J Chain
| JChain | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Псевдонимы | JChain , IGCJ, JCH, IGJ, JCH, Chine, как аминг мультимерного IgA и IgM | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Внешние идентификаторы | Омим : 147790 ; MGI : 96493 ; Гомологен : 16958 ; GeneCards : JChain ; OMA : jChain - ортологи | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Викидид | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1: базовый блок.
2: тяжелые цепочки .
3: Световые цепи .
4: J Chain .
5: межмолекулярные дисульфидные связи.
Цепь соединения (j) - это белковый компонент, который связывает мономеры антител IgM и IgA с образованием полимерных антител, способных к секреции. [ 5 ] Цепочка J хорошо консервативна в животном царстве , но ее конкретные функции еще предстоит полностью понять. Это полипептид остатка 137 , [ 6 ] кодируется IGJ геном . [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]
Структура
[ редактировать ]Цепочка J представляет собой гликопротеин молекулярной массы 15 кДа. Его вторичная структура остается неопределенной, но, как полагают, применяет либо одну β-болоту или двухдоменную сложенную структуру со стандартными иммуноглобулиновыми доменами. [ 10 ] Основная структура цепи J необычно кисла, имеющая высокое содержание негативно заряженных аминокислот. [ 11 ] Он имеет 8 остатков цистеина , 6 из которых участвуют во внутримолекулярных дисульфидных связях, в то время как оставшиеся две функции для связывания хвостовых областей FC антител IgA или IgM , α -цепи и μ -цепи соответственно. N-связанный углевод, полученный в результате N-гликозилирования, также необходим для включения белка к полимерам антител. [ 12 ] Не существует известного семейства белков со значительной гомологией в цепочке J. [ 13 ]
Функция
[ редактировать ]Полимеризация антител
[ редактировать ]Цепочка J регулирует мультимеризацию IgM и IgA у млекопитающих. При экспрессии в клетках это способствует образованию пентамерного IgM и димера IgA. Пентамеры IGM чаще всего встречаются с одной цепью J, но в некоторых исследованиях было проведено целые 4 цепочки, связанные с одним пентамером IGM.
Цепь J включена в конце образования полимеров IgM и термодинамически предпочитает образование пентамеров, а не гексамеры. [ 12 ] У мышей J-нокаута (KO) гексамерный полимер IGM доминирует. [ 14 ] Эти j-отрицательные гексамеры IgM IGM в 15-20 раз эффективнее активируют комплемент , чем J-Pentamers IGM-Pentamers J. [ 15 ] Тем не менее, мыши j Chain-KO имеют низкие концентрации гексамерного IgM и дефицит активации комплемента, что указывает на дополнительные in vivo . механизмы регуляции [ 16 ] Другим следствием активации комплемента пентамерного IGM является его допущение к J -цепи -положительному свинцу для связывания антигена без чрезмерного повреждения эпителиальных мембран посредством активации комплемента. [ 17 ]
Цепочка J облегчает димеризацию IgA, связывая два мономерных секреторных хвостов. Структурно цепь J асимметрично соединяет два антитела, асимметрично образуя межмолекулярные дисульфидные связи и принося гидрофобные β-сандвичи на каждую молекулу вместе. [ 18 ] Этот механизм мультимеризации включает белки шаперона, включая связывающий иммуноглобулиновый белок (BIP) и MZB1 каждый последовательно рекрутирующий различные факторы полимеризованного антитела. [ 19 ]
Секреция антител
[ редактировать ]Секреция мембраны слизистого антитела от базальной мембраны к апикальным эпителиальным клеткам облегчается полимерным рецептором IG (PIGR). Базальный белок PIGR, известный как секреторный компонент (SC), признает IG, готовую к секреции. [ 20 ] Связывание между секреторным компонентом и секреторным IG облегчается цепью J антитела, которая устанавливает физический контакт с секреторным компонентом, чтобы изменить конформацию транспортера с открытым состоянием. [ 21 ] Затем комплекс трансцитозируется , а секреторный компонент протеолитически расщепляется от рецептора, высвобождающего антитело к апикальной стороне эпителиальной клетки и к просвету в целом. Считается, что этот механизм в значительной степени сохраняется между секрецией IgM и IgA. [ 19 ]
