Полимерный рецептор иммуноглобулина
ПИГР | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Идентификаторы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Псевдонимы | PIGR , Pigr, полимерный рецептор иммуноглобулина | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Внешние идентификаторы | ОМИМ : 173880 ; МГИ : 103080 ; Гомологен : 1984 ; GeneCards : PIGR ; ОМА : PIGR – ортологи | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Викиданные | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Полимерный рецептор иммуноглобулина (pIgR) представляет собой трансмембранный белок , который у человека кодируется PIGR геном . [5] Это рецептор Fc , который облегчает трансцитоз растворимых полимерных изоформ иммуноглобулина А и иммуноглобулина М (pIg) и иммунных комплексов . pIgR преимущественно локализуются на эпителиальной выстилке слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта. Рецептор имеет сложный состав, включающий 6 иммуноглобулиноподобных доменов, трансмембранную область и внутриклеточный домен. [6] Экспрессия pIgR находится под сильной регуляцией цитокинов, гормонов и патогенных стимулов. [6] [7]
Структура
[ редактировать ]pIgR продуцируется, среди прочего, эпителиальными клетками кишечника (IEC) и эпителиальными клетками бронхов. pIgR принадлежит к семейству трансмембранных белков I типа . Внеклеточная часть белка содержит 6 доменов: 5 эволюционно консервативных иммуноглобулиноподобных доменов, [8] и 1 негомологичный домен, который участвует в протеолитическом расщеплении комплекса pIg-pIgR с апикальной стороны МЭК. Достаточно длинный внутриклеточный домен рецептора наряду с трансмембранной областью отвечает за передачу высококонсервативных сигналов. [7] [9] Во время трансцитоза существенная часть pIgR, секреторный компонент , прикрепляется к лиганду и позже расщепляется с помощью лиганда с образованием полностью функционирующего секретируемого IgA. [10]
История
[ редактировать ]Пер Брандцаег показал, что секреторный компонент действует как рецептор плазматической мембраны эпителиальных клеток для полимерных иммуноглобулинов А и иммуноглобулинов М. [11] Это было парадоксально, поскольку секреторный компонент представляет собой растворимый белок, тогда как рецепторы плазматической мембраны являются трансмембранными белками. Было предложено множество моделей того, как секреторный компонент может работать как рецептор, но ни одна из этих моделей не разрешила этот парадокс. [11] Кейт Мостов и его коллеги обнаружили, что секреторный компонент представляет собой протеолитический фрагмент трансмембранного предшественника pIgR, что побудило их предложить принятую в настоящее время модель. [12]
Функция
[ редактировать ]Полимерный рецептор иммуноглобулина отвечает за трансцитоз растворимых димерных IgA , пентамерных IgM и иммунных комплексов от базолатеральной к апикальной поверхности эпителиальных клеток слизистой оболочки. pIgR обладает высокой специфичностью к полимерным иммуноглобулинам и не реагирует на мономерный иммуноглобулин. [13] лиганда J-цепь отвечает за связывание pIgR с его лигандом. [7] [10]
Трансцитоз
[ редактировать ]Процесс транспортировки полимерных иммуноглобулинов с базолатеральной стороны на апикальную, известный как трансцитоз, состоит из нескольких отдельных этапов. Трансцитоз инициируется либо связыванием димерного IgA с рецептором, либо фосфорилированием остатка Ser-664 рецептора. [9] Интернализация как свободного, так и IgA-связанного pIgR опосредуется клатриновым покрытием. Интернализованный рецептор транспортируется в базолатеральные ранние эндосомы . Следующий этап транспортировки pIgR через клетку (через тубуло-везикулярные компартменты к апикальной рециркулирующей эндосоме) зависит от микротрубочек . [9] Когда pIgR достигает апикальной мембраны, протеолитическое расщепление генерирует либо свободный секреторный компонент комплекса SC-IgA, который высвобождается в апикальный просвет. [7] Расщепление происходит на стыке трансмембранной области рецептора и домена 5. [6]
Устранение иммунных комплексов
