Faktor inhibice migrace makrofágů - Macrophage migration inhibitory factor

Faktor inhibice migrace makrofágů (MIF)
Identifikátory
SymbolMIF
PfamPF01187
InterProIPR001398
STRÁNKAPDOC00892
SCOP21 mil / Rozsah / SUPFAM

Faktor inhibice migrace makrofágů (MIF), také známý jako faktor inhibující glykosylaci (GIF), L-dopachrom izomerázanebo fenylpyruvát tautomeráza je protein že u lidí je kódován MIF gen.[1][2] MIF je důležitým regulátorem imunita.[3] Nadrodina proteinů MIF také zahrnuje druhého člena s funkčně souvisejícími vlastnostmi, D-dopachrom tautomeráza (D-DT).[4] CD74 je povrchový receptor pro MIF.[5]

Bakteriální antigeny stimulovat bílé krvinky k uvolnění MIF do krevního oběhu.[6] Cirkulační MIF se váže na CD74 na jiné imunitní buňky ke spuštění akutní imunitní odpovědi. Proto je MIF klasifikován jako zánětlivý cytokin. Dále glukokortikoidy také stimulují bílé krvinky k uvolňování MIF, a proto MIF částečně působí proti inhibičním účinkům, které mají glukokortikoidy na imunitní systém. Konečně trauma aktivuje přední hypofýza uvolnit MIF.[7]

Struktura

Faktor inhibující migraci makrofágů se sestavuje do a zastřihovač složený ze tří identických podjednotek. Každý z těchto monomerů obsahuje dvě antiparalelní alfa helixy a čtyřpramenný beta list. Monomery obklopují centrální kanál trojnásobně rotační symetrie.[8][9]

Reakce na zranění

Cytokiny hrají důležitou roli při podpoře hojení ran a opravy tkání. Poranění buněk vede k uvolnění MIF, které pak interaguje s CD74. Signalizace MIF-CD74 aktivuje dráhy pro přežití a proliferaci, které chrání hostitele během poranění.[10]

Enzymatická aktivita

MIF obsahuje dva motivy s katalytickou aktivitou. První je motiv 27 aminokyselin umístěný na N-konec funguje jako a fenylpyruvát tautomeráza které mohou katalyzovat přeměnu 2-karboxy-2,3-dihydroindol-5,6-chinonu (dopachrom ) na kyselinu 5,6-dihydroxyindol-2-karboxylovou (DHICA ).[11][12] MIF také obsahuje Cys-Ala-Leu-Cys katalytické místo mezi zbytky 57 a 60, které zřejmě funguje jako disulfid reduktáza.[13]

Funkce

Tento gen kóduje a lymfokin zahrnutý do něčeho, zůčastnit se čeho buněčnou imunitu, imunoregulace a zánět.[14][15][16] MIF hraje roli při regulaci makrofág funkce v obraně hostitele potlačením protizánětlivých účinků glukokortikoidy.[16][17][18] Tento lymfokin a JAB1 protein tvoří komplex v cytosol blízko periferní plazmatické membrány, což může naznačovat roli v integrin signální dráhy.[19]

Mechanismus účinku

MIF se váže na CD74,[20] jeho vyvolání fosforylace a nábor CD44 který se poté aktivuje nereceptorové tyrosinkinázy, což nakonec vede k kináza regulovaná extracelulárním signálem fosforylace.[21] Kromě ERK stimulace CD74 aktivuje další signální dráhy, jako jsou PI3K-Akt, NF-kB a AMP-aktivované proteinové kinázy (AMPK).[22]

Interakce

Bylo hlášeno, že inhibiční faktor migrace makrofágů komunikovat s:

Klinický význam

MIF je potenciál drogový cíl na sepsi, revmatoidní artritidu a rakovinu.[36][37]

Homology MIF vyrobené parazity

Cytokin MIF produkovaný parazity při imunitní evasii, invazi a patogenezi

Několik parazitů prvoků produkuje homology MIF, které mají podobné zánětlivé funkce jako lidské MIF a hrají roli v jejich patogenezi, invazi a vyhýbání se imunitě.[38][39] Předklinická studie ukázala, že blokování MIF parazitů zlepšuje výsledky u závažných infekcí prvokem.[40] Byly hlášeny příklady prvoků s homology MIF:

Reference

  1. ^ Weiser WY, Temple PA, Witek-Giannotti JS, Remold HG, Clark SC, David JR (říjen 1989). „Molekulární klonování cDNA kódující lidský inhibiční faktor migrace makrofágů“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 86 (19): 7522–6. Bibcode:1989PNAS ... 86,7522W. doi:10.1073 / pnas.86.19.7522. PMC  298097. PMID  2552447.
  2. ^ Kozak CA, Adamson MC, Buckler CE, Segovia L, Paralkar V, Wistow G (červen 1995). „Genomické klonování myšího MIF (makrofágový inhibiční faktor) a genetické mapování lidského a myší exprimovaného genu a devíti myších pseudogenů“. Genomika. 27 (3): 405–11. doi:10.1006 / geno.1995.1070. PMID  7558020.
  3. ^ Calandra T, Roger T (říjen 2003). „Faktor inhibice migrace makrofágů: regulátor vrozené imunity“. Recenze přírody. Imunologie. 3 (10): 791–800. doi:10.1038 / nri1200. PMC  7097468. PMID  14502271.
  4. ^ Günther S, Fagone P, Jalce G, Atanasov AG, Guignabert C, Nicoletti F (únor 2019). „Role MIF a D-DT v imunitně-zánětlivých, autoimunitních a chronických respiračních onemocněních: od patogenních faktorů po terapeutické cíle“. Objev drog dnes. 24 (2): 428–439. doi:10.1016 / j.drudis.2018.11.003. PMID  30439447.
  5. ^ Farr L, Ghosh S, Moonah S (2020). „Role dráhy MIF cytokinů / receptorů CD74 při ochraně před úrazy a podpoře oprav“. Hranice v imunologii. 11: 1273. doi:10,3389 / fimmu.2020.01273. PMC  7325688. PMID  32655566.
  6. ^ Barret, James (1980). Základní imunologie a její lékařské aplikace (2. vyd.). St. Louis: The C.V. Mosby Company. ISBN  978-0-8016-0495-9.
  7. ^ Larson DF, Horak K (2006). „Faktor inhibice migrace makrofágů: regulátor systémového zánětu“. Intenzivní péče. 10 (2): 138. doi:10.1186 / cc4899. PMC  1550887. PMID  16677407.
  8. ^ Sun HW, Bernhagen J, Bucala R, Lolis E (květen 1996). „Krystalová struktura při rozlišení 2,6 A inhibičního faktoru migrace lidských makrofágů“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 93 (11): 5191–6. doi:10.1073 / pnas.93.11.5191. PMC  39220. PMID  8643551.
  9. ^ Al-Abed Y, VanPatten S (leden 2011). „MIF jako cíl nemoci: ISO-1 jako lék na prokázání koncepce“. Budoucí léčivá chemie. 3 (1): 45–63. doi:10,4155 / fmc. 10,281. PMID  21428825.
  10. ^ Farr L, Ghosh S, Moonah S (2020). „Role dráhy MIF cytokinů / receptorů CD74 při ochraně před úrazy a podpoře oprav“. Hranice v imunologii. 11: 1273. doi:10,3389 / fimmu.2020.01273. PMC  7325688. PMID  32655566.
  11. ^ Rosengren E, Bucala R, Aman P, Jacobsson L, Odh G, Metz CN, Rorsman H (leden 1996). „Imunoregulační mediátorový makrofágový migrační inhibiční faktor (MIF) katalyzuje tautomerizační reakci“. Molekulární medicína. 2 (1): 143–9. doi:10.1007 / BF03402210. PMC  2230029. PMID  8900542.
  12. ^ Veillat V, Carli C, Metz CN, Al-Abed Y, Naccache PH, Akoum A (prosinec 2010). „Faktor inhibice migrace makrofágů vyvolává angiogenní fenotyp v lidských ektopických endometriálních buňkách a spouští produkci hlavních angiogenních faktorů prostřednictvím signálních drah CD44, CD74 a MAPK“. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 95 (12): E403-12. doi:10.1210 / jc.2010-0417. PMID  20829186.
