Гранулоцит-макрофаги-стимулирующий рецептор факторного фактора
CSF2RA | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Идентификаторы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Псевдонимы | CSF2RA , CD116, CDW116, CSF2R, CSF2RAX, CSF2RAY, CSF2RX, CSF2RY, GM-CSF-R-ALPHA, GMCSFR, GMR, SMDP4, Colony Striptor Factor 2-рецептор Alpha Subunit, Alphagmr, Smdptor 2 Rector 2-рецептор. Альфа, GMCSFR-Альфа, гранулоцит-макрофаги-стимулирующий рецептор фактора | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Внешние идентификаторы | Омим : 425000 , 306250 ; MGI : 1339754 ; Гомологен : 48406 ; GeneCards : CSF2RA ; OMA : CSF2RA - ортологи | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Викидид | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Колони гранулоцитов , также известный как CD116 ( C Luster Differentiation 116 -стимулирующий рецептор факторного рецептора ), является рецептором для стимулирующих фактора гранулоцитов-макрофагов , который стимулирует выработку клеток лейкоцитов. [ 5 ] В отличие от M-CSF и G-CSF, которые специфичны для линии, GM-CSF и его рецептор играют роль в более ранних стадиях развития. Рецептор в основном расположен на нейтрофилах , эозинофилах и моноцитах / макрофагах , он также находится на CD34+ клетках предшественников ( миелобласты ) и предшественниках эритроидов и мегакариоцитарных линий, но только в начале их развития. [ 5 ] [ 6 ]
Это связано с дисфункцией метаболизма поверхностно -активного вещества типа 4.
Структура
[ редактировать ]Гранулоцит-макрофаги-стимулирующий рецептор факторного фактора является гетеродимером, состоящим как минимум из двух разных субъединиц; α-цепь и β-цепь, которая также присутствует в рецепторах для IL-3 и IL-5 . Субъединица α содержит сайт связывания для макрофагов-макрофагов гранулоцитов, но ассоциируется с лигандом только с низким сродством. [ 6 ] [ 7 ] Β -цепь участвует в передаче сигнала и образовании комплекса с высокой аффинностью рецептора вместе с α -цепью. Кроме того, ассоциация субъединиц α и β приводит к активации рецептора. [ 8 ]
α -цепь
[ редактировать ]Ген для α-цепи находится в псевдоавтосомной области (PAR) хромосом x и y на самом кончике хромосом, вблизи областей теломер , а также генов, кодирующих IL-3α, с которыми они имеют некоторые сходства. [ 9 ] Вдоль гена находятся несколько сайтов регуляторного связывания транскрипции с общими мотивами связывания для таких факторов транскрипции, как GATA, C/EBP или NF-κB . [ 6 ]
α -цепь представляет собой трансмембранный белок типа I 80 кДа типа I, состоящий из 3 доменов: внеклеточный, трансмембранная и цитоплазматическая. Зрелый полипептид содержит 378 аминокислот - 298 аминокислот во внеклеточном домене, 26 в трансмембранном домене, 54 в коротком цитоплазматическом хвосте, плюс 22 аминокислотного длинного сигнального пептида, который расщепляется во время трансляции. [ 6 ] Внеклеточный домен содержит домен рецептора цитокина для связывания его родственного лиганда с консервативными остатками цистеина, мотива WSXWS и 11 потенциальных N-гликозилирования сайтов для олигосахаридов , которые важны для связывания лиганда и передачи сигналов. Цитоплазматический домен изготовлен из короткого богатого пролина мотива и не обладает внутренней ферментативной активностью. [ 6 ] [ 9 ] [ 10 ] Аналогично такому мотиву также является последовательности Box1 в β -цепи.
