Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Не путать с интерфероном II типа .
Интерферон I типа (α / β / δ…)
1AU1 Human Interferon-Beta01.png
Молекулярная структура человеческого интерферона-бета ( PDB : 1AU1 ).
Идентификаторы
СимволИнтерфероны
PfamPF00143
ИнтерПроIPR000471
УМНАЯSM00076
PROSITEPDOC00225
CATH1au1
SCOP21au1 / SCOPe / SUPFAM
CDDcd00095
Доступные белковые структуры:
Pfam  структуры / ECOD  
PDBRCSB PDB ; PDBe ; PDBj
PDBsumрезюме структуры
PDB1b5l : 24-187 1ovi : 24-185 2hie : 24-186

1itf : 24-186 1au1 B: 22-187 2hif : 24-182

1wu3 I: 22-182

Интерфероны человека I типа ( IFN ) представляют собой большую подгруппу белков интерферона, которые помогают регулировать активность иммунной системы.

Интерфероны связываются с рецепторами интерферона . Все IFN типа I связываются со специфическим рецепторным комплексом клеточной поверхности, известным как рецептор IFN-α ( IFNAR ), который состоит из цепей IFNAR1 и IFNAR2 .

IFN типа I обнаружены у всех млекопитающих, а гомологичные (похожие) молекулы обнаружены у птиц, рептилий, амфибий и видов рыб. [1] [2]

Типы млекопитающих [ править ]

Типы млекопитающих обозначаются IFN-α (альфа), IFN-β (бета), IFN-κ (каппа), IFN-δ (дельта), IFN-ε (эпсилон), IFN-τ (тау), IFN-ω. (омега) и IFN-ζ (дзета, также известный как лимитин). [3] [4] Из этих типов IFN-α, IFN-ω и IFN-τ могут работать у разных видов. [5]

IFN-α [ править ]

Белки IFN-α продуцируются в основном плазматическими дендритными клетками (pDC). В основном они участвуют в врожденном иммунитете против вирусной инфекции. Гены, ответственные за их синтез , делятся на 13 подтипов, которые называются IFNA1 , IFNA2 , IFNA4 , IFNA5 , IFNA6 , IFNA7 , IFNA8 , IFNA10 , IFNA13 , IFNA14 , IFNA16 , IFNA17 , IFNA21 . Эти гены находятся вместе в кластере на хромосоме 9.

IFN-α также производится синтетически в качестве лекарства от лейкемии волосатых клеток. Международное непатентованное название (МНН) для данного продукта является интерферон - альфа . Рекомбинантный тип интерферона альфакон-1 . В полиэтиленгликолем типы пегилированного интерферона альфа-2а и пегилированный интерферон альфа-2b .

Рекомбинантный кошачий интерферон омега представляет собой форму кошачьего IFN-α (не ω) для использования в ветеринарии. [5]

IFN-β [ править ]

Белки IFN-β в больших количествах вырабатываются фибробластами . Они обладают противовирусной активностью, которая участвует в основном в врожденном иммунном ответе. Описаны два типа IFN-β, IFN-β1 ( IFNB1 ) и IFN-β3 ( IFNB3 ) [6] (ген, обозначенный IFN-β2, на самом деле является IL-6 ). IFN-β1 используется для лечения рассеянного склероза, так как снижает частоту рецидивов.

IFN-β1 не подходит для лечения пациентов с прогрессирующими, не рецидивирующими формами рассеянного склероза. [7]

IFN-ε, -κ, -τ, -δ и -ζ [ править ]

IFN-ε, -κ, -τ и -ζ, по-видимому, в настоящее время входят в единую изоформу для человека, IFNK . Только жвачные животные кодируют IFN-τ, вариант IFN-ω. До сих пор IFN-ζ обнаруживается только у мышей, в то время как структурный гомолог IFN-δ обнаруживается у разнообразных плацентарных млекопитающих, не являющихся приматами и не грызунами. Большинство, но не все плацентарные млекопитающие кодируют функциональные гены IFN-ε и IFN-κ.