[ редактировать ]pIgR способны захватывать IgA, связанный с антигеном (иммунные комплексы (IC)) с таким же сродством, как и IgA, и транспортировать их на апикальную сторону. IC возникают в результате захвата антигена антителом. IgA IC образуются в слизистых оболочках в ответ на инородное вторжение. [14] Накопление ИЦ на базолатеральной стороне слизистых слоев может иметь вредные последствия. Трансцитоз IC IgA из мест образования представляет собой важный механизм элиминации циркулирующих антигенов и минимизации их негативных эффектов. [14] [15]
Регулирование
[ редактировать ]Цитокинетическая регуляция
[ редактировать ]Экспрессия pIgR критически регулируется провоспалительными цитокинами, такими как IL-1 , IL-4 , TNF-α и IFN-γ . Регуляция транскрипции различными цитокинами происходит по сходным путям, с участием петли обратной связи NF-kB . Взаимодействие IL-1 и TNF-α с их рецепторами в конечном итоге приводит к активации транскрипции гена PIGR за счет ядерной транслокации NF-kB. NF-kB взаимодействует с интроном 1 гена PIGR , запуская синтез мРНК pIgR. [6]
Помимо пути NF-kB, индукция транскрипции также происходит в ответ на IFN-γ, повышая экспрессию pIgR. [6] [7]
Кроме того, вместо обычного антагонистического поведения IL-4 действует синергично с IFN-γ, индуцируя транскрипцию pIgR. Их комбинация демонстрирует повышающий эффект на экспрессию PIGR из-за присутствия энхансера STAT6, основного нижестоящего эффектора IL-4, сайта связывания в . интроне 1 PIGR [16]
Гормональная регуляция
[ редактировать ]Уровень pIgR в слизистой репродуктивной системы сильно зависит от активности половых гормонов и коррелирует с фазами эстрального цикла . Пики экспрессии pIgR в фазы проэструса и течки обусловлены доминирующей активностью эстрогена , который действует как агонист pIgR. Низкие уровни pIgR во время диэструса связаны с подавляющей активностью прогестерона , которая достигает пика во время этой фазы и способна обратить вспять активность эстрогена. [17] Андрогены являются агонистами экспрессии pIgR как в мужских, так и в женских репродуктивных тканях. [6]
5'-фланкирующая область гена Pigr содержит элемент ответа на глюкокортикоиды . Этот класс гормонов повышает устойчивый уровень экспрессии мРНК pIgR клетками кишечника. [16] [18]
Пролактин повышает уровни IRF-1 посредством пути Jak-STAT . Известно, что IRF-1 является прямым агонистом экспрессии pIgR. Учитывая эту связь, считается, что пролактин косвенно повышает уровень pIgR во время беременности и лактации. [6]
Патогенная стимуляция
[ редактировать ]IEC экспрессируют множество Toll-подобных рецепторов (TLR), активация которых в конечном итоге приводит к усилению регуляции pIgR во время инфекции. [6] [7] Наиболее известными модуляторами регуляции pIgR являются TLR4 и TLR3 , которые распознают бактериальные липополисахариды и вирусные дсРНК соответственно. TLR4, как и большинство TLR, передает сигнал через адаптер MyD88 и выполняет функцию через NF-kB, который стимулирует экспрессию pIgR путем связывания с интроном 1 гена. TLR3, с другой стороны, включает регуляцию с помощью IRF-1, который способен способствовать транскрипции гена PIGR путем связывания с экзоном 1. [16] [18]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000162896 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ Jump up to: а б с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000026417 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ «Ссылка на Human PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ «Ген Энтрез: полимерный рецептор иммуноглобулина PIGR» .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час Кетцель CS (август 2005 г.). «Полимерный рецептор иммуноглобулина: соединение врожденных и адаптивных иммунных реакций на поверхностях слизистых оболочек». Иммунологические обзоры . 206 : 83–99. дои : 10.1111/j.0105-2896.2005.00278.x . ПМИД 16048543 . S2CID 43588042 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж Асано М., Комияма К. (июнь 2011 г.). «Полимерный рецептор иммуноглобулина» . Журнал устной науки . 53 (2): 147–156. дои : 10.2334/josnusd.53.147 . ПМИД 21712618 .
