Интерлейкин 4

показывать Доступные белковые структуры:
Pfam	structures / ECOD
PDB	RCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsum	structure summary

Интерлейкин 4
Интерлейкин 4
	анализ структуры раствора интерлейкина 4 человека, определенной методами гетероядерного трехмерного ядерного магнитного резонанса
Идентификаторы
Символ	ИЛ4
Пфам	PF00727
Пфам Клан	CL0053
ИнтерПро	ИПР002354
PROSITE	PDOC00655
СКОП2	2int / SCOPe / СУПФАМ
Pfam
показывать Доступные белковые структуры:
Pfam	structures / ECOD
PDB	RCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsum	structure summary

ИЛ4
Доступные структуры
ПДБ	Поиск ортологов: PDBe RCSB
showСписок идентификационных кодов PDB
	1BBN, 1BCN, 1CYL, 1HIJ, 1HIK, 1HZI, 1IAR, 1ITI, 1ITL, 1ITM, 1RCB, 2B8U, 2B8X, 2B8Y, 2B8Z, 2B90, 2B91, 2CYK, 2D48, 2INT, 3BPL, 3BPN, 3QB7, 4YDY, 5FHX
Идентификаторы
Псевдонимы	ИЛ-4 , Интерлейкин 4, ИЛ-4
Внешние идентификаторы	МГИ : 96556 ; Гомологен : 491 ; Генные карты : IL4 ; ОМА : IL4 – ортологи
showМестоположение гена ( человек )
Chr.	Chromosome 5 (human)
End	132,018,370 bp
showМестоположение гена ( Мышь )
Chr.	Chromosome 11 (mouse)
End	53,509,496 bp
show экспрессии РНК Характер
	Top expressed in
	oocyte; ; secondary oocyte; ; testicle; ; gonad; ; right uterine tube; ; monocyte; ; anterior pituitary; ; right coronary artery; ; olfactory zone of nasal mucosa; ; bone marrow cells;
	Top expressed in
	neural layer of retina; ; superior frontal gyrus; ; spermatocyte; ; primary visual cortex; ; lens; ; embryo; ; embryo; ; dentate gyrus of hippocampal formation granule cell; ; ventricular zone; ; morula;
	More reference expression data
	n/a
showГенная онтология
Molecular function	interleukin-4 receptor binding; protein binding; growth factor activity; cytokine receptor binding; cytokine activity;
Cellular component	extracellular region; extracellular space;
Biological process	positive regulation of T cell differentiation; dendritic cell differentiation; negative regulation of endothelial cell apoptotic process; negative regulation of complement-dependent cytotoxicity; regulation of phosphorylation; negative regulation of apoptotic process; myeloid dendritic cell differentiation; type 2 immune response; B cell activation; positive regulation of interleukin-13 production; immune response; B cell differentiation; T-helper 2 cell cytokine production; regulation of isotype switching; negative regulation of transcription, DNA-templated; negative regulation of epithelial cell migration; regulation of signaling receptor activity; cholesterol metabolic process; positive regulation of B cell proliferation; positive regulation of T cell proliferation; T cell activation; positive regulation of MHC class II biosynthetic process; negative regulation of osteoclast differentiation; positive regulation of transcription, DNA-templated; positive regulation of transcription by RNA polymerase II; positive regulation of isotype switching to IgE isotypes; positive regulation of isotype switching to IgG isotypes; regulation of immune response; cytokine-mediated signaling pathway; positive regulation of gene expression; positive regulation of macroautophagy; positive regulation of tyrosine phosphorylation of STAT protein; activation of Janus kinase activity; positive regulation of receptor-mediated endocytosis; positive regulation of cold-induced thermogenesis; negative regulation of neuroinflammatory response; positive regulation of amyloid-beta clearance; neuroinflammatory response; positive regulation of cellular respiration; positive regulation of ATP biosynthetic process;
	Sources:Amigo / QuickGO
hideОртологи
	3565
	16189
	ENSG00000113520
	ENSMUSG00000000869
	P05112
	P07750
	НМ_000589.4
	НМ_021283
	НП_000580 ; НП_758858 ; НП_001341919
	НП_067258
	Викиданные
Просмотр/редактирование человека	Просмотр/редактирование мыши