IFN-ω [ править ]

IFN-ω, хотя и имеет только одну функциональную форму, описанную на сегодняшний день ( IFNW1 ), имеет несколько псевдогенов : IFNWP2 , IFNWP4 , IFNWP5 , IFNWP9 , IFNWP15 , IFNWP18 и IFNWP19 у человека. Многие плацентарные млекопитающие, не являющиеся приматами, экспрессируют несколько подтипов IFN-ω.

IFN-ν [ править ]

Не следует путать с гамма-интерфероном или IFN-γ .

Этот подтип IFN типа I был недавно описан как псевдоген у человека, но потенциально функциональный в геноме домашней кошки. Во всех других геномах плацентарных млекопитающих, не являющихся кошачьими, IFN-ν является псевдогеном; у одних видов псевдоген хорошо сохранился, у других он сильно изуродован или не обнаруживается. Более того, в геноме кошки промотор IFN-ν подвергся вредоносной мутации. Вероятно, что семейство генов IFN-ν стало бесполезным еще до диверсификации млекопитающих. Его присутствие на краю локуса IFN типа I у млекопитающих могло защитить его от уничтожения, что позволило его обнаружить.

Источники и функции [ править ]

IFN-α и IFN-β секретируются многими типами клеток, включая лимфоциты ( NK-клетки , B-клетки и T-клетки ), макрофаги, фибробласты, эндотелиальные клетки, остеобласты и другие. Они стимулируют как макрофаги, так и NK-клетки, вызывая противовирусный ответ, включая противовирусные пути IRF3 / IRF7 [8], а также активны против опухолей . Плазмацитоидные дендритные клетки были идентифицированы как наиболее мощные продуценты IFN типа I в ответ на антиген, и, таким образом, были придуманы естественные продуцирующие IFN клетки.

IFN-ω выделяется лейкоцитами в месте вирусной инфекции или опухоли.

IFN-α действует как пирогенный фактор, изменяя активность термочувствительных нейронов в гипоталамусе, вызывая лихорадку. Это происходит путем связывания с опиоидными рецепторами и высвобождения простагландина-E 2 (PGE 2 ).

Подобный механизм используется IFN-α для уменьшения боли; IFN-α взаимодействует с μ-опиоидным рецептором и действует как анальгетик . [9]

У мышей IFN-β ингибирует выработку факторов роста иммунными клетками, тем самым замедляя рост опухоли, и подавляет продуцирование другими клетками факторов роста сосудов, тем самым блокируя ангиогенез опухоли и препятствуя соединению опухоли с системой кровеносных сосудов. [10]

Известно, что как у мышей, так и у человека негативная регуляция интерферона I типа важна. Было обнаружено, что немногие эндогенные регуляторы вызывают эту важную регуляторную функцию, такие как SOCS1 и белок, взаимодействующий с арильными углеводородными рецепторами (AIP). [11]

Типы, не относящиеся к млекопитающим [ править ]

Птичьи интерфероны I типа были охарактеризованы и предварительно отнесены к подтипам (IFN I, IFN II и IFN III), но их классификация на подтипы требует более обширной характеристики птичьих геномов.

Функциональные IFN ящерицы типа I можно найти в базах данных генома ящериц.

IFN черепахи типа I были очищены (необходимы ссылки 1970-х годов). Они напоминают гомологов млекопитающих.

О существовании IFN у амфибий типа I было обнаружено открытие генов, кодирующих их рецепторные цепи. Они еще не очищены или их гены не клонированы.

