Семейство рецепторов интерлейкина-1
| Рецептор интерлейкина-1 | |
|---|---|
| Идентификаторы | |
| Символ | Рецептор интерлейкина-1 |
| ИнтерПро | ИПР015621 |
| Мембраном | 13 |
Члены очень широкого семейства рецепторов интерлейкина-1 (IL-1R) характеризуются внеклеточными иммуноглобулиноподобными доменами и внутриклеточным доменом Toll/интерлейкина-1R (TIR). Это группа структурно гомологичных белков, консервативных у всех видов, от растений до млекопитающих. Белки этого семейства играют важную роль в защите хозяина, травмах и стрессе. [ 1 ] У животных существует четыре основные группы белков, содержащих домен TIR; Toll-подобные рецепторы , рецептор интерлейкина-1 (IL-1R), цитозольные адаптерные белки (такие как адаптерный белок MyD88 ) и Toll насекомых и нематод. Каждая из этих групп участвует в основном в защите хозяина; Toll-рецепторы также участвуют в эмбриогенезе. [ 2 ]
Домен МДП
[ редактировать ]Домен TIR имеет длину около 200 аминокислот и состоит из 3 консервативных блоков, между которыми имеются участки переменной длины. Если из-за какой-либо мутации все три коробки повреждены, поверхностная экспрессия белка отсутствует. Если мутированы только первый и второй блоки, происходит потеря сигнальной активности. [ 2 ] Между тремя коробками также есть высококонсервативные регионы. Когда рецептор активирован, домен TIR рекрутирует нижестоящие белки-адаптеры цитоплазматической сигнализации (такие как адаптерный белок Myd88). [ 3 ]
В дополнение к своей традиционной роли каркасного белка, домен TIR также может обладать внутренней ферментативной активностью по расщеплению метаболита НАД. + , впервые обнаруженный в белке SARM1. [ 4 ] Способность доменов TIR потреблять NAD + является основной функцией этого белкового домена, поскольку многие белки, содержащие домен TIR, из бактерий и архей могут разрушать НАД. + в продукты никотинамид и АДФ-рибозу (АДФР) (или циклический-АДФР ). [ 5 ]
Иммуноглобулиноподобный домен
[ редактировать ]Ig-подобный домен — часть рецептора, расположенная внеклеточно. Между белками семейства IL-1R существует минимальная гомология в аминокислотных последовательностях Ig-подобных доменов, но все они имеют характерную Ig-складку и два β-листа, соединенных дисульфидными связями , которые образуются между остатками цистеина . Между членами семейства IL-1R существуют различия в количестве Ig-подобных доменов. [ 2 ]
Сигнализация ИЛ-1Р
[ редактировать ]После связывания лиганда первым этапом передачи сигналов семейства IL-1R является олигомеризация доменов TIR, присутствующих на рецепторах ( IL-1R , TLR ), корецепторах (дополнительный белок IL-1R, CD14 ) и адаптерных молекулах ( MyD88 ). Домен TIR, присутствующий на рецепторе, создает гетеродимер с доменом TIR на вспомогательном белке. Этот рецепторный комплекс с высоким сродством рекрутирует нижестоящие сигнальные молекулы. Сигнал передается цитоплазматическими киназами (такими как IRAK ) и другими адаптерами, такими как фактор некроза опухоли 6 ( TRAF 6). Последним этапом передачи сигнала является фосфорилирование ингибирующей молекулы IkB с помощью киназного комплекса IkB, что приводит к высвобождению транскрипционного фактора NF-κB . NF-κB транслоцируется в ядро и, связываясь с ДНК, участвует в воспалительном , аллергическом и неаллергическом иммунном ответе. [ 6 ]
Рецептор интерлейкина-1
[ редактировать ]Термин «интерлейкин-1» включает IL-1α , IL-1β и антагонист рецептора интерлейкина 1 (IL-1Ra). IL-1R участвуют в иммунной защите хозяина и кроветворении . Передача сигнала IL-1R активирует иммунный ответ путем активации транскрипции генов-мишеней IL-1, таких как IL-6 , IL-8 , MCP-1 , COX-2 , IκBα , IL-1α, IL-1β, MKP-1 . Компоненты сигнального пути IL-1R, которые участвуют в клеточном ответе на IL-1, также опосредуют ответы на другие цитокины ( IL-18 и IL-33 ), Toll-подобные рецепторы (TLR) и многие формы цитотоксического стресса. IL-1R действует как мост между адаптивным и врожденным иммунитетом.