β -цепь
[ редактировать ]β -цепь имеет решающее значение для укрепления аффинности связывания с лигандом и передача сигнала активированного рецепторного комплекса. Он имеет отношение к другим цитокиновым рецепторам IL-3 и IL-5. [ 9 ] Его расположение находится на хромосоме 22. Окружающие последовательности обеспечивают сайты связывания для нескольких регуляторных факторов транскрипции, сходных с факторами α-цепи (GATA, C/EBP, NF-κB). [ 6 ] [ 11 ] β -субъединица образует зрелый аминокислотный полипептид 95 кДа 800 с 3 доменами: внеклеточный, трансмембранный и цитоплазматический. Внеклеточный домен содержит домены гематопоэтина, также известные как модули рецептора цитокинов, которые могут быть обнаружены в других рецепторах цитокинов ( рецептор гормонов роста , рецептор эритропоэтина ). В отдаленной части мембраны обычно находятся цистеиновые остатки, образующие дисульфидные связи, пролин, которая перекидывает внеклеточный домен в два III фибронектина типа III поддомены, подобных в семи целевых β -боковых структуре. В мембранной проксимальной области является мотив WSXWS, как в α -цепи. [ 6 ] Цитоплазматический домен служит датчиком сигнала. [ 9 ] [ 10 ]
Структурные варианты
[ редактировать ]α-цепь может быть модифицирована посттранскрипционной манерой с помощью альтернативного сплайсинга, создавая различные варианты мРНК . Сплайсинг на 3'END производит транскрипт, где 25 аминокислот в С-концевой области полностью заменены 35 новыми аминокислотами. Такой белок функционален, но в 10 раз менее распространен. У другого варианта сплайсинга не хватает как трансмембранных, так и цитоплазматических доменов. Оставшийся внеклеточный домен действует как растворимый GM-CSFRα и был идентифицирован в костном мозге , моноцитах и макрофагах, плаценте и хориокансиномы клетках . Продукты сплайсинга на 5 `end были обнаружены в первичных гематопоэтических клетках и острых миелоидных лейкозах . [ 6 ] [ 12 ]
Субъединица β можно найти в двух различных изоформах: классический полноразмерный белок и альтернативная форма с делециями в трансмембранном домене. Делеции приводят к усеченному пептиду с 23 оригинальными аминокислотами в мембранной проксимальной цитоплазматической области и 23 новых в С-концевом хвосте. Эта более короткая изоформа не может преобразовать какие -либо сигналы, таким образом, действует как отрицательный ингибитор. Значительно активированная продукция проживает в взрыве у пациентов с острым миелоидным лейкозом. [ 6 ] [ 12 ]
Сигнальная трансдукция
[ редактировать ]После димеризации α и β -субъединиц β -субъединица становится фосфорилируемой на остатках тирозина в его цитоплазматическом домене, где многие области, участвующие в различных механизмах сигнализации клеток для пролиферации, дифференцировки и выживания. Образование комплекса с высоким аффинным рецептором включает в себя специфические взаимодействия между субъединицами и лигандом. Затем взаимодействия опосредуют конформационные изменения и последующую активацию рецептора. Рецептор является либо функциональным в отдельном гетеродимерном α1β1, либо в димеризованных комплексах α2β2, соединенных межмолекулярными дисульфидными связями. [ 6 ] [ 7 ] [ 9 ] Для полной активации олигомеризации рецептора имеет решающее значение, она образуется в гексамер, состоящий из двух GM-CSF, двух α и двух β-субъединиц или додекамера, который состоит из двух гексамеров. [ 11 ]
Фосфорилирование опосредовано тирозинкиназами , членами семейства янус -киназы (JAK), которые конститутивно связаны с цитоплазматическим доменом. [ 8 ] Затем активированные киназы затем фосфорилируют остатки тирозина на цитоплазматическом домене β-субъединицы, создавая тем самым сайты стыковки для SRC домена, содержащих домен (SH2), такие как SHC и STATS . [ 6 ] [ 11 ] [ 13 ] Эти взаимодействия вызывают сигнальные пути ниже по течению, в зависимости от местоположения фосфорилированных остатков тирозина в цепи. Известно, что проксимальная сечение мембраны отвечает за пролиферацию путем активации STAT5 и C-MYC. [ 6 ] Затем для дифференцировки и выживаемости требуется мембранная дистальная часть путем профилактики апоптоза и активации путей MAPK и PI3K . [ 10 ] [ 11 ] [ 13 ]
