Interleukin 33 - Interleukin 33 - Wikipedia

„IL-33“ přeadresuje tady. U silnice viz Illinois Route 33.
IL33
2KLL.pdb.png
Dostupné struktury
PDBHledání ortologu: PDBe RCSB
Identifikátory
AliasyIL33, C9orf26, DVS27, IL1F11, NF-HEV, NFEHEV, Interleukin 33, IL-33, IL-1F11
Externí IDOMIM: 608678 MGI: 1924375 HomoloGene: 14126 Genové karty: IL33
Umístění genu (člověk)
Chromozom 9 (lidský)
Chr.Chromozom 9 (lidský)[1]
Chromozom 9 (lidský)
Genomic location for IL33
Genomic location for IL33
Kapela9p24.1Start6,215,786 bp[1]
Konec6,257,983 bp[1]
Ortology
DruhČlověkMyš
Entrez

90865

77125

Ensembl

ENSG00000137033

ENSMUSG00000024810

UniProt

O95760

Q8BVZ5

RefSeq (mRNA)

NM_001164724
NM_133775
NM_001360725

RefSeq (protein)

NP_001158196
NP_598536
NP_001347654

Místo (UCSC)Chr 9: 6,22 - 6,26 MbChr 19: 29,93 - 29,96 Mb
PubMed Vyhledávání[3][4]
Wikidata
Zobrazit / upravit člověkaZobrazit / upravit myš

Interleukin 33 (IL-33) je protein že u lidí je kódován IL33 gen.[5]

Interleukin 33 je členem IL-1 rodina, která silně řídí produkci T pomocník-2 (Th2) cytokiny (např., IL-4 ). IL33 je ligand pro ST2 (IL1RL1 ), rodina IL-1 receptor to je vysoce vyjádřeno na Th2 buňky, žírné buňky a skupina 2 vrozené lymfocyty.[6]

IL-33 je exprimován širokou škálou typů buněk, včetně fibroblasty, žírné buňky, dendritické buňky, makrofágy, osteoblasty, endoteliální buňky, a epitelové buňky.[7]

Struktura

IL-33 je členem nadrodiny cytokinů IL-1, což je stanovení založené částečně na struktuře molekul β-trojlístku, což je typ konzervované struktury popsaný v jiných cytokinech IL-1, včetně IL-1α, IL-1β, IL -1Ra a IL-18. V této struktuře je 12 β-pramenů β-trojlístku uspořádáno do tří pseudorepeatů čtyř β-pramenných jednotek, z nichž první a poslední β-prameny jsou antiparalelní hole v šestivláknovém β-barelu, zatímco druhý a třetí β-řetězce každého opakování tvoří β-vlásenku sedící na vrcholu β-hlavně. IL-33 je ligand, který se váže na člena rodiny receptorů s vysokou afinitou ST2. Komplex těchto dvou molekul s IL-1RAcP naznačuje ternární tvorbu komplexu. Vazebná oblast se jeví jako směs polárních a nepolárních oblastí, které vytvářejí specifickou vazbu mezi ligandem a receptorem. Ukázalo se, že rozhraní mezi molekulami je rozsáhlé. Strukturní data o molekule IL-33 byla stanovena pomocí roztokové NMR a rentgenového rozptylu malého úhlu.[8]

Funkce

Interleukin 33 (IL-33) je a cytokin patřící k IL-1 nadčeleď. IL-33 indukuje pomocné T buňky, žírné buňky, eosinofily a bazofily k produkci cytokinů typu 2. Tento cytokin byl dříve pojmenován NF-HEV 'jaderný faktor (NF) vysoký endoteliální venuly „(HEV), protože byl původně identifikován v těchto specializovaných buňkách.[9] IL-33 působí intracelulárně jako jaderný faktor a extracelulárně jako cytokin.