  13. ^ Thiele M, Bernhagen J (2005). "Souvislost mezi faktorem inhibujícím migraci makrofágů a buněčnou redoxní regulací". Antioxidanty a redoxní signalizace. 7 (9–10): 1234–48. doi:10.1089 / ars.2005.7.1234. PMID  16115028.
  14. ^ Leng L, Bucala R (únor 2006). „Pohled do biologie makrofágového inhibičního faktoru migrace (MIF) odhalený klonováním jeho buněčného povrchového receptoru“. Cell Research. 16 (2): 162–8. doi:10.1038 / sj.cr.7310022. PMID  16474429.
  15. ^ Chen PF, Luo YL, Wang W, Wang JX, Lai WY, Hu SM a kol. (2010). „ISO-1, antagonista faktoru inhibujícího migraci makrofágů, inhibuje remodelaci dýchacích cest u myšího modelu chronického astmatu“. Molekulární medicína. 16 (9–10): 400–8. doi:10.2119 / molmed.2009.00128. PMC  2935952. PMID  20485865.
  16. ^ A b Takahashi K, Koga K, Linge HM, Zhang Y, Lin X, Metz CN a kol. (Květen 2009). „Makrofág CD74 přispívá k plicnímu zánětu vyvolanému MIF“. Respirační výzkum. 10 (1): 33. doi:10.1186/1465-9921-10-33. PMC  2681459. PMID  19413900.
  17. ^ Flaster H, Bernhagen J, Calandra T, Bucala R (červen 2007). „Faktor inhibující migraci makrofágů - glukokortikoidní dyad: regulace zánětu a imunity“. Molekulární endokrinologie. 21 (6): 1267–80. doi:10.1210 / me.2007-0065. PMID  17389748.
  18. ^ Al-Abed Y, Metz CN, Cheng KF, Aljabari B, VanPatten S, Blau S a kol. (Květen 2011). „Thyroxin je potenciální endogenní antagonista aktivity faktoru inhibujícího migraci makrofágů (MIF)“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 108 (20): 8224–7. Bibcode:2011PNAS..108,8224A. doi:10.1073 / pnas.1017624108. PMC  3100930. PMID  21536912.
  19. ^ "Entrez Gene: MIF makrofágový migrační inhibiční faktor (faktor inhibující glykosylaci)".
  20. ^ Bernhagen J, Calandra T, Mitchell RA, Martin SB, Tracey KJ, Voelter W a kol. (Říjen 1993). „MIF je cytokin odvozený od hypofýzy, který potencuje smrtelnou endotoxemii“. Příroda. 365 (6448): 756–9. Bibcode:1993 Natur.365..756B. doi:10.1038 / 365756a0. PMID  8413654. S2CID  4321353.
  21. ^ Shi X, Leng L, Wang T, Wang W, Du X, Li J a kol. (Říjen 2006). „CD44 je signální složkou komplexu receptoru makrofágového inhibičního faktoru-CD74“. Imunita. 25 (4): 595–606. doi:10.1016 / j.immuni.2006.08.020. PMC  3707630. PMID  17045821.
  22. ^ Farr L, Ghosh S, Moonah S (2020). „Role dráhy MIF cytokinů / receptorů CD74 při ochraně před úrazy a podpoře oprav“. Hranice v imunologii. 11: 1273. doi:10,3389 / fimmu.2020.01273. PMC  7325688. PMID  32655566.
  23. ^ Shen L, Hu J, Lu H, Wu M, Qin W, Wan D a kol. (Duben 2003). „Protein BNIPL asociovaný s apoptózou interaguje se dvěma proteiny souvisejícími s buněčnou proliferací, MIF a GFER.“ FEBS Dopisy. 540 (1–3): 86–90. doi:10.1016 / S0014-5793 (03) 00229-1. PMID  12681488.
  24. ^ Farr L, Ghosh S, Jiang N, Watanabe K, Parlak M, Bucala R, Moonah S (2020). „Signální spojky CD74 spojují zánět s regenerací buněk epitelu ve střevě a podporují hojení sliznic“. Buněčná a molekulární gastroenterologie a hepatologie. 10 (1): 101–112. doi:10.1016 / j.jcmgh.2020.01.009. PMC  7215244. PMID  32004754.