Регулирование
[ редактировать ]Первоначально считалось, что цепь J экспрессируется только в плазматических клетках, секретирующих антител , однако, как было показано, j цепь экспрессируется на более ранних стадиях дифференцировки В-клеток перед экспрессией IG. [ 22 ] Считается, что экспрессия цепи J происходит на ранних стадиях дифференцировки лимфоидных клеток, поскольку она экспрессируется как в предшественниках B и T -клеток. По мере развития клетки кажется, что экспрессия μ-цепи становится необходимой для синтеза цепи J. [ 23 ]
Ген цепи J транскрипционно регулируется посредством канонической PAX5 . репрессии [ 24 ] Поскольку PAX5 является общим регулятором транскрипции, j цепь все еще экспрессируется в плазматических клетках, которые секретируют мономерные антитела. В таких клетках, как полагают, не обеспечивает функции и быстро разлагается. [ 19 ] В плазматических клетках, которые секретируют мономерный IgA, Pax5-независимый механизм, вероятно, предотвратит димеризацию IgA. [ 25 ]
Филогения
[ редактировать ]Цепь J, вероятно, возникнет эволюционно возникнуть у ранних позвоночных кожух. [ 26 ] Группы костной рыбы, включая телеосты , с тех пор потеряли выражение цепи J. [ 13 ] Xenopus способен полимеризировать слизистую оболочку IGX в отсутствие цепи J, возможно, из -за потери консервативных остатков цистеина, которые связывают цепь J и секреторный хвост IG. [ 27 ]
Акулы не экспрессируют IgA и, таким образом, используют экспрессию j цепочки исключительно для полимеризации IgM. [ 28 ] Это делает акул интригующим модельным организмом при изучении регуляции и полимеризации J без смешанных переменных секреции слизистой оболочки. [ 29 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а беременный в GRCH38: Ensembl Release 89: ENSG00000132465 - ENSEMBL , май 2017 г.
- ^ Jump up to: а беременный в GRCM38: Ensembl Release 89: Ensmusg00000067149 - Ensembl , май 2017 г.
- ^ «Человеческая PubMed ссылка:» . Национальный центр информации о биотехнологии, Национальная медицина США .
- ^ «Мышь Pubmed ссылка:» . Национальный центр информации о биотехнологии, Национальная медицина США .
- ^ Левинсон. Медицинская микробиология и иммунология (11 изд.). МакГроу Хилл. С. 405–6.
- ^ Schroeder H, Wald D, Greenspan N (2008). «Глава 4: Иммуноглобулины: структура и функция». В Пол В (ред.). Фундаментальная иммунология (книга) (6 -е изд.). Филадельфия, Пенсильвания: Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. С. 125–151. ISBN 978-0-7817-6519-0 .
- ^ Макс Э.Е., Макбрайд Оу, Мортон К.С., Робинсон Ма (август 1986). «Человеческий ген цепочки: хромосомная локализация и связанные с ними полиморфизмы длины ограничения» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 83 (15): 5592–5596. Bibcode : 1986pnas ... 83.5592m . doi : 10.1073/pnas.83.15.5592 . PMC 386334 . PMID 3016707 .
- ^ Макс Э.Е., Корсмейер С.Дж. (апрель 1985 г.). «Человеческий ген J Chain. Структура и экспрессия в B -лимфоидных клетках» . Журнал экспериментальной медицины . 161 (4): 832–849. doi : 10.1084/jem.161.4.832 . PMC 2189063 . PMID 2984306 .
- ^ «Ген Entrez: IGJ иммуноглобулин J -полипептид, линкер белок для иммуноглобулина альфа -полипептидов» .
- ^ Frutiger S, Hughes GJ, Paquet N, Lüthy R, Jaton JC (декабрь 1992). «Назначение дисульфидной связи в человеческой цепи J и его ковалентное спаривание с иммуноглобулином M» . Биохимия . 31 (50): 12643–12647. doi : 10.1021/bi00165a014 . PMID 1472500 .
