Интерферон II типа - Interferon type II

Не путать с интерфероном I типа .
Интерферон II типа (γ)
1HIG Interferon-Gamma01.png
Трехмерная структура гамма-интерферона человека ( PDB : 1HIG )
Идентификаторы
Символ IFN-гамма
Pfam PF00714
ИнтерПро IPR002069
CATH 1d9cA00
SCOP2 d1d9ca_ / SCOPe / SUPFAM

Единственный член составляет интерфероны типа II (IFN), которые называются IFN-γ (гамма). Зрелый IFN-γ представляет собой антипараллельный гомодимер , который связывается с комплексом рецептора IFN-γ ( IFNGR ), чтобы вызвать сигнал в своей клетке-мишени. IFNGR состоит из двух субъединиц, каждая из которых обозначается IFNGR1 и IFNGR2.

Интерферон-γ - это цитокин, который играет важную роль в адаптивном и врожденном иммунитете. Таким образом, он помогает бороться с некоторыми бактериями и подавлять репликацию вирусов. Кроме того, этот цитокин стимулирует и модулирует иммунную систему. Он принадлежит к интерферонам II типа и является единственным в этом классе. Он серологически отличается от интерферона 1 типа, а также связывается с разными рецепторами и кодируется отдельным хромосомным локусом.

Вовлеченные клетки

Интерферон-γ секретируется огромным количеством клеток, а также участвует в регуляции других. В качестве иммунного ответа этот гомодимер высвобождается естественными Т-лимфоцитами-киллерами (NK). Когда развивается комплекс антиген-специфического иммунитета, он продуцируется CD4 Th1 и CD8 эффекторными Т- лимфоцитами цитотоксических Т-лимфоцитов (CTL). Кроме того, нецитотоксические врожденные лимфоидные клетки ( ILC ), а также эпителиальные клетки слизистых оболочек, макрофаги и В-клетки секретируют IFN-γ.

Присутствие IFN-γ в Т-хелперных клетках заставляет эти недифференцированные CD4 + клетки (клетки Th0) дифференцироваться в клетки Th1. Следовательно, существует петля положительной обратной связи, которая подавляет дифференцировку клеток Th2 . Защиту от инфекции возглавляют NK-клетки, когда они секретируют интерферон, тогда как адаптивный иммунный ответ направляется в основном Т-лимфоцитами с гамма-интерфероном.

Цитокиновый контроль

Положительный контроль

APC выделяют все виды цитокинов, которые контролируют выработку IFN-гамма. Эти цитокины представляют собой IL-12 и IL-18, которые служат для связи инфекции с продуцированием IFN-гамма в ответе врожденного иммунитета. Как только макрофаги распознают патогены, они вызывают секрецию IL-12 и хемокинов. Эти хемокины привлекают NK-клетки к воспалению, а IL-12 вызывает синтез IFN-гамма в этих клетках. Помимо макрофагов и NK-клеток, производство гамма-интерферона Т-клетками контролируется этими двумя интерлейкинами.

Отрицательный контроль

Глюкокортикоиды, трансформирующий фактор роста-B, IL-4 и IL-10 являются негативными регуляторами продукции IFN-гамма.

Свойства IFN-γ

После воздействия IFN-γ его основными функциями будут активация макрофагов и индукция экспрессии молекулы главного комплекса гистосовместимости (MHC) класса II . Тем не менее, IFN-γ участвует во многих функциях иммунной системы, включая иммунорегуляторные, противовирусные и противоопухолевые свойства. Более того, он выполняет транскрипцию 30 генов, связанных с клеточными и физиологическими реакциями. Основные эффекты этого цитокина:

  • Продвижение активности естественных киллерных клеток
  • Повышение антигенной презентации и лизосомальной активности макрофагов
  • Активация индуцибельной синтазы оксида азота (iNOS)
  • Индукция продукции IgG2a и IgG3 из активированных плазматических B-клеток
  • Заставляют нормальные клетки увеличивать экспрессию молекул MHC класса I, а также молекул II на антигенпрезентирующих клетках
  • Стимулирование адгезии и связывания экспрессионных факторов внутренней защиты

Источники и функции

IFN-γ участвует в регуляции иммунных и воспалительных реакций; у человека есть только один тип гамма-интерферона. Он вырабатывается активированными Т-клетками и естественными клетками-киллерами . IFN-γ обладает некоторыми противовирусными и противоопухолевыми эффектами, но, как правило, слабыми. Однако этот цитокин усиливает действие IFN типа I. IFN-γ, выделяемый клетками Th1, привлекает лейкоциты к месту инфекции, что приводит к усилению воспаления. Он также стимулирует макрофаги убивать бактерии, которые были поглощены. IFN-γ, выделяемый клетками Th1, также важен для регуляции ответа Th2. Поскольку IFN-γ жизненно важен для регуляции иммунного ответа, его продукция может приводить к аутоиммунным нарушениям .