Рецептор интерлейкина 1 типа I
[ редактировать ]IL-1R типа I (IL-1RI), также известный как CD121a , является рецептором для IL-1α , IL-1β и IL-1RA . Передача сигналов IL-1RI участвует в тимоцитов пролиферации , развитии В-клеток , выработке IL-2 и IL-6, реакциях на стресс, воспалительных реакциях, регуляции сна и аппетита. [ 2 ] Передача сигналов IL-1RI также играет важную роль в развитии Th17 . [ 7 ] [ 8 ] Исследования аутоиммунных заболеваний человека, таких как множественный склероз , ревматоидный артрит , псориаз или аутоиммунные воспалительные заболевания кишечника, показывают, что дефект передачи сигналов IL-1R1 ответственен за Th17-опосредованные аутоиммунные заболевания. [ 9 ] Передача сигналов IL-1R регулируется негативными регуляторами, такими как ингибирующий IL-R1 типа II (IL-1RII), растворимый IL-1RI, sIL-RII и IL-1Ra. [ 10 ] Его также можно регулировать на уровне нижестоящих сигнальных молекул путем ингибирования рекрутирования IRAK или путем подавления секреции MyD88 . IL-1R взаимодействует с вспомогательным белком рецептора, и оба они экспрессируются на Т-клетках , фибробластах и эндотелиальных клетках. [ 10 ]
Рецептор интерлейкина 1, тип II
[ редактировать ]IL-1RII преимущественно экспрессируется на лимфоидных и миелоидных клетках, включая моноциты , нейтрофилы , клетки костного мозга , макрофаги и В-клетки . [ 11 ] также на Т-клетках и эпителиальных клетках . Существует три Ig-подобных домена, расположенных внеклеточно и высоко гомологичных с IL-1RI. Внутриклеточно существуют домены длиной 24 аминокислоты , в которых отсутствует домен TIR, поэтому он не способен передавать сигналы. [ 12 ] IL-1RII представляет собой поверхностный рецептор, способный связывать IL-1α, IL-1β и IL-1RI. Он также образует растворимую форму sIL-1RII. Это рецептор-ловушка – он ингибирует активность своих лигандов. Экспрессия IL-1RII регулируется двумя разными дистальными 5'UTR и связанными с ними промоторными областями. [ 13 ]
Дополнительный белок рецептора IL-1
[ редактировать ]IL-1RAcP представляет собой вторую субъединицу рецептора IL-1RI. Формирование гетеродимера рецептора с IL-1RI облегчает передачу сигнала за счет олигомеризации TIR-доменов этих белков. [ 14 ] IL-1RAcP не связывает IL-1, но он связывает IL-1RI через его Ig-подобные домены 1 и 2 и необходим для передачи сигналов IL-1R1. В ответ на стресс или индукцию острой фазы растворимая форма этого белка образуется путем альтернативного сплайсинга . [ 15 ]
Белок 2, родственный рецептору IL-1
[ редактировать ]Белок 2, родственный рецептору IL-1 (IL-1R-rp2), состоит из трех Ig-подобных внеклеточных доменов, трансмембранного домена и цитоплазматического TIR-домена. Он был обнаружен в легких , эпителии, сосудистых клетках головного мозга, а также в моноцитах , кератиноцитах , фибробластах и эндотелиальных клетках . Он активирует NF-κB путем связывания IL-1ϵ. [ 16 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Боуи А., О'Нил Лос-Анджелес (апрель 2000 г.). «Суперсемейство рецепторов интерлейкина-1 / Toll-подобных рецепторов: генераторы сигналов для провоспалительных интерлейкинов и микробных продуктов». Журнал биологии лейкоцитов . 67 (4): 508–14. дои : 10.1002/jlb.67.4.508 . hdl : 2262/33703 . ПМИД 10770283 .
- ^ Jump up to: а б с д Бораски Д., Тальябу А. (2006). «Семейство рецепторов интерлейкина-1». Витамины и гормоны . 74 (4): 229–54. дои : 10.1016/s0083-6729(06)74009-2 . ISBN 9780127098746 . ПМИД 17027517 .
- ^ О'Нил, Лос-Анджелес, Bowie AG (май 2007 г.). «Семейство из пяти человек: адаптеры, содержащие TIR-домен, в передаче сигналов Toll-подобных рецепторов» . Обзоры природы. Иммунология . 7 (5): 353–64. дои : 10.1038/nri2079 . ПМИД 17457343 .
- ^ Эссуман К., Саммерс Д.В., Сасаки Й., Мао Х, ДиАнтонио А., Милбрандт Дж. (март 2017 г.). «+ Активность расщепления, способствующая патологической аксональной дегенерации» . Нейрон . 93 (6): 1334–1343.e5. дои : 10.1016/j.neuron.2017.02.022 . ПМК 6284238 . ПМИД 28334607 .