IFN типа I рыб (костистая рыба) был клонирован первым у рыбок данио. [12] [13], а затем и у многих других костистых рыб, включая лосось и мандаринку. [14] [15] За некоторыми исключениями и в резком контрасте с IFN птиц и особенно млекопитающих, они присутствуют в виде отдельных генов (однако в полиплоидных геномах рыб обнаруживаются множественные гены, возможно, возникающие в результате дупликации всего генома). В отличие от генов IFN амниот, гены IFN рыбного типа I содержат интроны в тех же положениях, что и их ортологи, определенные интерлейкины. Несмотря на это важное различие, на основании их трехмерной структуры эти ИФН рыб были отнесены к ИФН типа I. [16]В то время как у млекопитающих все IFN типа I связываются с одним рецепторным комплексом, различные группы IFN типа I piscine связываются с разными рецепторными комплексами. [17] До сих пор несколько IFN типа I (IFNa, b, c, d, e, f и h) были идентифицированы у костистых рыб только с одним подтипом у зеленого иглобрюха и до шести подтипов у лосося с добавление недавно идентифицированного нового подтипа IFNh в мандаринах. [14] [15]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Schultz U, Kaspers B, Staeheli P (май 2004). «Интерфероновая система позвоночных, не являющихся млекопитающими». Развитие и сравнительная иммунология . 28 (5): 499–508. DOI : 10.1016 / j.dci.2003.09.009 . PMID  15062646 .
  2. ^ Samarajiwa SA, Wilson W, Герцог PJ (2006). «Интерфероны I типа: генетика и структура». В Meager A (ред.). Интерфероны: характеристика и применение . Вайнхайм: Wiley-VCH. С. 3–34. ISBN 978-3-527-31180-4.
  3. ^ Oritani K, Томияма Y (ноябрь 2004). «Интерферон-зета / лимитин: новый интерферон типа I, проявляющий узкий диапазон биологической активности». Международный журнал гематологии . 80 (4): 325–31. DOI : 10.1532 / ijh97.04087 . PMID 15615256 . S2CID 41691122 .  
  4. ^ Hardy MP, Owczarek CM, Jermiin LS, Ejdebäck M, Герцога PJ (август 2004). «Характеристика локуса интерферона типа I и идентификация новых генов». Геномика . 84 (2): 331–45. DOI : 10.1016 / j.ygeno.2004.03.003 . PMID 15233997 . 
  5. ^ а б Ян, Л. М.; Сюэ, QH; Вс, л; Чжу, Ю.П .; Лю, WJ (февраль 2007 г.). «Клонирование и характеристика нового кошачьего IFN-омега». Журнал исследований интерферона и цитокинов . 27 (2): 119–27. DOI : 10,1089 / jir.2006.0094 . PMID 17316139 . 
  6. Перейти ↑ Todd S, Naylor SL (июль 1992 г.). «Новые назначения хромосомного картирования для псевдогена 1 аргининосукцинатсинтетазы, гена интерферона-бета 3 и гена ингибитора связывания диазепама». Соматическая клетка и молекулярная генетика . 18 (4): 381–5. DOI : 10.1007 / BF01235761 . PMID 1440058 . S2CID 46694856 .  
  7. ↑ Американская академия неврологии (февраль 2013 г.), «Пять вещей, которые должны задавать врачам и пациентам» , « Мудрый выбор» : инициатива Фонда ABIM , Американской академии неврологии , получено 1 августа 2013 г., который цитирует
    • La Mantia L, Vacchi L, Di Pietrantonj C, Ebers G, Rovaris M, Fredrikson S, Filippini G (2012), «Интерферон бета для вторичного прогрессирующего рассеянного склероза», в La Mantia L (ed.), Кокрановская база данных систематических обзоров , 1 ., стр CD005181, DOI : 10.1002 / 14651858.CD005181.pub3 , PMID  22258960
    • Рохас Дж. И., Романо М., Чаппони А., Патрукко Л., Кристиано Э (2010), «Интерферон-бета для первичного прогрессирующего рассеянного склероза», в Рохас Д. И. (ред.), Кокрановская база данных систематических обзоров , стр. CD006643, doi : 10.1002 / 14651858.CD006643.pub3 , PMID  20091602