- ^ Klimovich VB, Samoĭlovich MP, Klimovich BV (2008-04-01). «[Проблема J-цепь иммуноглобулинов]». Zhurnal Evoliutsionnoi Biohhimi I fiziologii . 44 (2): 131–143. Doi : 10.1134/s0022093008020023 . PMID 18669274 . S2CID 20628313 .
- ^ Jump up to: а беременный Sørensen V, Rasmussen IB, Sundvold V, Michaelsen TE, Sandlie I (январь 2000 г.). «Структурные требования для включения J Chain в человеческий IGM и IgA» . Международная иммунология . 12 (1): 19–27. doi : 10.1093/intimm/12.1.19 . PMID 10607746 .
- ^ Jump up to: а беременный CASTRO CD, Flajnik MF (октябрь 2014 г.). «Возвращение j цепочки обратно на карту: как ее выражение может определить развитие плазматических клеток?» Полем Журнал иммунологии . 193 (7): 3248–3255. doi : 10.4049/jimmunol.1400531 . PMC 4198949 . PMID 25240020 .
- ^ Дэвис А.С., Ру К.Х., Шульман М.Дж. (июль 1988 г.). «О структуре полимерного IGM» . Европейский журнал иммунологии . 18 (7): 1001–1008. doi : 10.1002/eji.1830180705 . PMID 3136022 . S2CID 34679165 .
- ^ Йохансен Ф.Е., Браатен Р., Брандцаг П (сентябрь 2000 г.). «Роль j chain в секреторной формировании иммуноглобулина» . Скандинавский журнал иммунологии . 52 (3): 240–248. doi : 10.1046/j.1365-3083.2000.00790.x . PMID 10972899 . S2CID 5958810 .
- ^ Erlandsson L, Andersson K, Sigvardsson M, Lycke N, Leanderson T (август 1998 г.). «Мыши с инактивированным локусом соединения цепи имеют возмущенную секрецию IGM» . Европейский журнал иммунологии . 28 (8): 2355–2365. doi : 10.1002/(SICI) 1521-4141 (199808) 28:08 <2355 :: AID-IMMU2355> 3.0.CO; 2-L . PMID 9710213 . S2CID 21659055 .
- ^ Grubb AO (2009-04-24). «Количественное определение j цепочки в биологических жидкостях человека с помощью простой иммунохимической процедуры». Acta Medica Scandinavica . 204 (6): 453–465. doi : 10.1111/j.0954-6820.1978.tb08473.x . PMID 104551 .
- ^ Кумар Н., Артур С.П., Сиферри С., Мацумото М.Л. (февраль 2020 г.). «Структура секреторного иммуноглобулина A ядро» . Наука . 367 (6481): 1008–1014. Bibcode : 2020sci ... 367.1008K . doi : 10.1126/science.aaz5807 . PMID 32029686 . S2CID 211050348 .
- ^ Jump up to: а беременный в Вей Х, Ван Джи (февраль 2021 г.). «Роль полимерного иммуноглобулинового рецептора в IgA и трансцитозе IgM» . Международный журнал молекулярных наук . 22 (5): 2284. DOI : 10.3390/IJMS22052284 . PMC 7956327 . PMID 33668983 .
- ^ Stadtmueller BM, Huey-Tubman KE, López CJ, Yang Z, Hubbell WL, Bjorkman PJ (март 2016 г.). Kuriyan J (ред.). «Структура и динамика секреторного компонента и его взаимодействие с полимерными иммуноглобулинами» . элиф . 5 : E10640. doi : 10.7554/elife.10640 . PMC 4786434 . PMID 26943617 .
- ^ Braathen R, Hohman Vs, Brandtzaeg P, Johansen FE (февраль 2007 г.). «Секреторное образование антител: консервативные взаимодействия связывания между J -цепью и полимерным рецептором IG от людей и амфибий» . Журнал иммунологии . 178 (3): 1589–1597. doi : 10.4049/jimmunol.178.3.1589 . PMID 17237408 . S2CID 27721152 .
- ^ Mestecky J, Fultz PN (май 1999). «Иммунная система слизистой оболочки человеческого генитального тракта» . Журнал инфекционных заболеваний . 179 (Suppl 3): S470 - S474. doi : 10.1086/314806 . JSTOR 30114178 . PMID 10099122 .