- ^ Уильямс, Алан Ф. (март 1984 г.). «Иммунология: формируется суперсемейство иммуноглобулинов» . Природа . 308 (5954): 12–13. Бибкод : 1984Natur.308...12W . дои : 10.1038/308012a0 . ISSN 1476-4687 . ПМИД 6700707 . S2CID 4356420 .
- ^ Jump up to: а б с Мостов К. (декабрь 1991 г.). «Полимерный рецептор иммуноглобулина». Семинары по клеточной биологии . 2 (6): 411–418. ПМИД 1813030 .
- ^ Jump up to: а б Оуэн, Джудит А; Пунт, Дженни; Стрэнфорд, Шэрон А; Джонс, Патрисия П; Куби, Янис (2013). Куби Иммунология . Нью-Йорк: WH Freeman. ISBN 9781429219198 . OCLC 820117219 .
- ^ Jump up to: а б Брандцаег П. (май 1981 г.). «Модели транспорта для секреторного IgA и секреторного IgM» . Клиническая и экспериментальная иммунология . 44 (2): 221–232. ПМЦ 1537350 . ПМИД 6118214 .
- ^ Мостов К.Е., Креэнбюль Дж.П., Блобель Г. (декабрь 1980 г.). «Рецепторно-опосредованный трансклеточный транспорт иммуноглобулина: синтез секреторного компонента в виде множественных и более крупных трансмембранных форм» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 77 (12): 7257–7261. Бибкод : 1980PNAS...77.7257M . дои : 10.1073/pnas.77.12.7257 . ПМК 350481 . ПМИД 6938972 .
- ^ Кетцель К.С., Бланч В.Дж., Хемпен П.М., Филлипс К.М., Пискурич Дж.Ф., Янгман К.Р. (май 1997 г.). «Полимерный рецептор иммуноглобулина: строение и синтез». Труды Биохимического общества . 25 (2): 475–480. дои : 10.1042/bst0250475 . ПМИД 9191139 .
- ^ Jump up to: а б Кетцель К.С., Робинсон Дж.К., Чинталачаруву К.Р., Верман Дж.П., Ламм М.Е. (октябрь 1991 г.). «Полимерный рецептор иммуноглобулина (секреторный компонент) опосредует транспорт иммунных комплексов через эпителиальные клетки: местная защитная функция для IgA» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 88 (19): 8796–8800. Бибкод : 1991PNAS...88.8796K . дои : 10.1073/pnas.88.19.8796 . ПМК 52597 . ПМИД 1924341 .
- ^ Фалипон А., Кортези Б. (февраль 2003 г.). «Новые функции полимерного рецептора Ig: выходят далеко за рамки транспорта иммуноглобулинов». Тенденции в иммунологии . 24 (2): 55–58. дои : 10.1016/s1471-4906(02)00031-5 . ПМИД 12547499 .
- ^ Jump up to: а б с Йохансен Ф.Е., Кетцель К.С. (ноябрь 2011 г.). «Регуляция полимерного рецептора иммуноглобулина и транспорта IgA: новые достижения в области факторов окружающей среды, которые стимулируют экспрессию pIgR и его роль в иммунитете слизистой оболочки» . Иммунология слизистой оболочки . 4 (6): 598–602. дои : 10.1038/ми.2011.37 . ПМК 3196803 . ПМИД 21956244 .
- ^ Каушик С., Ричардсон Дж. М., Вира Ч. Р. (июль 1995 г.). «Регуляция экспрессии полимерной рибонуклеиновой кислоты рецептора иммуноглобулина А в матке грызунов: влияние половых гормонов». Эндокринология . 136 (7): 2836–2844. дои : 10.1210/endo.136.7.7789308 . ПМИД 7789308 .
- ^ Jump up to: а б Кетцель CS (декабрь 2014 г.). «Кооперативность между секреторным IgA, полимерным рецептором иммуноглобулина и кишечной микробиотой способствует взаимодействию между хозяином и микробами» . Письма по иммунологии . 162 (2 части А): 10–21. дои : 10.1016/j.imlet.2014.05.008 . ПМК 4246051 . ПМИД 24877874 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Кетцель CS (август 2005 г.). «Полимерный рецептор иммуноглобулина: соединение врожденных и адаптивных иммунных реакций на поверхностях слизистых оболочек». Иммунологические обзоры . 206 : 83–99. дои : 10.1111/j.0105-2896.2005.00278.x . ПМИД 16048543 . S2CID 43588042 .