  8. ^ Чжоу Q, LaVorgna А, Bowman М, Hiscott Дж, Harhaj EW (июнь 2015). «Белок, взаимодействующий с арилуглеводородным рецептором, нацелен на IRF7 для подавления передачи противовирусных сигналов и индукции интерферона I типа» . Журнал биологической химии . 290 (23): 14729–39. DOI : 10.1074 / jbc.M114.633065 . PMC 4505538 . PMID 25911105 .  
  9. ^ Ван YX, Сюй РГ, ВС XJ, Чэнь YZ, Лю XY, Тан H, Цзян CL (ноябрь 2004). «Лихорадка рекомбинантного человеческого интерферона-альфа опосредуется взаимодействием опиоидного домена с опиоидным рецептором, индуцирующим простагландин E2». Журнал нейроиммунологии . 156 (1–2): 107–12. DOI : 10.1016 / j.jneuroim.2004.07.013 . PMID 15465601 . S2CID 9067557 .  
  10. ^ Jablonska J, Leschner S, Westphal K, Lienenklaus S, Weiss S (апрель 2010 г.). «Нейтрофилы, реагирующие на эндогенный IFN-бета, регулируют ангиогенез и рост опухоли на модели опухоли мышей» . Журнал клинических исследований . 120 (4): 1151–64. DOI : 10.1172 / JCI37223 . PMC 2846036 . PMID 20237412 . Краткое содержание - Центр исследования инфекций имени Гельмгольца .  
  11. ^ Charoenthongtrakul S, Чжоу Q, Shembade N, Harhaj NS, Harhaj EW (июль 2011). "Tax вируса Т-клеточного лейкоза человека типа 1 ингибирует врожденную противовирусную передачу сигналов посредством NF-kappaB-зависимой индукции SOCS1" . Журнал вирусологии . 85 (14): 6955–62. DOI : 10,1128 / JVI.00007-11 . PMC 3126571 . PMID 21593151 .  
  12. ^ Альтман SM, Mellon MT, Distel DL, Ким CH (февраль 2003). «Молекулярный и функциональный анализ гена интерферона у рыбок данио, Danio rerio» . Журнал вирусологии . 77 (3): 1992–2002. DOI : 10.1128 / jvi.77.3.1992-2002.2003 . PMC 140984 . PMID 12525633 .  
  13. ^ Lutfalla G, Roest Crollius Н, Стэндж-Томанн Н, Жайон О, Могенсен К, Monneron D (июль 2003 г.). «Сравнительный геномный анализ показывает независимое расширение семейства генов, специфичных для клонов, у позвоночных: рецепторы цитокинов класса II и их лиганды у млекопитающих и рыб» . BMC Genomics . 4 (1): 29. DOI : 10.1186 / 1471-2164-4-29 . PMC 179897 . PMID 12869211 .  
  14. ^ а б Лагари З.А., Чен С.Н., Ли Л., Хуан Б., Ган З, Чжоу Ю., Хо Х. Дж., Хоу Дж., Ни П (июль 2018 г.). «Функциональные, сигнальные и транскрипционные различия трех различных IFN типа I у окуневых рыб, мандаринов Siniperca chuatsi» . Развитие и сравнительная иммунология . 84 (1): 94–108. DOI : 10.1016 / j.dci.2018.02.008 . PMID 29432791 . S2CID 3455413 .  
  15. ^ Б Баудинот Р, С Ланжевена, Secombes CJ, Levraud JP (ноябрь 2016). «Особенности рыбных интерферонов I типа» . Вирусы . 8 (11): 298. DOI : 10,3390 / v8110298 . PMC 5127012 . PMID 27827855 .  
  16. ^ Хэмминга OJ, Lutfalla G, Levraud JP, Hartmann R (август 2011). «Кристаллическая структура интерферонов I и II рыбок данио показывает сохранение структуры интерферона I типа у позвоночных» . Журнал вирусологии . 85 (16): 8181–7. DOI : 10,1128 / JVI.00521-11 . PMC 3147990 . PMID 21653665 .  
  17. ^ Aggad Д, Мазел М, Баудинот Р, Могенсен К.Е., Хэмминга О.Ю., Хартманн R, S Котенко, Herbomel Р, Lutfalla G, Levraud JP (сентябрь 2009 г.). «Две группы интерферонов, индуцированных вирусом рыбок данио, передают сигнал через различные рецепторы со специфическими и общими цепями» . Журнал иммунологии . 183 (6): 3924–31. DOI : 10.4049 / jimmunol.0901495 . PMID 19717522 . 

Внешние ссылки [ править ]

  • Интерферон + тип + I в предметных рубриках по медицинским предметам Национальной медицинской библиотеки США (MeSH)
  • «Интерферон» . Информационный портал о наркотиках . Национальная медицинская библиотека США.