Подавление передачи сигнала
[ редактировать ]Одновременно с активацией рецептора идет рука об руку, которая предотвращает нежелательную переоценку. Контролирующие механизмы в основном направлены на ингибирование активности JAK-киназы тирозинфосфатазой SHP-1 с доменом связывания Sh2 или членами семейства SOC , которые также обладают доменом SH2. После прямой лигирования с Jak Kinase они опосредуют деградацию в протеасоме . [ 11 ] Другой возможностью подавления является деградация фосфорилированной β -субъединицы и последующая интернализация комплекса рецептора/лиганда. Скорость такого процесса положительно коррелирует с количеством комплексов лиганда/рецепторов. Кроме того, после стимуляции уровней мРНК β -субъединицы, кодирующих снижение α -цепи и на противоположную экспрессию растворимой α -субъединицы. Растворимый GM-CSFRα затем складывает свободные лиганды с одинаковой аффинностью, что и мембранный рецептор и предотвращает связывание GM-CSF с клеточной поверхностью. GM-CSFRα также может быть расщеплен от мембранного рецептора. [ 6 ] [ 8 ]
Роль в разработке
[ редактировать ]Различная экспрессия субъединиц GM-CSFR на гематопоэтических клетках опосредует созревание различных линий. Например, в покоящихся гематопоэтических стволовых клетках β -цепь экспрессируется на очень низких уровнях, и количество увеличивается по начальной дифференцировке эритроидных, мегакариоцитарных, гранулоцитарных и моноцитарных линий. В первых двух упомянутых линиях выражение в конечном итоге исчезает полностью, в гранулоцитах и моноцитах сохраняется и продолжает расти во время их дифференциации. В моноцитах и в основном рецептор нейтрофилов регулирует пролиферацию, созревание и общую выживаемость. [ 6 ] [ 11 ]
Кинетика рецептора в незрелых и зрелых миелоидных клетках в ответ на GM-CSF легко регулируется интернализацией или справедливой вышеупомянутой деградацией и десенсибилизацией β-субъединицы (в основном в более раннем гематопоэтическом развитии). [ 6 ]
Роль в патогенезе малярии
[ редактировать ]Было показано, что дефектная дифференцировка дендритных клеток (DC) при малярии, по крайней мере, частично вызванной дисрегуляцией GM-CSFR и модификацией GM-CSFR с помощью продукта липопероксидации 4-HNE посредством прямого взаимодействия с его субъединицей CD116. [ 14 ] [ 15 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а беременный в GRCH38: Ensembl Release 89: ENSG00000198223 - ENSEMBL , май 2017 г.
- ^ Jump up to: а беременный в GRCM38: Ensembl Release 89: Ensmusg00000059326 - 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 .
- ^ Jump up to: а беременный Никола Н.А., Меткалф Д. (август 1985 г.). «Связывание 125i-меченных гранулоцитов колони-стимулирующих фактор с нормальными мышиными гемопоэтическими клетками». Журнал клеточной физиологии . 124 (2): 313–321. doi : 10.1002/jcp.1041240222 . PMID 3876343 . S2CID 3054917 .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон глин час я Дж k л м не а Барреда DR, Hanington PC, Belosevic M (май 2004 г.). «Регуляция миелоидного развития и функции с помощью колоний, стимулирующих факторы». Развитие и сравнительная иммунология . 28 (5): 509–554. doi : 10.1016/j.dci.2003.09.010 . PMID 15062647 .
- ^ Jump up to: а беременный McClure BJ, Hercus TR, Cambareri Ba, Woodcock JM, Bagley CJ, Howlett GJ, et al. (Февраль 2003 г.). «Молекулярная сборка тройного гранулоцит-макрофаг-колони-стимулирующих факторных рецепторных комплекса» . Кровь . 101 (4): 1308–1315. doi : 10.1182/blood-2002-06-1903 . PMID 12393492 .
