерфероны типа I: особенности биологической активности и современные применения при вирусных инфекциях» . Клеточная физиология и биохимия . 51 (5): 2377–2396. дои : 10.1159/000495897 . ПМИД 30537741 .
- ^ Грабер Дж. Дж., Дхиб-Джалбут С. (2014). «Интерфероны». Энциклопедия неврологических наук . Эльзевир. стр. 718–723. дои : 10.1016/b978-0-12-385157-4.00182-2 . ISBN 978-0-12-385158-1 .
- ^ Чой Ю., Джонсон Г.А., Бургхардт Р.К., Бергман Л.Р., Джойс М.М., Тейлор К.М. и др. (октябрь 2001 г.). «Регуляторный фактор интерферона-два ограничивает экспрессию стимулируемых интерфероном генов в строме эндометрия и железистом эпителии овечьей матки» . Биология размножения . 65 (4): 1038–49. дои : 10.1095/biolreprod65.4.1038 . PMID 11566724 .
- ^ Базер Ф.В., Спенсер Т.Э., Отт Т.Л. (июнь 1997 г.). «Тау-интерферон: новый сигнал распознавания беременности». Американский журнал репродуктивной иммунологии . 37 (6): 412–20. дои : 10.1111/j.1600-0897.1997.tb00253.x . ПМИД 9228295 . S2CID 2928770 .
- ^ Перейти обратно: а б Понцер Ч., Отт Т.Л., Базер Ф.В., Джонсон Х.М. (июнь 1994 г.). «Исследования структуры/функции тау-интерферона: доказательства наличия множественных активных центров». Журнал исследований интерферона . 14 (3): 133–41. дои : 10.1089/jir.1994.14.133 . ПМИД 7930760 .
- ^ Лиман Д.В., Робертс Р.М. (февраль 1992 г.). «Гены трофобластных интерферонов у овец, коз и овцебыков и распространение родственных генов среди млекопитающих». Журнал исследований интерферона . 12 (1): 1–11. дои : 10.1089/jir.1992.12.1 . ПМИД 1374107 .
- ^ ДеКарло К.А., Северини А., Эдлер Л., Эскотт Н.Г., Ламберт П.Ф., Уланова М., Зебе I (октябрь 2010 г.). «IFN-κ, новый IFN типа I, не обнаруживается в ВПЧ-положительных кератиноцитах шейки матки человека» . Лабораторные исследования; Журнал технических методов и патологии . 90 (10): 1482–91. дои : 10.1038/labinvest.2010.95 . ПМИД 20479716 .
- ^ Робертс РМ (октябрь 2007 г.). «Интерферон-тау, интерферон типа 1, участвующий в распознавании беременности матерью» . Обзоры цитокинов и факторов роста . 18 (5–6): 403–8. doi : 10.1016/j.cytogfr.2007.06.010 . ПМК 2000448 . ПМИД 17662642 .
- ^ Манджари П., Хайдер И., Капур С., Сентилнатан М., Данг А.К. (декабрь 2018 г.). «Изучение зависящего от концентрации действия интерферона-τ на бычьи нейтрофилы для понимания процесса имплантации». Журнал клеточной биохимии . 119 (12): 10087–10094. дои : 10.1002/jcb.27345 . ПМИД 30171720 . S2CID 206028552 .
- ^ Ширасуна К., Мацумото Х., Мацуяма С., Кимура К., Боллвейн Х., Миямото А. (сентябрь 2015 г.). «Возможная роль тау-интерферона на желтом теле крупного рогатого скота и нейтрофилах на ранних сроках беременности» . Размножение . 150 (3): 217–25. дои : 10.1530/REP-15-0085 . ПМИД 26078085 .
- ^ Брукс К., Спенсер Т.Э. (февраль 2015 г.). «Биологическая роль тау-интерферона (IFNT) и рецепторов IFN типа I в удлинении зачатия овцы» . Биология размножения . 92 (2): 47. doi : 10.1095/biolreprod.114.124156 . ПМИД 25505203 .
- ^ Спенсер Т.Э., Отт Т.Л., Базер Ф.В. (май 1998 г.). «Экспрессия первого и второго регуляторных факторов интерферона в эндометрии овцы: влияние беременности и тау-интерферона овцы» . Биология размножения . 58 (5): 1154–62. дои : 10.1095/biolreprod58.5.1154 . ПМИД 9603248 .