Jaderná role

IL-33 je konstitutivně umístěn v jádru strukturních buněk lidí a myší[10] a má doménu helix-turn-helix[9] pravděpodobně to umožňuje vázat se na DNA. Existuje nedostatečný výzkum jaderné role IL-33, ale aminokyseliny 40-58 v lidském IL-33 jsou dostatečné pro nukleární lokalizaci a vazbu histonu.[11] IL-33 také interaguje s histon methyltransferáza SUV39H1[12] a myší se zdá, že s IL-33 interagují NF-kB.[13]

Role cytokinů

Jako cytokin interaguje IL-33 s receptory ST2 (také známé jako IL1RL1 ) a protein příslušenství IL-1 receptoru (IL1RAP ), aktivující intracelulární molekuly v NF-kB a MAP kináza signální dráhy, které řídí produkci cytokinů typu 2 (např. IL-5 a IL-13 ) z polarizovaného Čt2 buňky. Indukce cytokinů typu 2 pomocí IL-33 in vivo se předpokládá, že vyvolává závažné patologické změny pozorované v slizniční orgány po podání IL-33.[14][15] IL-33 je také účinný při zvrácení symptomů podobných Alzheimerově chorobě u myší APP / PS1 tím, že zvrací hromadění a brání nové tvorbě amyloidových plaků.[16]

Nařízení

Extracelulárně je IL-33 rychle oxidován. Výsledkem oxidačního procesu je tvorba dvou disulfidových můstků a změna v konformaci molekuly, která jí brání ve vazbě na svůj receptor, ST2. Předpokládá se, že to omezuje rozsah a trvání působení IL-33.[17]

Klinický význam

IL-33 je spojován s několika chorobnými stavy Studie asociace pro genom: astma,[18] alergie,[19] endometrióza,[20] a senná rýma.[21] Zejména a jedno-nukleotidový polymorfismus rs928413 (A / G), se nachází v 5 'upstream oblasti genu IL33 a její vedlejší alela „G“ byla identifikována jako citlivá varianta astmatu v raném dětství [22] a atopické astma [23] rozvoj. Alela rs928413 (G) vytváří vazebné místo pro cAMP responzivní protein vázající prvek 1 transkripční faktor, který může vysvětlovat negativní účinek menší alely „G“ rs928413 na vývoj astmatu. [24] „T“ alela polymorfismu rs4742170 lokalizovaná ve druhém intronu genu IL33 byla spojena se specifickým fenotypem sípání (pískoty se středním nástupem). [25] Riziko alely „T“ rs4742170 narušuje vazbu GR transkripční faktor k předpokládanému zesilovači IL33, který může vysvětlovat negativní účinek alely rs4742170 (T) na vývoj pískotového fenotypu, který silně koreluje s alergickou senzibilizací v dětství. [26]

Tento protein je jedním z mnoha, které působí jako cytokiny a signalizují zánět v těle působením na makrofágy, neutrofily, B buňky, Th2 buňky, eozinofily, bazofily a žírné buňky.[27] Předpokládá se také, že tento protein způsobuje svědění dermatitida. Protein IL-33 sídlí v keratinocyty pokožky a při vystavení podráždění nebo alergickým stavům bude komunikovat s blízkými smyslovými neurony a vyvolá pocit svědění.[28] U knockoutovaných myší IL-33 bylo zjištěno, že jaderný IL-33 je spojen s hojením ran, protože myši bez proteinu se hojily významně pomaleji než myši s proteinem IL-33.[29] Zvýšené hladiny IL-33 jsou spojeny s astmatem.[30]

U myší bylo zjištěno, že IL-33 ovlivňuje produkci peptidů methionin-enkefalinu v skupina 2 vrozené lymfocyty, což zase podporuje vznik béžové adipocyty, což vede ke zvýšenému výdeji energie a ke snížení adipozita.[31]

U některých pacientů s malými buňkami plicních karcinomů byly hlášeny zvýšené hladiny IL-33. Zdrojem zvýšených sérových hladin IL-33 v raných stádiích mohl být bronchiální a vaskulární epitel.[32] Knock IL-33 ukázal nižší růst plicních karcinomů malých buněk, zatímco nadměrná exprese IL-33 vedla ke zvýšenému růstu. Blokování IL-33 snížilo růst lidských nemalobuněčných karcinomů plic. I myší model blokující IL-33 inhiboval růst nádoru u imunodeficientních myší. [33][34]