- ^ Jump up to: а беременный в Geijsen N, Koenderman L, Coffer PJ (март 2001 г.). «Специфичность в трансдукции сигнала цитокинов: уроки, извлеченные из семейства рецепторов IL-3/IL-5/GM-CSF». Обзоры цитокинов и факторов роста . 12 (1): 19–25. doi : 10.1016/s1359-6101 (00) 00019-8 . PMID 11312115 .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и Broughton SE, Dhagat U, Hercus TR, Nero TL, Grimbaldeston MA, Bonder CS, et al. (Ноябрь 2012). «Семейство рецепторов цитокинов GM-CSF/IL-3/IL-5: от распознавания лиганда до инициации передачи сигналов». Иммунологические обзоры . 250 (1): 277–302. doi : 10.1111/j.1600-065x.2012.01164.x . PMID 23046136 . S2CID 11220164 .
- ^ Jump up to: а беременный в Hercus TR, Broughton SE, Ekert PG, Ramshaw HS, Perugini M, Grimbaldeston M, et al. (Апрель 2012 г.). «Семейство рецепторов GM-CSF: механизм активации и последствия для заболевания». Факторы роста . 30 (2): 63–75. doi : 10.3109/08977194.2011.649919 . PMID 22257375 . S2CID 3141435 .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон Lopez AF, Hercus TR, Ekert P, Littler DR, Guthridge M, Thomas D, et al. (Июль 2010). «Молекулярная основа активации рецептора цитокинов» . Жизнь iubmb . 62 (7): 509–518. doi : 10.1002/iub.350 . PMID 20540154 .
- ^ Jump up to: а беременный Faderl S, Harris D, Van Q, Kantarjian HM, Talpaz M, Estrov Z (июль 2003 г.). «Колони-стимулирующий фактор гранулоцитов-макрофагов (GM-CSF) индуцирует антиапоптотические и проапоптотические сигналы при остром миелоидном лейкозе» . Кровь . 102 (2): 630–637. doi : 10.1182/blood-2002-06-1890 . PMID 12663443 .
- ^ Jump up to: а беременный Дойл С.Е., Гассон Дж.С. (август 1998 г.). «Характеристика роли человеческой гранулоцит-макрофаги-стимулирующие факторные рецептор-рецептор альфа-субъединицы в активации JAK2 и STAT5». Кровь . 92 (3): 867–876. doi : 10.1182/blood.v92.3.867 . PMID 9680354 .
- ^ Скороход О., Шварцер Е., Грун Т., Арее П. (2005). «Роль 4-гидроксиноненала в гемозоин-опосредованном ингибировании дифференцировки человеческих моноцитов в дендритные клетки, индуцированные GM-CSF/IL-4». Биофофакторы . 24 (1–4): 283–289. doi : 10.1002/biof.5520240133 . PMID 16403989 . S2CID 35090757 .
- ^ Skorokhod O, Barrera V, Mandili G, Costanza F, Valente E, Ulliers D, et al. (Август 2021 г.). «Малярийная пигмент гемозоин нарушает экспрессию и функцию рецептора GM-CSF с помощью 4-гидроксиноненала» . Антиоксиданты . 10 (8): 1259. doi : 10.3390/antiox10081259 . PMC 8389202 . PMID 34439507 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Раппольд Г., Уилсон Т.А., Хенке А., Гоф НМ (октябрь 1992). «Расположение и локализация гена альфа-цепи рецептора GM-CSF человека CSF2RA в псевдоавтосомной области XY». Геномика . 14 (2): 455–461. doi : 10.1016/s0888-7543 (05) 80241-1 . PMID 1358805 .
- Хаясида К., Китамура Т., Горман Д.М., Арай К, Йокота Т., Мияджима А (декабрь 1990 г.). «Молекулярное клонирование второй субъединицы рецептора для человеческого гранулоцитарного колони-стимулирующего фактора (GM-CSF): восстановление рецептора GM-CSF с высоким аффинностью» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 87 (24): 9655–9659. Bibcode : 1990pnas ... 87.9655H . doi : 10.1073/pnas.87.24.9655 . PMC 55231 . PMID 1702217 .