- ^ Стюарт М.Д., Стюарт Д.М., Джонсон Г.А., Вихлидал К.А., Бургхардт Р.К., Сейф Ш.Х. и др. (январь 2001 г.). «Интерферон-тау активирует множественный преобразователь сигналов и активатор транскрипционных белков и оказывает комплексное воздействие на интерферон-чувствительную транскрипцию генов в эпителиальных клетках эндометрия овец» . Эндокринология . 142 (1): 98–107. дои : 10.1210/endo.142.1.7891 . ПМИД 11145571 .
- ^ Платаниас LC (май 2005 г.). «Механизмы передачи сигналов, опосредованных интерфероном типа I и типа II» . Обзоры природы. Иммунология . 5 (5): 375–86. дои : 10.1038/nri1604 . ПМИД 15864272 .
- ^ Таникава Н., Сено К., Кавахара-Мики Р., Кимура К., Мацуяма С., Ивата Х. и др. (октябрь 2017 г.). «Интерферон Тау регулирует выработку цитокинов и клеточную функцию в клеточной линии трофобластов человека». Журнал исследований интерферона и цитокинов . 37 (10): 456–466. дои : 10.1089/jir.2017.0057 . ПМИД 29028431 .
- ^ Хансен Т.Р., Синедино Л.Д., Спенсер Т.Е. (ноябрь 2017 г.). «Паракринное и эндокринное действие тау-интерферона (ИФНТ)» . Размножение . 154 (5): Ф45–Ф59. дои : 10.1530/REP-17-0315 . ПМИД 28982937 .
- ^ Базер Ф.В., Тэтчер В.В. (ноябрь 2017 г.). «Хроника открытия тау-интерферона» . Размножение . 154 (5): Ф11–Ф20. дои : 10.1530/REP-17-0257 . ПМК 5630494 . ПМИД 28747540 .
- ^ Ин В, Канамени С, Чанг Калифорния, Наир В, Сейф С, Базер ФВ, Чжоу Б (06 июня 2014 г.). Зисель Г. (ред.). «Интерферон тау облегчает воспаление жировой ткани, вызванное ожирением, и резистентность к инсулину, регулируя поляризацию макрофагов» . ПЛОС ОДИН . 9 (6): e98835. Бибкод : 2014PLoSO...998835Y . дои : 10.1371/journal.pone.0098835 . ПМК 4048269 . ПМИД 24905566 .
- ^ Текве С.Д., Лей Дж., Яо К., Резаи Р., Ли Х., Даханаяка С. и др. (2013). «Пероральное введение тау-интерферона усиливает окисление энергетических субстратов и снижает ожирение у крыс Цукера с диабетом и ожирением» . Биофакторы . 39 (5): 552–63. дои : 10.1002/биоф.1113 . ПМК 3786024 . ПМИД 23804503 .
- ^ Собель Д.О., Ахвази Б., Амджад Ф., Митнаул Л., Понцер С. (ноябрь 2008 г.). «Интерферон-тау подавляет развитие диабета у мышей NOD». Аутоиммунитет . 41 (7): 543–53. дои : 10.1080/08916930802194195 . ПМИД 18608174 . S2CID 20611672 .
- ^ Манелье Б., Роже-Кройц С., Дередре-Боске Н., Марталь Дж., Девилье П., Дормон Д., Клайетт П. (ноябрь 2008 г.). «[Анти-ВИЧ-эффекты IFN-tau в макрофагах человека: роль клеточных противовирусных факторов и интерлейкина-6]». Pathologie-Biologie (на французском языке). 56 (7–8): 492–503. дои : 10.1016/j.patbio.2008.06.002 . ПМИД 18842358 .
- ^ Мартин В., Истер Е., Авиа М., Ранхель Г., де Молина А., Алехо А., Севилья Н. (январь 2016 г.). Шульц-Черри С. (ред.). «Рекомбинантный аденовирус, экспрессирующий тау-интерферон овцы, предотвращает летальность у мышей, вызванную вирусом гриппа» . Журнал вирусологии . 90 (7): 3783–8. дои : 10.1128/JVI.03258-15 . ПМЦ 4794696 . ПМИД 26739058 .
- ^ Или А.Д., Ларсон С.Ф., Лю Л., Алексенко А.П., Винкельман Г.Л., Кубиш Х.М. и др. (июль 2001 г.). «Полиморфные формы экспрессируемых генов бычьего интерферона-тау: относительное количество транскриптов во время раннего развития плаценты, промоторные последовательности генов и биологическая активность белковых продуктов» . Эндокринология . 142 (7): 2906–15. дои : 10.1210/endo.142.7.8249 . ПМИД 11416010 .