V modelu myšího karcinomu tlustého střeva byl IL-33 exprimován nádorovými stromálními buňkami, zatímco buňky karcinomu tlustého střeva neexprimovaly ST2 se stimulací IL-33 nebo bez ní. IL-33 knockout model měl vyšší růst nádoru než divoký typ. Podobně, IFN- y exprese byla zvýšena v modelu vyřazení IL-33, stejně jako v počtu T regulačních buněk a CD8 + T buňky.[35]

Věkem podmíněná makulární degenerace je onemocnění sítnice vedoucí k neovaskularizaci, a tím k zhoršení zraku. Současná léčba zahrnuje podávání anti-VEGF, ale není dostatečná. Retinální pigmentové epiteliální buňky mohou exprimovat IL-33 jak na úrovni mRNA, tak na úrovni proteinu. Exprese IL-33 je během zánětlivých stimulů upregulována. IL-33 může inhibovat fibroblasty a endotelové buňky, které exprimují ST2, což může vést ke snížení angiogeneze.[36]

V myším modelu chronického astmatu podávání anti-IL-33 snížilo antigenem indukovanou imunitní odpověď. Podobné výsledky byly nalezeny u myší s deficitem ST2. Vrozené lymfoidní buňky 2 aktivované IL-33 zůstaly v lymfatických uzlinách několik týdnů. Buňky CD4 + Th2 byly vytvořeny po opakované expozici IL-33. Tento typ buněk vysoce produkoval IL-5.[37]

Chronický zánět je charakteristický pro IBD (zánětlivé onemocnění střev). Za normálních podmínek je IL-33 přítomen ve zdravé střevní tkáni, ale během zánětlivých stavů je jeho exprese zvýšena. Avšak IL-33 má také ochrannou roli za zánětlivých podmínek a podílí se na hojení ran.[38]

V mozku je IL-33 exprimován v oligodendrocytech a astrocytech a podílí se na patofyziologii intracerebrálního krvácení.[39]