Интерлейкин 4 ( IL4 , IL-4 ) представляет собой , индуцирует дифференцировку наивных хелперных Т-клеток ( Th0 _{который} клеток ) в Th2 _{цитокин} клетки . После активации IL-4 клетки Th ₂ впоследствии производят дополнительный IL-4 в петле положительной обратной связи . IL-4 продуцируется преимущественно тучными клетками, _{клетками Th2} , эозинофилами и базофилами. ^[4] Он тесно связан с IL-13 и имеет функции, аналогичные ему .

Функция

Интерлейкин 4 выполняет множество биологических функций, включая стимуляцию активированной В- и Т-клеток пролиферации , а также дифференцировку В-клеток в плазматические клетки . Это ключевой регулятор гуморального и адаптивного иммунитета . IL-4 индуцирует переключение класса B-клеток на IgE и усиливает выработку MHC класса II . IL-4 снижает выработку , _{клетками Th1} IL - макрофагами, IFNγ и дендритными клетками 12 .

Перепроизводство IL-4 связано с аллергией . ^[5]

Воспаление и заживление ран

Тканевые макрофаги играют важную роль в хроническом воспалении и заживлении ран . Присутствие IL-4 во внесосудистых тканях способствует альтернативной активации макрофагов в клетки М2 и ингибирует классическую активацию макрофагов в клетки М1. Увеличение количества репаративных макрофагов (М2) сочетается с секрецией IL-10 и TGF-β , что приводит к уменьшению патологического воспаления. Высвобождение аргиназы , пролина , полиаминаз и TGF-β активированными клетками М2 связано с заживлением ран и фиброзом . ^[6]

Рецептор

Рецептор интерлейкина-4 известен как IL-4Rα . Этот рецептор существует в трех различных комплексах по всему телу. Рецепторы типа 1 состоят из субъединицы IL-4Rα с общей γ-цепью и специфически связывают IL-4. Рецепторы типа 2 состоят из субъединицы IL-4Rα, связанной с другой субъединицей, известной как IL-13Rα1 . Эти рецепторы типа 2 обладают способностью связывать как IL-4, так и IL-13, два цитокина с тесно связанными биологическими функциями. ^[7]^[8]

Структура

IL-4 имеет компактную глобулярную складку (похожую на другие цитокины ), стабилизированную тремя дисульфидными связями . ^[9] В одной половине структуры преобладает пучок из 4 альфа-спиралей с левосторонним закручиванием. ^[10] Спирали антипараллельны , с двумя верхними связями, которые образуют двухцепочечный антипараллельный бета-лист . ^[10]

Эволюция

IL-4 тесно связан с IL-13 , и оба стимулируют иммунитет 2 типа . ^[11] Гены этого семейства обнаружены также у рыб, как у костистых рыб, так и у костистых рыб. ^[12]^[13] и хрящевая рыба; ^[14] поскольку на этом эволюционном уровне их нельзя различить как IL-4 или IL-13, их назвали IL-4/13. ^[13]

Открытие

Этот цитокин был открыт Морин Ховард и Уильямом Полом. ^[15] а также Эллен Витетта и ее исследовательская группа в 1982 году.