- ^ Макс Э.Е., Корсмейер С.Дж. (апрель 1985 г.). «Человеческий ген J Chain. Структура и экспрессия в B -лимфоидных клетках» . Журнал экспериментальной медицины . 161 (4): 832–849. doi : 10.1084/jem.161.4.832 . PMC 2189063 . PMID 2984306 .
- ^ Рао С., Каррей С., Гакштеттер Э.Р., Кошленд М.Е. (октябрь 1998 г.). «B-MEF2, связанный с энхансером миоцитов, экспрессируется в B-клетках и регулирует промотор цепи иммуноглобулина J» . Журнал биологической химии . 273 (40): 26123–26129. doi : 10.1074/jbc.273.40.26123 . PMID 9748293 .
- ^ Хаджду I, Молдовиану З, Купер М.Д., Местеки Дж (декабрь 1983 г.). «Ультраструктурные исследования лимфоидных клеток человека. Экспрессия MU и J цепь как функция дифференцировки В -клеток» . Журнал экспериментальной медицины . 158 (6): 1993–2006. doi : 10.1084/jem.158.6.1993 . PMC 2187181 . PMID 6417260 .
- ^ Markalonis J, Edelman GM (сентябрь 1965 г.). «Филогенетическое происхождение структуры антител. I. Многоченовая структура иммуноглобулинов в гладких собачьих рыбах (Mustelus canis)» . Журнал экспериментальной медицины . 122 (3): 601–618. doi : 10.1084/jem.122.3.601 . PMC 2138074 . PMID 4158437 .
- ^ Роберт Дж., Охта Y (июнь 2009 г.). «Сравнительное и развивающее исследование иммунной системы в Xenopus» . Динамика развития . 238 (6): 1249–1270. doi : 10.1002/dvdy.21891 . PMC 2892269 . PMID 19253402 .
- ^ Clem IW, de Boutaud F, Sigel MM (декабрь 1967 г.). «Филогения иммуноглобулиновой структуры и функции. II. Иммуноглобулины акулы медсестры» . Журнал иммунологии . 99 (6): 1226–1235. doi : 10.4049/jimmunol.99.6.1226 . PMID 4168665 .
- ^ Hohman Vs, Stewart SE, Rumfelt LL, Greenberg AS, Avila DW, Flajnik MF, Steiner LA (июнь 2003 г.). «J Chain in the Shark Shark: последствия для функции в нижних позвоночных» . Журнал иммунологии . 170 (12): 6016–6023. doi : 10.4049/jimmunol.170.12.6016 . PMID 12794129 . S2CID 292191 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Koshland Me (1986). «Наступает совершеннолетие цепи иммуноглобулина J». Ежегодный обзор иммунологии . 3 : 425–453. doi : 10.1146/annurev.iy.03.040185.002233 . PMID 2415140 .
- Tartakoff A, Vassalli P (ноябрь 1979 г.). «Молекулы иммуноглобулина плазматических клеток. Их биосинтез, сборка и внутриклеточный транспорт» . Журнал клеточной биологии . 83 (2 pt 1): 284–299. doi : 10.1083/jcb.83.2.284 . PMC 2111544 . PMID 115892 .
- Mole JE, Bhown AS, Bennett JC (август 1977 г.). «Первичная структура человеческой цепи J: выравнивание пептидов из химических и ферментативных гидролиз». Биохимия . 16 (16): 3507–3513. doi : 10.1021/bi00635a002 . PMID 407930 .
- Bastian A, Kratzin H, Eckart K, Hilschmann N (декабрь 1992 г.). «Внутри- и межбоковые дисульфидные мосты человеческой цепи J в секреторном иммуноглобулине A». Биологическая химия Hoppe-Seyler . 373 (12): 1255–1263. doi : 10.1515/bchm3.1992.373.2.1255 . PMID 1292512 .
- Frutiger S, Hughes GJ, Paquet N, Lüthy R, Jaton JC (декабрь 1992). «Назначение дисульфидной связи в человеческой цепи J и его ковалентное спаривание с иммуноглобулином M». Биохимия . 31 (50): 12643–12647. doi : 10.1021/bi00165a014 . PMID 1472500 .