- ^ Эссуман К., Саммерс Д.В., Сасаки Й., Мао Х, Йим А.К., ДиАнтонио А., Милбрандт Дж. (февраль 2018 г.). «+-Потребляющие ферменты» . Современная биология . 28 (3): 421–430.e4. дои : 10.1016/j.cub.2017.12.024 . ПМК 5802418 . ПМИД 29395922 .
- ^ Мартин М.Ю., Веше Х. (ноябрь 2002 г.). «Краткое описание и сравнение сигнальных механизмов семейства рецепторов Toll / интерлейкина-1» . Biochimica et Biophysical Acta (BBA) - Исследования молекулярных клеток . 1592 (3): 265–80. дои : 10.1016/S0167-4889(02)00320-8 . ПМИД 12421671 .
- ^ Вебер А., Васильев П., Крахт М. (январь 2010 г.). «Путь интерлейкина-1 (IL-1)». Научная сигнализация . 3 (105): см1. doi : 10.1126/scisignal.3105cm1 . ПМИД 20086235 .
- ^ Вебер А., Васильев П., Крахт М. (январь 2010 г.). «Путь процессинга интерлейкина-1бета (IL-1бета)». Научная сигнализация . 3 (105): см2. doi : 10.1126/scisignal.3105cm2 . ПМИД 20086236 .
- ^ Динарелло, Калифорния (2009). «Иммунологические и воспалительные функции семейства интерлейкинов-1». Ежегодный обзор иммунологии . 27 : 519–50. doi : 10.1146/annurev.immunol.021908.132612 . ПМИД 19302047 .
- ^ Jump up to: а б Симс Дж.Э., Марч СиДжей, Косман Д., Видмер М.Б., Макдональд Х.Р., МакМахан С.Дж., Грубин С.Э., Виналл Дж.М., Джексон Дж.Л., Колл С.М. (июль 1988 г.). «Клонирование экспрессии кДНК рецептора IL-1, члена суперсемейства иммуноглобулинов». Наука . 241 (4865): 585–9. Бибкод : 1988Sci...241..585S . дои : 10.1126/science.2969618 . ПМИД 2969618 .
- ^ МакМахан С.Дж., Слэк Дж.Л., Мосли Б., Косман Д., Луптон С.Д., Брантон Л.Л., Грубин С.Е., Виналл Дж.М., Дженкинс Н.А., Браннан С.И. (октябрь 1991 г.). «Новый рецептор IL-1, клонированный из В-клеток путем экспрессии у млекопитающих, экспрессируется во многих типах клеток» . Журнал ЭМБО . 10 (10): 2821–32. дои : 10.1002/j.1460-2075.1991.tb07831.x . ПМК 452992 . ПМИД 1833184 .
- ^ Колотта Ф, Ре Ф, Муцио М, Бертини Р, Полентарутти Н, Сирони М, Гири Дж. Г., Дауэр С.К., Симс Дж. Э., Мантовани А (июль 1993 г.). «Рецептор интерлейкина-1 типа II: мишень-ловушка для IL-1, регулируемого IL-4». Наука . 261 (5120): 472–5. Бибкод : 1993Sci...261..472C . дои : 10.1126/science.8332913 . ПМИД 8332913 .
- ^ Симс Дж. Э., Художник С. Л., Гоу И. Р. (август 1995 г.). «Геномная организация рецепторов IL-1 типа I и типа II» . Цитокин . 7 (6): 483–90. дои : 10.1006/cyto.1995.0066 . ПМИД 8580363 .
- ^ О'Нил, Лос-Анджелес (декабрь 2008 г.). «Суперсемейство рецепторов интерлейкина-1 / Toll-подобных рецепторов: 10 лет прогресса». Иммунологические обзоры . 226 : 10–8. дои : 10.1111/j.1600-065X.2008.00701.x . ПМИД 19161412 .
- ^ Дженсен Л.Е., Музио М., Мантовани А., Уайтхед А.С. (май 2000 г.). «Сигнальный каскад IL-1 в клетках печени и участие растворимой формы вспомогательного белка рецептора IL-1» . Журнал иммунологии . 164 (10): 5277–86. дои : 10.4049/jimmunol.164.10.5277 . ПМИД 10799889 .
- ^ Ланг Д., Кноп Дж., Веше Х., Раффецедер У., Куррле Р., Бораски Д., Мартин М.Ю. (декабрь 1998 г.). «Рецептор IL-1 типа II взаимодействует с дополнительным белком рецептора IL-1: новый механизм регуляции чувствительности к IL-1». Журнал иммунологии . 161 (12): 6871–7. ПМИД 9862719 .