Нуклеотидная . последовательность человеческого IL-4 была выделена четыре года спустя, что подтвердило ее сходство с мышиным белком, называемым фактором стимуляции B-клеток-1 (BCSF-1) ^[16]

Исследования на животных

Было обнаружено, что IL-4 опосредует перекрестные помехи между нейральными стволовыми клетками и нейронами, которые подвергаются нейродегенерации, и инициирует каскад регенерации посредством фосфорилирования его внутриклеточного эффектора STAT6 в экспериментальной модели болезни Альцгеймера в мозге взрослых рыбок данио. ^[17]

Клиническое значение

Также было показано, что IL-4 стимулирует митогенез , дедифференцировку и метастазирование при рабдомиосаркоме . ^[18] IL-4, наряду с другими цитокинами Th2, участвует в воспалении дыхательных путей, наблюдаемом в легких у пациентов с аллергической астмой . ^[19]

Заболевания, связанные с IL-4

IL-4 играет важную роль в развитии некоторых иммунных нарушений, особенно аллергий и некоторых аутоиммунных заболеваний.

Аллергические заболевания

Аллергические заболевания представляют собой совокупность нарушений, которые проявляются непропорциональным ответом иммунной системы на аллерген и Th2 _- ответами. Эти патологии включают, например, атопический дерматит, астму или системную анафилаксию. Интерлейкин 4 опосредует важные провоспалительные функции при астме, включая индукцию изотипической перестройки IgE, экспрессию молекулы адгезии сосудистых клеток 1 (VCAM-1), содействие трансмиграции эозинофилов через эндотелий, секрецию слизи и Т-хелпер типа 2 (T _h 2). что приводит к высвобождению цитокинов. Астма представляет собой сложное генетическое заболевание, которое связано с полиморфизмом промотора гена IL-4 и белками, участвующими в передаче сигналов IL-4. ^[20]

Опухоли

IL-4 оказывает существенное влияние на прогрессирование опухоли. Повышенное производство IL-4 было обнаружено в клетках молочной железы, простаты, легких, почек и других типах рака. Сверхэкспрессия IL-4R обнаружена при многих типах рака. Клетки почек и глиобластома модифицируют 10 000–13 рецепторов 000 на клетку в зависимости от типа опухоли. ^[21]

IL-4 может примитивно мотивировать опухолевые клетки и повышать их устойчивость к апоптозу за счет увеличения роста опухоли. ^[22]

Нервная система

Опухоли ткани головного мозга, такие как астроцитома , глиобластома , менингиома и медуллобластома , сверхэкспрессируют рецепторы различных факторов роста, включая рецептор эпидермального фактора роста , FGFR-1 ( рецептор фактора роста фибробластов 1 ), TfR ( рецептор трансферрина ), IL-13R. Большинство менингиом человека массово экспрессируют рецепторы IL-4, что указывает на его роль в прогрессировании рака. Они экспрессируют IL-4Rα и IL13Rα-1-1, но не поверхностную цепь γc, что позволяет предположить, что большинство менингиом человека экспрессируют IL-4 типа II. ^[23]

ВИЧ

IL-4 также может играть роль в инфицировании и развитии ВИЧ-инфекции . Вспомогательные Т-клетки являются ключевым элементом инфекции ВИЧ-1. Некоторые признаки иммунной дисрегуляции, такие как инициализация поликлональных В-клеток, предшествующий клеточно-опосредованный антиген-индуцированный ответ и гипергаммаглобулинемия, наблюдаются у большинства ВИЧ-1-инфицированных пациентов и связаны с цитокинами, синтезируемыми клетками T _h 2 . Увеличенная продукция IL-4 клетками Th ₂ была продемонстрирована у людей, инфицированных ВИЧ. ^[24]

См. также

СТАТ6

Ссылки

В эту статью включен текст из общественного достояния Pfam и InterPro : IPR002354.