  25. ^ Leng L, Metz CN, Fang Y, Xu J, Donnelly S, Baugh J a kol. (Červen 2003). "MIF signální transdukce zahájená navázáním na CD74". The Journal of Experimental Medicine. 197 (11): 1467–76. doi:10.1084 / jem.20030286. PMC  2193907. PMID  12782713.
  26. ^ Bacher M, Deuster O, Aljabari B, Egensperger R, Neff F, Jessen F a kol. (Březen 2010). „Úloha faktoru inhibujícího migraci makrofágů při Alzheimerově chorobě“. Molekulární medicína. 16 (3–4): 116–21. doi:10.2119 / molmed.2009.00123. PMC  2829616. PMID  20200619.
  27. ^ Shan ZX, Lin QX, Deng CY, Tan HH, Kuang SJ, Xiao DZ a kol. (Prosinec 2009). "[Identifikace interakcí mezi zkrácenými fragmenty faktoru inhibujícího migraci makrofágů a CD74 pomocí kvasinkového dvouhybridního systému]". Nan Fang Yi Ke da Xue Xue Bao = Journal of Southern Medical University (v čínštině). 29 (12): 2383–6, 2390. PMID  20034881.
  28. ^ Wang F, Shen X, Guo X, Peng Y, Liu Y, Xu S, Yang J (únor 2010). „Spinální makrofágový migrační inhibiční faktor přispívá k patogenezi zánětlivé hyperalgezie u potkanů“. Bolest. 148 (2): 275–83. doi:10.1016 / j.pain.2009.11.011. PMID  20005040. S2CID  38141283.
  29. ^ Dobson SE, Augustijn KD, Brannigan JA, Schnick C, Janse CJ, Dodson EJ a kol. (Prosinec 2009). „Krystalové struktury faktoru inhibujícího migraci makrofágů z Plasmodium falciparum a Plasmodium berghei“. Věda o bílkovinách. 18 (12): 2578–91. doi:10,1002 / pro.263. PMC  2798171. PMID  19827093.
  30. ^ Ghosh S, Leaton LA, Farr L, Barfield A, Moonah S (červenec 2018). „Interakce mezi parazity kódovanou JAB1 / CSN5 a proteiny inhibičního faktoru migrace makrofágů tlumí její prozánětlivou funkci“. Vědecké zprávy. 8 (1): 10241. Bibcode:2018NatSR ... 810241G. doi:10.1038 / s41598-018-28625-1. PMC  6035221. PMID  29980718.
  31. ^ Kleemann R, Hausser A, Geiger G, Mischke R, Burger-Kentischer A, Flieger O a kol. (Listopad 2000). "Intracelulární působení cytokinového MIF k modulaci aktivity AP-1 a buněčného cyklu prostřednictvím Jab1". Příroda. 408 (6809): 211–6. Bibcode:2000Natur.408..211K. doi:10.1038/35041591. PMID  11089976. S2CID  205010648.
  32. ^ Schwartz V, Lue H, Kraemer S, Korbiel J, Krohn R, Ohl K a kol. (Září 2009). „Funkční heteromerní MIF receptor tvořený CD74 a CXCR4“. FEBS Dopisy. 583 (17): 2749–57. doi:10.1016 / j.febslet.2009.07.058. PMC  2911026. PMID  19665027.
  33. ^ Schrader J, Deuster O, Rinn B, Schulz M, Kautz A, Dodel R a kol. (Prosinec 2009). „Obnova kontaktní inhibice v lidských buněčných liniích glioblastomu po MIF knockdownu“. Rakovina BMC. 9: 464. doi:10.1186/1471-2407-9-464. PMC  2810303. PMID  20038293.
  34. ^ Stosic-Grujicic S, Stojanovic I, Maksimovic-Ivanic D, Momcilovic M, Popadic D, Harhaji L a kol. (Červen 2008). „Faktor inhibující migraci makrofágů (MIF) je nezbytný pro progresi autoimunitního diabetes mellitus“. Journal of Cellular Physiology. 215 (3): 665–75. doi:10,1002 / jcp.21346. PMID  18064633.
  35. ^ Filip AM, Klug J, Cayli S, Fröhlich S, Henke T, Lacher P a kol. (Březen 2009). „Ribozomální protein S19 interaguje s faktorem inhibujícím migraci makrofágů a zeslabuje jeho prozánětlivou funkci“. The Journal of Biological Chemistry. 284 (12): 7977–85. doi:10,1074 / jbc.M808620200. PMC  2658091. PMID  19155217.