Reference

  1. ^ A b C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000137033 - Ensembl, Květen 2017
  2. ^ A b C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000024810 - Ensembl, Květen 2017
  3. ^ „Human PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
  4. ^ „Myš PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
  5. ^ „Entrez Gene: Interleukin 33“.
  6. ^ Yagami A, Orihara K, Morita H, Futamura K, Hashimoto N, Matsumoto K a kol. (Listopad 2010). „IL-33 zprostředkovává zánětlivé reakce v buňkách lidské plicní tkáně“. Journal of Immunology. 185 (10): 5743–50. doi:10,4049 / jimmunol.0903818. PMID  20926795. S2CID  27317847.
  7. ^ Mirchandani AS, Salmond RJ, Liew FY (srpen 2012). "Interleukin-33 a funkce vrozených lymfoidních buněk". Trendy v imunologii. 33 (8): 389–96. doi:10.1016 / j.it.2012.04.005. PMID  22609147.
  8. ^ Lingel A, Weiss TM, Niebuhr M, Pan B, Appleton BA, Wiesmann C a kol. (Říjen 2009). „Struktura IL-33 a jeho interakce s receptory ST2 a IL-1RAcP - vhled do heterotrimerních signalizačních komplexů IL-1“. Struktura. 17 (10): 1398–410. doi:10.1016 / j.str.2009.08.009. PMC  2766095. PMID  19836339.
  9. ^ A b Baekkevold ES, Roussigné M, Yamanaka T, Johansen FE, Jahnsen FL, Amalric F a kol. (Červenec 2003). „Molekulární charakterizace NF-HEV, jaderného faktoru přednostně exprimovaného v lidských vysoce endoteliálních žilách“. American Journal of Pathology. 163 (1): 69–79. doi:10.1016 / S0002-9440 (10) 63631-0. PMC  1868188. PMID  12819012.
  10. ^ Pichery M, Mirey E, Mercier P, Lefrancais E, Dujardin A, Ortega N, Girard JP (duben 2012). „Endogenní IL-33 je vysoce exprimován v myších epiteliálních bariérových tkáních, lymfoidních orgánech, mozku, embryích a zanícených tkáních: analýza in situ s použitím nového reportérového kmene genové pasti Il-33-LacZ". Journal of Immunology. 188 (7): 3488–95. doi:10,4049 / jimmunol. 1101977. PMID  22371395. S2CID  42558099.
  11. ^ Roussel L, Erard M, Cayrol C, Girard JP (říjen 2008). "Molekulární mimikry mezi IL-33 a KSHV pro připojení k chromatinu přes kyselou kapsu H2A-H2B". Zprávy EMBO. 9 (10): 1006–12. doi:10.1038 / embor.2008.145. PMC  2572127. PMID  18688256.
  12. ^ Shao D, Perros F, Caramori G, Meng C, Dormuller P, Chou PC a kol. (Srpen 2014). „Jaderný IL-33 reguluje expresi rozpustného ST2 receptoru a IL-6 v primárních lidských arteriálních endoteliálních buňkách a je snížen u idiopatické plicní arteriální hypertenze“. Komunikace pro biochemický a biofyzikální výzkum. 451 (1): 8–14. doi:10.1016 / j.bbrc.2014.06.111. hdl:10044/1/32413. PMID  25003325.
  13. ^ Ali S, Mohs A, Thomas M, Klare J, Ross R, Schmitz ML, Martin MU (srpen 2011). „Duální funkce cytokinu IL-33 interaguje s transkripčním faktorem NF-kB, aby tlumila transkripci genů stimulovanou NF-kB“. Journal of Immunology. 187 (4): 1609–16. doi:10,4049 / jimmunol. 1003080. PMID  21734074. S2CID  27523266.
  14. ^ Schmitz J, Owyang A, Oldham E, Song Y, Murphy E, McClanahan TK a kol. (Listopad 2005). „IL-33, cytokin podobný interleukinu-1, který signalizuje prostřednictvím proteinu ST2 souvisejícího s receptorem IL-1 a indukuje cytokiny asociované s T helperem typu 2“. Imunita. 23 (5): 479–90. doi:10.1016 / j.immuni.2005.09.015. PMID  16286016.
  15. ^ Chackerian AA, Oldham ER, Murphy EE, Schmitz J, Pflanz S, Kastelein RA (srpen 2007). „Doplňkový protein receptoru IL-1 a ST2 tvoří komplex receptoru IL-33“. Journal of Immunology. 179 (4): 2551–5. doi:10,4049 / jimmunol.179.4.2551. PMID  17675517. S2CID  9289093.
