Interferon typu I - Interferon type I

Nesmí být zaměňována s Interferon typu II.
Interferon typu I (α / β / δ…)
1AU1 Human Interferon-Beta01.png
Molekulární struktura lidského interferonu-beta (PDB: 1AU1​).
Identifikátory
SymbolInterferony
PfamPF00143
InterProIPR000471
CHYTRÝSM00076
STRÁNKAPDOC00225
KOCOUR1au1
SCOP21au1 / Rozsah / SUPFAM
CDDcd00095

Člověk interferony typu I. (IFN) jsou velkou podskupinou interferon bílkoviny, které pomáhají regulovat činnost imunitního systému.

Interferony se vážou interferonové receptory. Všechny IFN typu I se vážou na specifický komplex receptoru na buněčném povrchu známý jako receptor IFN-α (IFNAR ), který se skládá z IFNAR1 a IFNAR2 řetězy.

IFN typu I se vyskytují u všech savců a homologické (podobné) molekuly se vyskytují u ptáků, plazů, obojživelníků a druhů ryb.[1][2]

Savčí typy

Savčí typy jsou označeny IFN-a (alfa), IFN-p (beta), IFN-κ (kappa), IFN-δ (delta), IFN-ε (epsilon), IFN-τ (tau), IFN-ω (omega) a IFN-ζ (zeta, také známý jako limitin).[3][4]

IFN-α

IFN-a proteiny jsou produkovány hlavně plasmacytoidní dendritické buňky (pDC). Podílejí se hlavně na vrozené imunitě proti virové infekci. Geny zodpovědné za jejich syntézu pocházejí ze 13 podtypů, které se nazývají IFNA1, IFNA2, IFNA4, IFNA5, IFNA6, IFNA7, IFNA8, IFNA10, IFNA13, IFNA14, IFNA16, IFNA17, IFNA21. Tyto geny se nacházejí společně v klastru na chromozomu 9.

IFN-α se také vyrábí synteticky jako léky u vlasatobuněčné leukémie. The Mezinárodní nechráněný název (INN) pro produkt je interferon alfa. The rekombinantní typ je interferon alfacon-1. The pegylovaný typy jsou pegylovaný interferon alfa-2a a pegylovaný interferon alfa-2b.

IFN-β

IFN-β proteiny jsou produkovány ve velkém množství pomocí fibroblasty. Mají antivirovou aktivitu, která se podílí hlavně na vrozené imunitní odpovědi. Byly popsány dva typy IFN-β, IFN-β1 (IFNB1 ) a IFN-β3 (IFNB3 )[5] (gen označený jako IFN-β2 je ve skutečnosti IL-6 ). IFN-β1 se používá jako léčba pro roztroušená skleróza protože snižuje míru relapsu.

IFN-β1 není vhodnou léčbou pro pacienty s progresivními nerelapsujícími formami roztroušené sklerózy.[6]

IFN-ε, -κ, -τ, -δ a -ζ

Zdá se, že IFN-ε, -κ, -τ a -ζ v současnosti přicházejí v lidské formě v jedné izoformě, IFNK. Pouze přežvýkavci kódují IFN-τ, variantu IFN-ω. Doposud se IFN-ζ vyskytuje pouze u myší, zatímco strukturní homolog, IFN-δ se nachází v rozmanité řadě placentálních savců bez primátů a nehlodavců. Většina, ale ne všichni, placentární savci kódují funkční geny IFN-ε a IFN-κ.

IFN-ω

IFN-ω, ačkoli má dosud popsanou pouze jednu funkční formu (IFNW1 ), má několik pseudogeny: IFNWP2, IFNWP4, IFNWP5, IFNWP9, IFNWP15, IFNWP18, a IFNWP19 u lidí. Mnoho placentálních savců, kteří nejsou primáty, exprimuje více podtypů IFN-ω.

IFN-ν

Nesmí být zaměňována s Interferonová gama nebo IFN-y.

Tento podtyp IFN typu I byl nedávno popsán jako pseudogen v člověku, ale potenciálně funkční v genomu domácích koček. Ve všech ostatních genomech nefelinních placentárních savců je IFN-ν pseudogen; u některých druhů je pseudogen dobře zachován, zatímco u jiných je špatně zmrzačen nebo je nezjistitelný. Kromě toho je v genomu kočky promotor IFN-v škodlivě mutován. Je pravděpodobné, že rodina genů IFN-v byla před diverzifikací savců zbytečná. Jeho přítomnost na okraji lokusu IFN typu I u savců jej mohla chránit před vyhlazením, což umožnilo jeho detekci.

Zdroje a funkce

IFN-a a IFN-p jsou vylučovány mnoha typy buněk, včetně lymfocyty (NK buňky, B-buňky a T-buňky ), makrofágy, fibroblasty, endotelové buňky, osteoblasty a další. Stimulují obojí makrofágy a NK buňky k vyvolání antivirové reakce zahrnující antivirové dráhy IRF3 / IRF7,[7] a jsou také aktivní proti nádory. Plazmacytoidní dendritické buňky Byly identifikovány jako nejúčinnější producenti IFN typu I v reakci na antigen, a tak byly vytvořeny jako přirozené buňky produkující IFN.