- Крайчи П., Квале Д., Таскен К., Брандцаег П. (сентябрь 1992 г.). «Молекулярное клонирование и экзон-интронное картирование гена, кодирующего трансмембранный секреторный компонент человека (рецептор поли-Ig)». Европейский журнал иммунологии . 22 (9): 2309–2315. дои : 10.1002/eji.1830220920 . ПМИД 1355431 . S2CID 43780753 .
- Крайци П., Гжещик К.Х., Гертс ван Кессель А.Х., Олайсен Б., Брандцаег П. (октябрь 1991 г.). «Трансмембранный секреторный компонент человека (рецептор поли-Ig): молекулярное клонирование, полиморфизм длины рестрикционных фрагментов и хромосомная сублокализация». Генетика человека . 87 (6): 642–648. дои : 10.1007/BF00201717 . ПМИД 1682231 . S2CID 20403045 .
- Эйфферт Х., Квентин Э., Видерхольд М., Хиллемейр С., Декер Дж., Вебер М., Хильшманн Н. (февраль 1991 г.). «Определение молекулярной структуры свободного секреторного компонента человека». Биологическая химия Хоппе-Сейлера . 372 (2): 119–128. дои : 10.1515/bchm3.1991.372.1.119 . ПМИД 1859628 .
- Бакос М.А., Куроски А., Голдблюм Р.М. (ноябрь 1991 г.). «Характеристика критического сайта связывания человеческого полимерного Ig на секреторном компоненте». Журнал иммунологии . 147 (10): 3419–3426. дои : 10.4049/jimmunol.147.10.3419 . ПМИД 1940346 . S2CID 42323966 .
- Крайчи П., Сольберг Р., Сандберг М., Ойен О., Янсен Т., Брандцаег П. (февраль 1989 г.). «Молекулярное клонирование трансмембранного секреторного компонента человека (рецептор поли-Ig) и экспрессия его мРНК в тканях человека». Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 158 (3): 783–789. дои : 10.1016/0006-291X(89)92790-3 . ПМИД 2920039 .
- Дэвидсон М.К., Ле Бо М.М., Эдди Р.Л., Шоу ТБ, ДиПьетро Л.А., Кингзетт М., Хэнли У.К. (1989). «Генетическое картирование гена полимерного рецептора иммуноглобулина человека в области хромосомы 1q31 ---- q41». Цитогенетика и клеточная генетика . 48 (2): 107–111. дои : 10.1159/000132601 . ПМИД 3197448 .
- Эйфферт Х., Квентин Э., Декер Дж., Хиллемейр С., Хуфшмидт М., Клингмюллер Д. и др. (декабрь 1984 г.). «[Первичная структура свободного секреторного компонента человека и расположение дисульфидных связей]». Журнал физиологической химии Хоппе-Зейлера . 365 (12): 1489–1495. дои : 10.1515/bchm2.1984.365.2.1489 . ПМИД 6526384 .
- Мизогути А, Мизуочи Т, Кобата А (август 1982 г.). «Структуры углеводных фрагментов секреторного компонента, очищенного из женского молока» . Журнал биологической химии . 257 (16): 9612–9621. дои : 10.1016/S0021-9258(18)34116-4 . hdl : 20.500.14094/D1000474 . ПМИД 7107583 .
- Койн Р.С., Зибрехт М., Пайч М.К., Казанова Дж.Е. (декабрь 1994 г.). «Мутационный анализ взаимодействий полимерного рецептора иммуноглобулина и лиганда. Доказательства участия множественных петель, определяющих комплементарность (CDR), в рецепторном домене I» . Журнал биологической химии . 269 (50): 31620–31625. дои : 10.1016/S0021-9258(18)31739-3 . ПМИД 7989333 .
- Маруяма К., Сугано С. (январь 1994 г.). «Олиго-кэпирование: простой метод замены кэп-структуры эукариотических мРНК олигорибонуклеотидами». Джин . 138 (1–2): 171–174. дои : 10.1016/0378-1119(94)90802-8 . ПМИД 8125298 .