Гомологи гамма-интерферона обнаружены у птиц, лягушек и костистых рыб. Таким образом, вероятно, что все костные рыбы / четвероногие кодируют IFN-γ. Структура гена IFN-γ идентична структуре его структурно родственных цитокинов, за исключением того, что интрон между третьим и четвертым экзонами не существует.

Примечательно, что многие костистые рыбы кодируют два различных вида IFN-γ (называемых IFN-γ1 и IFN-γ2), которые, по-видимому, связывают генетически и физически различные цепи IFN-γR1. У всех исследованных четвероногих имеется единственный ген IFN-γ, который связывает уникальную цепь IFN-γR1 и (у амниот) уникальную цепь IFN-γR2. Лягушки, по-видимому, кодируют два разных гена IFN-γR2, внутриклеточные домены которых значительно различаются.

ИФН-гамма рецепторы

Рецептор IFN-гамма (IFNGR) образован двумя лиганд-связывающими цепями IFNGR1, связанными с двумя сигнальными цепями IFNGR2 и связанным с ними сигнальным механизмом. Обе цепи принадлежат к семейству рецепторов цитокинов класса II. Цепь IFNGR2 обычно является ограничивающим фактором чувствительности IFN-гамма, тогда как цепь IFNGR1 обычно находится в избытке.

IFNGR2

IFNGR2 представляет собой внутриклеточную область, которая имеет несмежный мотив связывания для привлечения киназы Jak2 для передачи сигналов. Эта цепь не фосфорилируется тирозином во время передачи сигнала.

Экспрессия цепи IFNGR2 зависит от состояния клеточной дифференцировки или активации. Например, есть некоторые клетки CD4 Th1 с низким уровнем экспрессии IFNGR2 на своей поверхности. Это приводит к низкой экспрессии рецептора IFN-гамма и, следовательно, к функциональной блокаде передачи сигналов IFN-гамма.

IFNGR1

Внутриклеточный домен содержит связывающие мотивы для Jak1 и латентного цитозольного фактора, преобразователя сигнала и активатора транскрипции Stat1 . Jak1, а также Stat1 необходимы для фосфорилирования рецептора, передачи сигналов и индукции биологического ответа.

Связь между колоректальным раком и IFN-гамма

Из различных исследований известно, что недостаток этого гомодимера или его рецептора способствует развитию колоректального рака. Было изучено, что синергетическая активация на основе медиатора (SAM) может вызывать определенную экспрессию гамма-интерферона и, таким образом, активирует врожденный иммунитет и подавляет онкогенез.

Несколько исследований показывают, что антипролиферативная активность INF-гамма направлена ​​на подавление роста или гибель клеток и апоптоз через аутофагию.

Смотрите также

Рекомендации

  • Kosmidis C, Sapalidis K, Koletsa T., Kosmidou M, Efthimiadis C, Anthimidis G, Varsamis N, Michalopoulos N, Koulouris C, Atmatzidis S., Liavas L, Strati TM, Koimtzis G, Tsakalidis A, Zaratiou Mantalovaska , Джаннакидис Д.Е., Георгакуди Э., Бака С., Зарогулидис П., Ман Ю.Г., Кесисоглу И. (2018). «Интерферон-γ и колоректальный рак: последние новости» . Журнал рака . 9 (2): 232–238. DOI : 10,7150 / jca.22962 . PMC   5771329 . PMID   29344268 .
  • Молодой HA (август 1996 г.). «Регуляция экспрессии гена гамма-интерферона». Журнал исследований интерферона и цитокинов . 16 (8): 563–8. DOI : 10,1089 / jir.1996.16.563 . PMID   8877725 .
  • Фрухт Д.М., Фукао Т., Богдан С., Шиндлер Х., О'Ши Дж. Дж., Коясу С. (октябрь 2001 г.). «Продукция IFN-гамма антигенпрезентирующими клетками: возникают механизмы». Тенденции в иммунологии . 22 (10): 556–60. DOI : 10.1016 / s1471-4906 (01) 02005-1 . PMID   11574279 .
  • Гессани С., Беларделли Ф. (июнь 1998 г.). «Экспрессия IFN-гамма в макрофагах и его возможное биологическое значение». Обзоры цитокинов и факторов роста . 9 (2): 117–23. DOI : 10.1016 / s1359-6101 (98) 00007-0 . PMID   9754706 .
  • Шредер К., Герцог П.Дж., Равази Т., Хьюм Д.А. (февраль 2004 г.). «Интерферон-гамма: обзор сигналов, механизмов и функций» . Журнал биологии лейкоцитов . 75 (2): 163–89. DOI : 10,1189 / jlb.0603252 . PMID   14525967 .

Внешние ссылки