IFN-ω je uvolňován leukocyty v místě virové infekce nebo nádorů.

IFN-α působí jako a pyrogenní faktor změnou aktivity termosenzitivní neurony v hypotalamus což způsobuje horečku. Dělá to vazbou na opioidní receptory a vyvolání vydání prostaglandin-E2 (PGE2).

Podobný mechanismus používá IFN-α ke snížení bolesti; IFN-α interaguje s μ-opioidním receptorem a působí jako analgetikum.[8]

U myší IFN-β inhibuje produkci růstových faktorů imunitními buňkami, čímž zpomaluje růst nádoru, a inhibuje další buňky v produkci růstových faktorů produkujících cévy, čímž blokuje angiogeneze nádoru a brání nádoru v připojení do systému krevních cév.[9]

U myší i lidí je známo, že je důležitá negativní regulace interferonu typu I. Bylo zjištěno, že jen málo endogenních regulátorů vyvolává tuto důležitou regulační funkci, jako je SOCS1 a Aryl uhlovodíkový receptor interagující s proteinem (AIP).[10]

Non-savčí typy

Ptačí typy IFN typu I byly charakterizovány a předběžně přiřazeny k podtypům (IFN I, IFN II a IFN III), ale jejich klasifikace do podtypů by měla čekat na rozsáhlejší charakterizaci ptačích genomů.

Funkční ještěrky IFN typu I lze nalézt v databázích genomu ještěrky.

IFN želvy typu I byly vyčištěny (jsou zapotřebí odkazy ze 70. let). Podobají se savčím homologům.

Existence IFN obojživelníků typu I byla odvozena objevem genů kódujících jejich receptorové řetězce. Dosud nebyli vyčištěni nebo jejich geny klonovány.

Piscine (kostnaté ryby) typu I IFN byl klonován jako první u zebrafish.[11][12] a pak u mnoha dalších druhů teleost, včetně lososů a mandarínových ryb.[13][14] Až na několik výjimek jsou v ostrém kontrastu s ptačími a zejména savčími IFN přítomny jako jednotlivé geny (v genech polyploidních ryb však lze pozorovat více genů, které pravděpodobně vznikají duplikací celého genomu). Na rozdíl od amniotových IFN genů obsahují piscinové IFN geny typu I introny, v podobných pozicích jako jejich ortology, určité interleukiny. Navzdory tomuto důležitému rozdílu byly na základě jejich 3-D struktury tyto piscinové IFN přiřazeny jako IFN typu I.[15] Zatímco u savčích druhů se všechny IFN typu I vážou na jeden komplex receptorů, různé skupiny IFN piscinu typu I se vážou na různé komplexy receptorů.[16] Doposud bylo u teleostních ryb identifikováno několik IFN typu I (IFNa, b, c, d, e, f a h), jejichž pouze jeden podtyp byl u zelených pufferů a až šest podtypů u lososa s přidáním nedávno identifikovaný nový podtyp, IFNh u mandarínských ryb.[13][14]