  36. ^ Lue H, Kleemann R, Calandra T, Roger T, Bernhagen J (duben 2002). "Makrofágový migrační inhibiční faktor (MIF): mechanismy působení a role v nemoci". Mikroby a infekce. 4 (4): 449–60. doi:10.1016 / S1286-4579 (02) 01560-5. PMID  11932196.
  37. ^ Bloom J, Sun S, Al-Abed Y (prosinec 2016). „MIF, kontroverzní cytokin: přehled strukturních rysů, výzev a příležitostí pro vývoj léků“. Znalecký posudek na terapeutické cíle. 20 (12): 1463–1475. doi:10.1080/14728222.2016.1251582. PMID  27762152. S2CID  36752674.
  38. ^ Ghosh S, Jiang N, Farr L, Ngobeni R, Moonah S (21. srpna 2019). „Cytokin MIF produkovaný parazity: role v imunitní evasii, invazi a patogenezi“. Hranice v imunologii. 10: 1995. doi:10.3389 / fimmu.2019.01995. PMC  6712082. PMID  31497025.
  39. ^ Bennett JE, Dolin R, Blaser MJ (2014). Principy a praxe infekčních nemocí. Elsevier Health Sciences. str. 32. ISBN  9781455748013.
  40. ^ Ghosh S, Padalia J, Ngobeni R, Abendroth J, Farr L, Shirley DA a kol. (Březen 2020). „Cílení inhibičního faktoru migrace makrofágů produkovaných parazity jako strategie proti virům s kombinací antibiotik a protilátek ke snížení poškození tkáně“. The Journal of Infectious Diseases. 221 (7): 1185–1193. doi:10.1093 / infdis / jiz579. PMC  7325720. PMID  31677380.
  41. ^ Ngobeni R, Abhyankar MM, Jiang NM, Farr LA, Samie A, Haque R, Moonah SN (duben 2017). „Homolog kódující entamoeba histolytica homolog makrofágového migračního inhibičního faktoru přispívá k zánětu sliznice během amebické kolitidy“. The Journal of Infectious Diseases. 215 (8): 1294–1302. doi:10.1093 / infdis / jix076. PMC  5853319. PMID  28186296.
  42. ^ Sun T, Holowka T, Song Y, Zierow S, Leng L, Chen Y a kol. (Červenec 2012). „Cytokin kódovaný plasmodiem potlačuje imunitu T-buněk během malárie“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 109 (31): E2117-26. doi:10.1073 / pnas.1206573109. PMC  3411961. PMID  22778413.
  43. ^ Sommerville C, Richardson JM, Williams RA, Mottram JC, Roberts CW, Alexander J, Henriquez FL (květen 2013). "Biochemická a imunologická charakterizace faktoru inhibujícího migraci makrofágů Toxoplasma gondii". The Journal of Biological Chemistry. 288 (18): 12733–41. doi:10.1074 / jbc.M112.419911. PMC  3642319. PMID  23443656.
  44. ^ Holowka T, Castilho TM, Garcia AB, Sun T, McMahon-Pratt D, Bucala R (červen 2016). „Leishmania kódované ortology faktoru inhibujícího migraci makrofágů regulují imunitu hostitele na podporu perzistence parazitů“. FASEB Journal. 30 (6): 2249–65. doi:10.1096 / fj.201500189R. PMC  4871794. PMID  26956417.
  45. ^ Twu O, Dessí D, Vu A, Mercer F, Stevens GC, de Miguel N, et al. (Červen 2014). „Trichomonas vaginalis homolog makrofágového migračního inhibičního faktoru indukuje růst, invazivitu a zánětlivé reakce prostatických buněk“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 111 (22): 8179–84. Bibcode:2014PNAS..111.8179T. doi:10.1073 / pnas.1321884111. PMC  4050605. PMID  24843155.

externí odkazy