  16. ^ Fu AK, Hung KW, Yuen MY, Zhou X, Mak DS, Chan IC a kol. (Květen 2016). „IL-33 zlepšuje Alzheimerovu chorobu podobnou patologii a kognitivní pokles“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 113 (19): E2705-13. Bibcode:2016PNAS..113E2705F. doi:10.1073 / pnas.1604032113. PMC  4868478. PMID  27091974.
  17. ^ Cohen ES, Scott IC, Majithiya JB, Rapley L, Kemp BP, England E, et al. (Září 2015). „Oxidace alarminu IL-33 reguluje zánět závislý na ST2“. Příroda komunikace. 6: 8327. Bibcode:2015NatCo ... 6.8327C. doi:10.1038 / ncomms9327. PMC  4579851. PMID  26365875.
  18. ^ Moffatt MF, Gut IG, Demenais F, Strachan DP, Bouzigon E, Heath S a kol. (Září 2010). „Rozsáhlá genomická asociační studie astmatu založená na konsorciu“. The New England Journal of Medicine. 363 (13): 1211–1221. doi:10.1056 / NEJMoa0906312. PMC  4260321. PMID  20860503.
  19. ^ Hinds DA, McMahon G, Kiefer AK, Do CB, Eriksson N, Evans DM a kol. (Srpen 2013). „Genomová asociační metaanalýza alergie nahlášená člověkem identifikuje sdílené a alergie specifické lokusy citlivosti“. Genetika přírody. 45 (8): 907–11. doi:10,1038 / ng.2686. PMC  3753407. PMID  23817569.
  20. ^ Albertsen HM, Chettier R, Farrington P, Ward K (01.01.2013). „Celá asociační studie genomu spojuje nová loci s endometriózou“. PLOS ONE. 8 (3): e58257. Bibcode:2013PLoSO ... 858257A. doi:10.1371 / journal.pone.0058257. PMC  3589333. PMID  23472165.
  21. ^ Ferreira MA, Matheson MC, Tang CS, Granell R, Ang W, Hui J a kol. (Červen 2014). „Analýza asociace v celém genomu identifikuje 11 rizikových variant spojených s astmatem s fenotypem senné rýmy“. The Journal of Allergy and Clinical Immunology. 133 (6): 1564–71. doi:10.1016 / j.jaci.2013.10.030. PMC  4280183. PMID  24388013.
  22. ^ Bønnelykke K, Sleiman P, Nielsen K, Kreiner-Møller E, Mercader JM, Belgrave D a kol. (Leden 2014). „Genomová asociační studie identifikuje CDHR3 jako lokus citlivosti na astma v raném dětství s těžkými exacerbacemi.“. Genetika přírody. 46 (1): 51–5. doi:10,1038 / ng.2830. PMID  24241537. S2CID  20754856.
  23. ^ Chen J, Zhang J, Hu H, Jin Y, Xue M (prosinec 2015). „Polymorfismy RAD50, IL33 a IL1RL1 jsou spojovány s atopickým astmatem v čínské populaci“. Tkáňové antigeny. 86 (6): 443–7. doi:10,1111 / tan.12688. PMID  26493291.
  24. ^ Gorbacheva AM, Korneev KV, Kuprash DV, Mitkin NA (září 2018). „Promotér IL33 v buňkách epitelu plic“. International Journal of Molecular Sciences. 19 (10): E2911. doi:10,3390 / ijms19102911. PMC  6212888. PMID  30257479.
  25. ^ Savenije OE, Mahachie John JM, Granell R, Kerkhof M, Dijk FN, de Jongste JC a kol. (Červenec 2014). „Sdružení polymorfismů dráhy IL33-IL-1 receptoru podobné 1 (IL1RL1) s pískoty a astmatem v dětství.“ The Journal of Allergy and Clinical Immunology. 134 (1): 170–7. doi:10.1016 / j.jaci.2013.12.1080. PMID  24568840.
  26. ^ Gorbacheva AM, Kuprash DV, Mitkin NA (prosinec 2018). „IL33 Enhancer and is disrupted by rs4742170 (T) Allele Associated with Specific Wheezing Phenotype in early Childhood“. International Journal of Molecular Sciences. 19 (12): E3956. doi:10,3390 / ijms19123956. PMC  6321062. PMID  30544846.
  27. ^ Tizard I (2012). Veterinární imunologie: úvod (9. vydání). St. Louis, Mo .: Elsevier / Saunders. ISBN  978-1-4557-0362-3.