- Moro I, Iwase T, Komiyama K, Moldoveanu Z, Mestecky J (апрель 1990 г.). «Сайты полимеризации иммуноглобулина А (IgA) в иммуноцитах человека: иммуноэлектронное микроскопическое исследование» . Структура и функция ячейки . 15 (2): 85–91. doi : 10.1247/csf.15.85 . PMID 2113434 .
- Alberini CM, Bet P, Milstein C, Sitia R (октябрь 1990). «Секреция иммуноглобулиновых сборочных промежуточных соединений в присутствии восстановительных агентов». Природа . 347 (6292): 485–487. Bibcode : 1990natur.347..485a . doi : 10.1038/347485A0 . PMID 2120591 . S2CID 4348113 .
- Sumi Y, Nagura H, Kaneda T, Oka T (сентябрь 1988 г.). «Иммуноэлектронная микроскопическая локализация иммуноглобулинов, секреторного компонента и J -цепи в малых слюнных железах человека». Журнал устной патологии . 17 (8): 390–395. doi : 10.1111/j.1600-0714.1988.tb01303.x . PMID 3146624 .
- Хаджду I, Молдовиану З, Купер М.Д., Местеки Дж (декабрь 1983 г.). «Ультраструктурные исследования лимфоидных клеток человека. Экспрессия MU и J цепь как функция дифференцировки В -клеток» . Журнал экспериментальной медицины . 158 (6): 1993–2006. doi : 10.1084/jem.158.6.1993 . PMC 2187181 . PMID 6417260 .
- Yasuda N, Kanoh T, Uchino H (июнь 1980 г.). «J -цепной синтез в клетках миеломы человека: легкие и электронные микроскопические исследования» . Клиническая и экспериментальная иммунология . 40 (3): 573–580. PMC 1538946 . PMID 6774844 .
- Harper SJ, Allen AC, Béné MC, Pringle JH, Faure G, Lauder I, Fehhally J (сентябрь 1995 г.). «Повышенные димерные IGA-продуцирующие В-клетки в миндалинах в нефропатии IgA, определяемой гибридизацией in situ для мРНК j цепочки» . Клиническая и экспериментальная иммунология . 101 (3): 442–448. doi : 10.1111/j.1365-2249.1995.tb03132.x . PMC 1553245 . PMID 7664491 .
- Iwase T, Saito I, Takahashi T, Chu L, Usami T, Mestecky J, Moro I (октябрь 1993). «Ранняя экспрессия гена j цепочки и цепи человека в печени плода» . Структура и функция ячейки . 18 (5): 297–302. doi : 10.1247/csf.18.297 . PMID 8168154 .
- Harper SJ, Pringle JH, Wicks AC, Hattersley J, Layward L, Allen A, et al. (Март 1994 г.). «Экспрессия j цепной мРНК в плазматических клетках двенадцатиперстной кишки IgA в нефропатии IgA» . Kidney International . 45 (3): 836–844. doi : 10.1038/ki.1994.110 . PMID 8196286 .
- Bjercke S, Brandtzaeg P (сентябрь 1993 г.). «Железное распределение иммуноглобулинов, J Chain, секреторного компонента и HLA-DR в человеческом эндометрии на протяжении менструального цикла». Человеческое воспроизведение . 8 (9): 1420–1425. doi : 10.1093/oxfordjournals.humrep.a138271 . PMID 8253928 .
- Bernd FE, Billips LG, Gartland GL, Kubagawa H, Schroeder HW (июнь 1996 г.). и T -лимфопореста у людей» «Ген j цепочки транскрибируется во время B Журнал иммунологии 156 (11): 4240–4244. Doi : /jimmunol.156.11.4 10.4049 8666793PMID S2CID 44655675
- Atkin JD, Pleass RJ, Owens RJ, Woof JM (июль 1996 г.). «Мутагенез хвостовой цепи человеческого IGA1, который предотвращает сборку димер». Журнал иммунологии . 157 (1): 156–159. doi : 10.4049/jimmunol.157.1.156 . PMID 8683109 . S2CID 26899100 .