^ Jump up to: ^а ^б ^с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000000869 – 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 .
^ Гадани С.П., Кронк Дж.К., Норрис Г.Т., Кипнис Дж. (ноябрь 2012 г.). «IL-4 в мозге: цитокин, который нужно запомнить» . Журнал иммунологии . 189 (9): 4213–4219. doi : 10.4049/jimmunol.1202246 . ПМЦ 3481177 . ПМИД 23087426 .
^
Херши Г.К., Фридрих М.Ф., Эссвейн Л.А., Томас М.Л., Чатила Т.А. (декабрь 1997 г.). «Связь атопии с мутацией усиления функции альфа-субъединицы рецептора интерлейкина-4» . Медицинский журнал Новой Англии . 337 (24): 1720–1725. дои : 10.1056/NEJM199712113372403 . ПМИД 9392697 .
- Разместить резюме в: «Ученые выявили сильную генетическую связь с аллергией» . EurekAlert.org (пресс-релиз). 10 декабря 1997 г.
^ Джон Астер; Винай Кумар; Абул К. Аббас; Нельсон Фаусто (2009). Патологическая основа болезней Роббинса и Котрана (8-е изд.). Филадельфия: Сондерс. п. 54. ИСБН 978-1-4160-3121-5 .
^ Маес Т., Йос Г.Ф., Брюссель Г.Г. (сентябрь 2012 г.). «Нацеливание на интерлейкин-4 при астме: потеряно при трансляции?» . Американский журнал респираторной клеточной и молекулярной биологии . 47 (3): 261–270. дои : 10.1165/rcmb.2012-0080TR . ПМИД 22538865 .
^ Чатила Т.А. (октябрь 2004 г.). «Сигнальные пути рецептора интерлейкина-4 в патогенезе астмы». Тенденции молекулярной медицины . 10 (10): 493–499. doi : 10.1016/j.molmed.2004.08.004 . ПМИД 15464449 .
^ Карр С., Айкент С., Кимак Н.М., Левин А.Д. (февраль 1991 г.). «Назначение дисульфида в рекомбинантном мышином и человеческом интерлейкине 4». Биохимия . 30 (6): 1515–1523. дои : 10.1021/bi00220a011 . ПМИД 1993171 .
^ Jump up to: ^а ^б Уолтер М.Р., Кук В.Дж., Чжао Б.Г., Кэмерон Р.П., Илик С.Э., Уолтер Р.Л. и др. (октябрь 1992 г.). «Кристаллическая структура рекомбинантного человеческого интерлейкина-4». Журнал биологической химии . 267 (28): 20371–20376. дои : 10.2210/pdb2int/pdb . ПМИД 1400355 . S2CID 2310949 .
^ Чжу Дж (сентябрь 2015 г.). «Дифференцировка Т-хелперов 2 (Th2), развитие врожденных лимфоидных клеток 2 типа (ILC2) и регуляция продукции интерлейкина-4 (IL-4) и IL-13» . Цитокин . 75 (1): 14–24. дои : 10.1016/j.cyto.2015.05.010 . ПМЦ 4532589 . ПМИД 26044597 .
^ Ли Дж. Х., Шао Дж. З., Сян Л. С., Вэнь Ю (март 2007 г.). «Клонирование, характеристика и анализ экспрессии кДНК интерлейкина-4 рыбы фугу: первое свидетельство наличия цитокина Th2-типа у рыб». Молекулярная иммунология . 44 (8): 2078–2086. дои : 10.1016/j.molimm.2006.09.010 . ПМИД 17084456 .
^ Jump up to: ^а ^б Отани М., Хаяши Н., Хасимото К., Наканиши Т., Дейкстра Дж. М. (июль 2008 г.). «Комплексное выяснение двух паралогичных локусов интерлейкина 4/13 у костистых рыб». Иммуногенетика . 60 (7): 383–397. дои : 10.1007/s00251-008-0299-x . ПМИД 18560827 . S2CID 24675205 .
^ Дейкстра Дж. М. (июль 2014 г.). «Гены-кандидаты TH2 и Treg у слоновой акулы». Природа . 511 (7508): Е7–Е9. дои : 10.1038/nature13446 . ПМИД 25008534 . S2CID 4447611 .