  28. ^ Liu B, Tai Y, Achanta S, Kaelberer MM, Caceres AI, Shao X a kol. (Listopad 2016). „Signalizace IL-33 / ST2 vzrušuje senzorické neurony a zprostředkovává svědění u myšího modelu kontaktní alergie na břečťan“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 113 (47): E7572 – E7579. doi:10.1073 / pnas.1606608113. PMC  5127381. PMID  27821781.
  29. ^ Oshio T, Komine M, Tsuda H, Tominaga SI, Saito H, Nakae S, Ohtsuki M (únor 2017). „Jaderná exprese IL-33 v epidermálních keratinocytech podporuje hojení ran u myší“. Journal of Dermatological Science. 85 (2): 106–114. doi:10.1016 / j.jdermsci.2016.10.008. PMID  27839630.
  30. ^ Bahrami Mahneh S, Movahedi M, Aryan Z, Bahar MA, Rezaei A, Sadr M, Rezaei N (2015). „Sérum IL-33 je zvýšené u dětí s astmatem a je spojeno se závažností onemocnění“. Mezinárodní archiv alergie a imunologie. 168 (3): 193–6. doi:10.1159/000442413. PMID  26797312. S2CID  40501434.
  31. ^ Brestoff JR, Kim BS, Saenz SA, Stine RR, Monticelli LA, Sonnenberg GF a kol. (Březen 2015). „Vrozené lymfoidní buňky skupiny 2 podporují začátek bílé tukové tkáně a omezují obezitu“. Příroda. 519 (7542): 242–6. Bibcode:2015Natur.519..242B. doi:10.1038 / příroda14115. PMC  4447235. PMID  25533952.
  32. ^ Casciaro M, Cardia R, Di Salvo E, Tuccari G, Ieni A, Gangemi S (květen 2019). „Zapojení interleukinu-33 do karcinomů plic jiných buněk: aktualizace“. Biomolekuly. 9 (5): 203. doi:10,3390 / biom9050203. PMC  6572046. PMID  31130612.
  33. ^ Wang K, Shan S, Yang Z, Gu X, Wang Y, Wang C, Ren T (září 2017). „Blokáda IL-33 potlačuje růst nádoru u lidské rakoviny plic přímými a nepřímými cestami v preklinickém modelu“. Cílový cíl. 8 (40): 68571–68582. doi:10.18632 / oncotarget.19786. PMC  5620278. PMID  28978138.
  34. ^ Wang C, Chen Z, Bu X, Han Y, Shan S, Ren T, Song W (říjen 2016). „Signální IL-33 podporuje růst a metastázy lidské rakoviny plic“. Komunikace pro biochemický a biofyzikální výzkum. 479 (3): 461–468. doi:10.1016 / j.bbrc.2016.09.081. PMID  27644880.
  35. ^ Xia Y, Ohno T, Nishii N, Bhingare A, Tachinami H, Kashima Y a kol. (Srpen 2019). „+ Protinádorové reakce T buněk překonávající protinádorové účinky regulačních T buněk v modelu karcinomu tlustého střeva“. Komunikace pro biochemický a biofyzikální výzkum. 518 (2): 331–336. doi:10.1016 / j.bbrc.2019.08.058. PMID  31421832.
  36. ^ Theodoropoulou S, Copland DA, Liu J, Wu J, Gardner PJ, Ozaki E a kol. (Leden 2017). „Interleukin-33 reguluje remodelaci tkání a inhibuje angiogenezi v oku“. The Journal of Pathology. 241 (1): 45–56. doi:10,1002 / cesta. 4816. PMC  5683707. PMID  27701734.
  37. ^ Drake LY, Kita H (červenec 2017). „IL-33: biologické vlastnosti, funkce a role při onemocnění dýchacích cest“. Imunologické recenze. 278 (1): 173–184. doi:10.1111 / imr.12552. PMC  5492954. PMID  28658560.
  38. ^ autoři, Různé (2019). „Duální imunitní funkce IL-33 při zánětlivém onemocnění střev“. Histologie a histopatologie. 35 (2): 137–146. doi:10,14670 / HH-18-149. PMID  31294456.
  39. ^ Zhu H, Wang Z, Yu J, Yang X, He F, Liu Z, Che F, Chen X, Ren H, Hong M, Wang J (březen 2019). "Role a mechanismy cytokinů v sekundárním poškození mozku po intracerebrálním krvácení". Prog. Neurobiol. 178: 101610. doi:10.1016 / j.pneurobio.2019.03.003. PMID  30923023. S2CID  85495400.

externí odkazy

Tento článek včlení text z United States National Library of Medicine, který je v veřejná doména.