Reference

  1. ^ Schultz U, Kaspers B, Staeheli P (květen 2004). „Interferonový systém ne-savčích obratlovců“. Vývojová a srovnávací imunologie. 28 (5): 499–508. doi:10.1016 / j.dci.2003.09.009. PMID  15062646.
  2. ^ Samarajiwa SA, Wilson W, Hertzog PJ (2006). "Interferony typu I: genetika a struktura". In Meager A (ed.). Interferony: charakterizace a aplikace. Weinheim: Wiley-VCH. s. 3–34. ISBN  978-3-527-31180-4.
  3. ^ Oritani K, Tomiyama Y (listopad 2004). „Interferon-zeta / limitin: nový interferon typu I, který vykazuje úzký rozsah biologické aktivity“. International Journal of Hematology. 80 (4): 325–31. doi:10.1532 / ijh97.04087. PMID  15615256.
  4. ^ Hardy MP, Owczarek CM, Jermiin LS, Ejdebäck M, Hertzog PJ (srpen 2004). "Charakterizace lokusu interferonu typu I a identifikace nových genů". Genomika. 84 (2): 331–45. doi:10.1016 / j.ygeno.2004.03.003. PMID  15233997.
  5. ^ Todd S, Naylor SL (červenec 1992). „Nové přiřazení chromozomálního mapování pro argininosukcinát syntetázu pseudogen 1, gen interferonu-beta 3 a gen inhibitoru vazby diazepamu“. Somatická buněčná a molekulární genetika. 18 (4): 381–5. doi:10.1007 / BF01235761. PMID  1440058.
  6. ^ Americká akademie neurologie (Únor 2013), „Pět věcí, které by lékaři a pacienti měli zpochybňovat“, Moudře vybírat: iniciativa Nadace ABIM, Americká neurologická akademie, vyvoláno 1. srpna 2013, který cituje
    • La Mantia L, Vacchi L, Di Pietrantonj C, Ebers G, Rovaris M, Fredrikson S, Filippini G (2012), „Interferon beta pro sekundární progresivní roztroušenou sklerózu“, La Mantia L (ed.), Cochrane Database of Systematic Reviews, 1, str. CD005181, doi:10.1002 / 14651858.CD005181.pub3, PMID  22258960
    • Rojas JI, Romano M, Ciapponi A, Patrucco L, Cristiano E (2010), „Interferon Beta pro primární progresivní roztroušenou sklerózu“, Rojas JI (ed.), Cochrane Database of Systematic Reviews, str. CD006643, doi:10.1002 / 14651858.CD006643.pub3, PMID  20091602
  7. ^ Zhou Q, Lavorgna A, Bowman M, Hiscott J, Harhaj EW (červen 2015). „Aryl Uhlovodíkový receptor interagující s proteiny cílí IRF7 na potlačení antivirové signalizace a indukci interferonu typu I“. The Journal of Biological Chemistry. 290 (23): 14729–39. doi:10,1074 / jbc.M114,633065. PMC  4505538. PMID  25911105.
  8. ^ Wang YX, Xu WG, Sun XJ, Chen YZ, Liu XY, Tang H, Jiang CL (listopad 2004). „Horečka rekombinantního lidského interferonu-alfa je zprostředkována interakcí opioidní domény s opioidním receptorem indukujícím prostaglandin E2“. Journal of Neuroimmunology. 156 (1–2): 107–12. doi:10.1016 / j.jneuroim.2004.07.013. PMID  15465601.
  9. ^ Jablonska J, Leschner S, Westphal K, Lienenklaus S, Weiss S (duben 2010). „Neutrofily reagující na endogenní IFN-beta regulují angiogenezi a růst tumoru v modelu myšího tumoru“. The Journal of Clinical Investigation. 120 (4): 1151–64. doi:10,1172 / JCI37223. PMC  2846036. PMID  20237412. Shrnutí ležel – Helmholtzovo centrum pro výzkum infekcí.
  10. ^ Charoenthongtrakul S, Zhou Q, Shembade N, Harhaj NS, Harhaj EW (červenec 2011). „Tax typu 1 z lidské buňky leukémie inhibuje vrozenou antivirovou signalizaci indukcí SOCS1 závislou na NF-kappaB.“. Journal of Virology. 85 (14): 6955–62. doi:10.1128 / JVI.00007-11. PMC  3126571. PMID  21593151.
  11. ^ Altmann SM, Mellon MT, Distel DL, Kim CH (únor 2003). „Molekulární a funkční analýza genu pro interferon zebrafish, Danio rerio“. Journal of Virology. 77 (3): 1992–2002. doi:10.1128 / jvi.77.3.1992-2002.2003. PMC  140984. PMID  12525633.
  12. ^ Lutfalla G, Roest Crollius H, Stange-Thomann N, Jaillon O, Mogensen K, Monneron D (červenec 2003). „Srovnávací genomová analýza odhaluje nezávislé rozšíření rodiny genů specifických pro linii u obratlovců: cytokinové receptory třídy II a jejich ligandy u savců a ryb“. BMC Genomics. 4 (1): 29. doi:10.1186/1471-2164-4-29. PMC  179897. PMID  12869211.
  13. ^ A b Laghari ZA, Chen SN, Li L, Huang B, Gan Z, Zhou Y, Huo HJ, Hou J, Nie P (červenec 2018). „Funkční, signální a transkripční rozdíly tří odlišných IFN typu I u perciformní ryby, mandarínské ryby Siniperca chuatsi“. Vývojová a srovnávací imunologie. 84 (1): 94–108. doi:10.1016 / j.dci.2018.02.008. PMID  29432791.
  14. ^ A b Boudinot P, Langevin C, Secombes CJ, Levraud JP (listopad 2016). „Zvláštní vlastnosti interferonů typu I ryb“. Viry. 8 (11): 298. doi:10,3390 / v8110298. PMC  5127012. PMID  27827855.
  15. ^ Hamming OJ, Lutfalla G, Levraud JP, Hartmann R (srpen 2011). „Krystalová struktura interferonů I a II Zebrafish odhaluje zachování struktury interferonu typu I u obratlovců“. Journal of Virology. 85 (16): 8181–7. doi:10.1128 / JVI.00521-11. PMC  3147990. PMID  21653665.
  16. ^ Aggad D, Mazel M, Boudinot P, Mogensen KE, Hamming OJ, Hartmann R, Kotenko S, Herbomel P, Lutfalla G, Levraud JP (září 2009). „Dvě skupiny interferonů vyvolaných virem zebrafish signalizují prostřednictvím odlišných receptorů se specifickými a sdílenými řetězci“. Journal of Immunology. 183 (6): 3924–31. doi:10,4049 / jimmunol.0901495. PMID  19717522.

externí odkazy