- Crosier KE, Wong GG, Mathey-Prevot B, Nathan DG, Sieff CA (сентябрь 1991 г.). «Функциональная изоформа колони-стимулируемого рецептора гранулоцитов/макрофагов имеет необычный цитоплазматический домен» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 88 (17): 7744–7748. Bibcode : 1991pnas ... 88.7744c . doi : 10.1073/pnas.88.17.7744 . PMC 52379 . PMID 1715577 .
- Рейнс М.А., Лю Л., Куан С.Г., Джо В., Диперсио Дж. Ф., Голд Д.В. (сентябрь 1991). «Идентификация и молекулярное клонирование растворимого человеческого гранулоцитового макрофага-стимулирующего рецептора фактора» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 88 (18): 8203–8207. Bibcode : 1991pnas ... 88.8203R . doi : 10.1073/pnas.88.18.8203 . PMC 52475 . PMID 1832774 .
- Gough NM, Gearing DP, Nicola NA, Baker E, Pritchard M, Callen DF, et al. (Июнь 1990 г.). «Локализация гена рецептора GM-CSF человека в псевдоавтосомной области XY». Природа . 345 (6277): 734–736. Bibcode : 1990natur.345..734G . doi : 10.1038/345734a0 . PMID 1972780 . S2CID 4309152 .
- Эшворт А., Крафт А (декабрь 1990 г.). «Клонирование потенциально растворимого рецептора для человеческого GM-CSF» . Исследование нуклеиновых кислот . 18 (23): 7178. DOI : 10.1093/NAR/18.23.7178 . PMC 332824 . PMID 2148207 .
- Gearing DP, King JA, Gough NM, Nicola NA (декабрь 1989 г.). «Клонирование экспрессии рецептора для колони-стимулирующих факторов гранулоцитов человека» . Embo Journal . 8 (12): 3667–3676. doi : 10.1002/j.1460-2075.1989.tb08541.x . PMC 402049 . PMID 2555171 .
- Dipersio J, Billing P, Kaufman S, Eghtesady P, Williams RE, Gasson JC (февраль 1988 г.). «Характеристика колони-стимулирующего рецептора гранулоцитов-макрофагов» . Журнал биологической химии . 263 (4): 1834–1841. doi : 10.1016/s0021-9258 (19) 77952-6 . PMID 2828352 .
- Williams WV, Vonfeldt JM, Rosenbaum H, Ugen KE, Weiner DB (октябрь 1994 г.). «Молекулярное клонирование растворимой формы гранулоцит-макрофаг-стимулирующих рецептор-рецептор-рецептор альфа-цепи из миеломоноцитарной клеточной линии. Экспрессия, биологическая активность и предварительный анализ распределения транскриптов» . Артрит и ревматизм . 37 (10): 1468–1478. doi : 10.1002/art.1780371010 . PMID 7945472 .
- Джубинский П.Т., Лори А.С., Натан Д.Г., Итц-Алдеп Дж., Сифф Калифорния (декабрь 1994 г.). «Экспрессия и функция человеческой гранулоцит-макрофаги-стимулирующие факторные рецептор альфа-субъединицы» . Кровь . 84 (12): 4174–4185. doi : 10.1182/blood.v84.12.4174.bloodjournal84124174 . PMID 7994031 .
- Ху Х, Эмануэль П.Д., Цукерман К.С. (сентябрь 1994 г.). «Клонирование и секвенирование кДНК, кодирующих два альтернативных варианта сплайсинга альфа-субъединицы колони-стимулирующего рецептора колони-стимулирующего рецептора колони-стимулирующего рецептора колони-стимулирующего рецептора». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - исследования молекулярных клеток . 1223 (2): 306–308. doi : 10.1016/0167-4889 (94) 90241-0 . PMID 8086503 .