^ Ховард М., Пол В.Е. (1982). «Интерлейкины для В-лимфоцитов». Лимфокиновые исследования . 1 (1): 1–4. ПМИД 6985399 .
^ Ёкота Т., Оцука Т., Мосманн Т., Баншеро Дж., ДеФранс Т., Бланшар Д. и др. (август 1986 г.). «Выделение и характеристика клона кДНК интерлейкина человека, гомологичного мышиному стимулирующему фактору 1 В-клеток, который проявляет активность, стимулирующую В-клетки и Т-клетки» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 83 (16): 5894–5898. Бибкод : 1986PNAS...83.5894Y . дои : 10.1073/pnas.83.16.5894 . ПМЦ 386403 . ПМИД 3016727 .
^ Бхаттараи П., Томас А.К., Косакак М.И., Пападимитриу С., Машкарян В., Фрок С. и др. (октябрь 2016 г.). «Передача сигналов IL4/STAT6 активирует пролиферацию и нейрогенез нервных стволовых клеток при агрегации амилоида-β42 в мозге взрослых рыбок данио» . Отчеты по ячейкам . 17 (4): 941–948. дои : 10.1016/j.celrep.2016.09.075 . ПМИД 27760324 .
^ Хосояма Т., Аслам М.И., Авраам Дж., Праджапати С.И., Нишиджо К., Михалек Дж.Е. и др. (май 2011 г.). «IL-4R стимулирует дедифференцировку, митогенез и метастазирование при рабдомиосаркоме» . Клинические исследования рака . 17 (9): 2757–2766. дои : 10.1158/1078-0432.CCR-10-3445 . ПМК 3087179 . ПМИД 21536546 .
^ Гур Н., Уиллс-Карп М. (сентябрь 2015 г.). «Передача сигналов IL-4 и IL-13 при аллергических заболеваниях дыхательных путей» . Цитокин . 75 (1): 68–78. дои : 10.1016/j.cyto.2015.05.014 . ПМЦ 4532591 . ПМИД 26070934 .
^ Стейнке Ю.В., Бориш Л. (19 февраля 2001 г.). «Цитокины Th2 и астма. Интерлейкин-4: его роль в патогенезе астмы и его нацеливание на лечение астмы с помощью антагонистов рецепторов интерлейкина-4» . Респираторные исследования . 2 (2): 66–70. дои : 10.1186/rr40 . ПМК 59570 . ПМИД 11686867 .
^ Уль-Хак З., Наз С., Месаик М.А. (декабрь 2016 г.). «Передача сигналов рецептора интерлейкина-4 и механизм его связывания: терапевтические знания из набора инструментов для ингибиторов». Обзоры цитокинов и факторов роста . 32 : 3–15. doi : 10.1016/j.cytogfr.2016.04.002 . ПМИД 27165851 .
^ Ли З, Цзян Дж, Ван З, Чжан Дж, Сяо М, Ван С и др. (ноябрь 2008 г.). «Эндогенный интерлейкин-4 способствует развитию опухоли за счет повышения устойчивости опухолевых клеток к апоптозу» . Исследования рака . 68 (21): 8687–8694. дои : 10.1158/0008-5472.CAN-08-0449 . ПМИД 18974110 .
^ Пури С., Джоши Б.Х., Саркар С., Махапатра А.К., Хусейн Э., Синха С. (май 2005 г.). «Экспрессия и структура рецепторов интерлейкина 4 в первичных менингеальных опухолях» . Рак . 103 (10): 2132–2142. дои : 10.1002/cncr.21008 . ПМИД 15830341 . S2CID 42324572 .
^ Мейяард Л., Ховенкамп Э., Кит И.П., Хуибринк Б., де Йонг И.Х., Отто С.А., Мидема Ф. (сентябрь 1996 г.). «Одноклеточный анализ продукции IL-4 и IFN-гамма Т-клетками ВИЧ-инфицированных лиц: снижение продукции IFN-гамма при сохраненном производстве IL-4». Журнал иммунологии . 157 (6): 2712–2718. дои : 10.4049/гиммунол.157.6.2712 . ПМИД 8805678 . S2CID 39431866 .