- Пискурич Дж. Ф., Франция Ж. А., Тамер К. М., Уиллмер К. А., Кетцель К. С., Кетцель Д. М. (март 1993 г.). «Интерферон-гамма индуцирует мРНК полимерного рецептора иммуноглобулина в эпителиальных клетках кишечника человека с помощью механизма, зависящего от синтеза белка». Молекулярная иммунология . 30 (4): 413–421. дои : 10.1016/0161-5890(93)90071-I . ПМИД 8455639 .
- Пискурич Дж. Ф., Янгман К. Р., Филлипс К. М., Хемпен П. М., Бланшар М. Х., Франция Дж. А., Кетцель К. С. (январь 1997 г.). «Регуляция транскрипции гена полимерного рецептора иммуноглобулина человека с помощью гамма-интерферона». Молекулярная иммунология . 34 (1): 75–91. дои : 10.1016/S0161-5890(96)00079-X . ПМИД 9182878 .
- Хьюз Дж.Дж., Фрутигер С., Савой Л.А., Ризон А.Дж., Моррис Х.Р., Джейтон Дж.К. (июнь 1997 г.). «Свободный секреторный компонент человека состоит из первых 585 аминокислотных остатков полимерного рецептора иммуноглобулина» . Письма ФЭБС . 410 (2–3): 443–446. дои : 10.1016/S0014-5793(97)00629-7 . ПМИД 9237679 .
- Сузуки Ю, Ёситомо-Накагава К, Маруяма К, Суяма А, Сугано С (октябрь 1997 г.). «Создание и характеристика библиотеки кДНК, обогащенной по полной длине и по 5'-концу». Джин . 200 (1–2): 149–156. дои : 10.1016/S0378-1119(97)00411-3 . ПМИД 9373149 .
- Акерманн Л.В., Волленвебер Л.А., Деннинг Г.М. (май 1999 г.). «IL-4 и IFN-гамма повышают устойчивые уровни мРНК полимерного рецептора Ig в эпителиальных клетках дыхательных путей и кишечника человека». Журнал иммунологии . 162 (9): 5112–5118. дои : 10.4049/jimmunol.162.9.5112 . ПМИД 10227981 . S2CID 255363351 .
- Рё М., Нордерхауг И.Н., Брандцаг П., Йохансен Ф.Е. (май 1999 г.). «Тонкая специфичность лиганд-связывающего домена 1 в полимерном рецепторе Ig: важность области, содержащей CDR2, для взаимодействия IgM» . Журнал иммунологии . 162 (10): 6046–6052. дои : 10.4049/jimmunol.162.10.6046 . ПМИД 10229845 .
- Нордерхауг И.Н., Йохансен Ф.Е., Крайчи П., Брандцаег П. (октябрь 1999 г.). «Делеции домена в человеческом полимерном рецепторе Ig раскрывают различия между взаимодействием его димерного IgA и пентамерного IgM» . Европейский журнал иммунологии . 29 (10): 3401–3409. doi : 10.1002/(SICI)1521-4141(199910)29:10<3401::AID-IMMU3401>3.0.CO;2-G . ПМИД 10540352 .
- Мостов К.Е., Фридлендер М., Блобель Г. (1984). «Рецептор трансэпителиального транспорта IgA и IgM содержит несколько иммуноглобулиноподобных доменов». Природа . 308 (5954): 37–43. Бибкод : 1984Natur.308...37M . дои : 10.1038/308037a0 . ПМИД 6322002 . S2CID 4340398 .
- Хьюз Дж.Дж., Ризон А.Дж., Савой Л., Джейтон Дж., Фрутигер-Хьюз С. (сентябрь 1999 г.). «Углеводные фрагменты секреторного компонента человека». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) - Структура белка и молекулярная энзимология . 1434 (1): 86–93. дои : 10.1016/S0167-4838(99)00168-5 . ПМИД 10556562 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Полимер + иммуноглобулин + рецептор в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
Эта статья включает текст из Национальной медицинской библиотеки США , который находится в свободном доступе .