- Накагава Ю., Косуги Х, Мияджима А., Арай К, Йокота Т (апрель 1994 г.). «Структура гена, кодирующей альфа-субъединицу человеческой гранулоцитарной колонии, стимулирующей рецептор факторного рецептора. Последствия для эволюции суперсемейства рецептора цитокинов» . Журнал биологической химии . 269 (14): 10905–10912. doi : 10.1016/s0021-9258 (17) 34144-3 . PMID 8144676 .
- Zhao Y, Rong H, Chegini N (октябрь 1995 г.). «Экспрессия и селективная клеточная локализация гранулоцитов-макрофаг-стимулирующих фактор (GM-CSF) и GM-CSF альфа-рецептор-грабит-грабит-фиронуклеиновая кислота и белок в ткани яичника человека» . Биология размножения . 53 (4): 923–930. doi : 10.1095/biolreprod53.4.923 . PMID 8547489 .
- Lia F, Rajotte D, Clark SC, Hoang T (ноябрь 1996 г.). «Доминирующая негативная гранулоцит-макрофаг-стимулирующая рецепторная рецепторная рецептор альфа-цепь выявляет мультимерную структуру рецепторного комплекса» . Журнал биологической химии . 271 (45): 28287–28293. doi : 10.1074/jbc.271.45.28287 . PMID 8910448 .
- Wei S, Liu JH, Epling-Burnette PK, Gamero AM, Ussery D, Pearson EW, et al. (Декабрь 1996 г.). «Критическая роль линькиназы в ингибировании апоптоза нейтрофилов с помощью колонимулирующих факторов гранулоцитов-макрофагов» . Журнал иммунологии . 157 (11): 5155–5162. doi : 10.4049/jimmunol.157.11.5155 . PMID 8943427 . S2CID 42022045 .
- Soldi R, Primo L, Brizzi MF, Sanavio F, Aglietta M, Polentarutti N, et al. (Февраль 1997 г.). «Активация Jak2 в эндотелиальных клетках сосудов человека с помощью колони-стимулирующих факторов гранулоцитов-макрофагов» . Кровь . 89 (3): 863–872. doi : 10.1182/blood.v89.3.863 . PMID 9028317 .
- Matsuguchi T, Zhao Y, Lilly MB, Kraft As (июль 1997 г.). «Цитоплазматический домен гранулоцит-макрофажного колонимулирующего фактора (GM-CSF) альфа-субъединицы необходима как для GM-CSF-опосредованного роста, так и для дифференцировки» . Журнал биологической химии . 272 (28): 17450–17459. doi : 10.1074/jbc.272.28.17450 . PMID 9211889 .
- Rivas CI, Vera JC, Delgado-López F, Heaney ML, Guaiquil VH, Zhang RH, et al. (Февраль 1998 г.). «Экспрессия гранулоцитов-макрофагов-стимулирующих рецепторов фактора при раке простаты человека» . Кровь . 91 (3): 1037–1043. doi : 10.1182/blood.v91.3.1037 . PMID 9446667 .
- Ху Х, Цукерман К.С. (июнь 1998 г.). «Клонирование и секвенирование альтернативного варианта кДНК, полученного из сплайсинга, альфа-субъединицы рецептора GM-CSF, которая кодирует усеченный белок» . Американский журнал гематологии . 58 (2): 145–147. doi : 10.1002/(sici) 1096-8652 (199806) 58: 2 <145 :: Aid-Ajh11> 3.0.co; 2-A . PMID 9625584 .
- Taha RA, Leung Dy, Ghaffar O, Boguniewicz M, Hamid Q (август 1998 г.). «Экспрессия in vivo мРНК рецептора цитокина при атопическом дерматит» . Журнал аллергии и клинической иммунологии . 102 (2): 245–250. doi : 10.1016/s0091-6749 (98) 70093-4 . PMID 9723668 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Рецептор GM-CSF+ в Национальной медицинской библиотеке Медицинской библиотеки США (Mesh)