Дальнейшее чтение

Чжу Х., Ван З., Юй Дж., Ян Х., Хэ Ф., Лю З. и др. (июль 2019 г.). «Роль и механизмы цитокинов при вторичном повреждении головного мозга после внутримозгового кровоизлияния». Прогресс нейробиологии . 178 : 101610. doi : 10.1016/j.pneurobio.2019.03.003 . ПМИД 30923023 . S2CID 85495400 .
Апте С.Х., Баз А., Гровс П., Келсо А., Кинцле Н. (ноябрь 2008 г.). «Интерферон-гамма и интерлейкин-4 взаимно регулируют экспрессию CD8 в CD8+ Т-клетках» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 105 (45): 17475–17480. Бибкод : 2008PNAS..10517475A . дои : 10.1073/pnas.0809549105 . ПМК 2580749 . ПМИД 18988742 .
Кей А.Б., Барата Л., Мэн К., Дарем С.Р., Инь С. (1997). «Эозинофилы и эозинофил-ассоциированные цитокины при аллергическом воспалении». Международный архив аллергии и иммунологии . 113 (1–3): 196–199. дои : 10.1159/000237545 . ПМИД 9130521 .
Мароне Дж., Флорио Дж., Петрароли А., де Паулис А. (январь 2001 г.). «Нарушение регуляции сети IgE/Fc эпсилон-RI при инфекции ВИЧ-1» . Журнал аллергии и клинической иммунологии . 107 (1): 22–30. дои : 10.1067/май.2001.111589 . ПМИД 11149986 .
Мароне Дж., Флорио Дж., Триджиани М., Петрароли А., де Паулис А. (2001). «Механизмы повышения IgE при инфекции ВИЧ-1». Критические обзоры по иммунологии . 20 (6): 477–496. doi : 10.1615/critrevimmunol.v20.i6.40 . ПМИД 11396683 .
Маэда С., Янагихара Ю. (октябрь 2001 г.). «[Воспалительные цитокины (IL-4, IL-5 и IL-13)]». Нихон Ринсё. Японский журнал клинической медицины . 59 (10): 1894–1899. ПМИД 11676128 .
Изухара К., Арима К., Ясунага С. (сентябрь 2002 г.). «IL-4 и IL-13: их патологическая роль при аллергических заболеваниях и их потенциал в разработке новых методов лечения». Текущие цели по борьбе с наркотиками. Воспаление и аллергия . 1 (3): 263–269. дои : 10.2174/1568010023344661 . ПМИД 14561191 .
Коупленд К.Ф. (декабрь 2005 г.). «Модуляция транскрипции ВИЧ-1 цитокинами и хемокинами». Мини-обзоры по медицинской химии . 5 (12): 1093–1101. дои : 10.2174/138955705774933383 . ПМИД 16375755 .
Олвер С., Апте С., Баз А., Кинцле Н. (апрель 2007 г.). «Двойное влияние интерлейкина 4 на иммунитет опухоли: как один и тот же цитокин может улучшить или ослабить контроль над ростом опухоли?» . Тканевые антигены . 69 (4): 293–298. дои : 10.1111/j.1399-0039.2007.00831.x . ПМИД 17389011 .
Сокол К.Л., Чу Н.К., Ю.С., Ниш С.А., Лауфер Т.М., Меджитов Р. (июль 2009 г.). «Базофилы функционируют как антигенпрезентирующие клетки для индуцированного аллергеном ответа Т-хелперов 2 типа» . Природная иммунология . 10 (7): 713–720. дои : 10.1038/ni.1738 . ПМЦ 3252751 . ПМИД 19465907 .
Сокол К.Л., Чу Н.К., Ю.С., Ниш С.А., Лауфер Т.М., Меджитов Р. (июль 2009 г.). «Базофилы функционируют как антигенпрезентирующие клетки для индуцированного аллергеном ответа Т-хелперов 2 типа» . Природная иммунология . 10 (7): 713–720. дои : 10.1038/ni.1738 . ПМЦ 3252751 . ПМИД 19465907 .