Интерлейкин 33 - Interleukin 33

«Ил-33» перенаправляется сюда. Для дороги см. Маршрут Иллинойса 33.
IL33
2KLL.pdb.png
Доступные конструкции
PDBПоиск ортолога: PDBe RCSB
Идентификаторы
ПсевдонимыIL33, C9orf26, DVS27, IL1F11, NF-HEV, NFEHEV, интерлейкин 33, IL-33, IL-1F11
Внешние идентификаторыOMIM: 608678 MGI: 1924375 ГомолоГен: 14126 Генные карты: IL33
Расположение гена (человек)
Хромосома 9 (человек)
Chr.Хромосома 9 (человек)[1]
Хромосома 9 (человек)
Genomic location for IL33
Genomic location for IL33
Группа9п24.1Начинать6,215,786 бп[1]
Конец6,257,983 бп[1]
Ортологи
РазновидностьЧеловекМышь
Entrez

90865

77125

Ансамбль

ENSG00000137033

ENSMUSG00000024810

UniProt

O95760

Q8BVZ5

RefSeq (мРНК)

NM_001164724
NM_133775
NM_001360725

RefSeq (белок)

NP_001158196
NP_598536
NP_001347654

Расположение (UCSC)Chr 9: 6.22 - 6.26 МбChr 19: 29.93 - 29.96 Мб
PubMed поиск[3][4]
Викиданные
Просмотр / редактирование человекаПросмотр / редактирование мыши

Интерлейкин 33 (Ил-33) это белок что у людей кодируется IL33 ген.[5]

Интерлейкин 33 входит в состав Ил-1 семья, которая активно стимулирует производство Т хелпер-2 (Th2) -ассоциированный цитокины (например., Ил-4 ). IL33 является лигандом для ST2 (IL1RL1 ), семейства Ил-1 рецептор это высоко выражено на Клетки Th2, тучные клетки и группа 2 врожденные лимфоциты.[6]

IL-33 экспрессируется широким спектром типов клеток, включая фибробласты, тучные клетки, дендритные клетки, макрофаги, остеобласты, эндотелиальные клетки, и эпителиальные клетки.[7]

Структура

IL-33 является членом суперсемейства цитокинов IL-1, определение частично основано на структуре молекулы β-трилистника, тип консервативной структуры, описанный в других цитокинах IL-1, включая IL-1α, IL-1β, IL -1Ra и Ил-18. В этой структуре 12 β-нитей β-трилистника расположены в трех псевдоповторах из четырех единиц β-цепей, из которых первая и последняя β-цепи являются антипараллельными стержнями в шестицепочечном β-стволе, а вторая и третьи β-цепи каждого повтора образуют β-шпильку, сидящую на β-цилиндре. IL-33 представляет собой лиганд, который связывается с членом семейства высокоаффинных рецепторов ST2. Комплекс этих двух молекул с IL-1RAcP указывает на образование тройного комплекса. Зона связывания представляет собой смесь полярных и неполярных областей, которые создают специфическое связывание между лигандом и рецептором. Было показано, что граница раздела между молекулами обширна. Структурные данные о молекуле IL-33 были определены методами ЯМР раствора и малоуглового рентгеновского рассеяния.[8]

Функция

Интерлейкин 33 (ИЛ-33) представляет собой цитокин принадлежащий к Ил-1 надсемейство. ИЛ-33 индуцирует хелперные Т-клетки, тучные клетки, эозинофилы и базофилы продуцировать цитокины 2 типа. Этот цитокин ранее назывался NF-HEV 'ядерный фактор (NF) в высоком эндотелиальный венулы '(HEV), поскольку он был первоначально идентифицирован в этих специализированных клетках.[9] IL-33 действует внутриклеточно как ядерный фактор и внеклеточно как цитокин.

Ядерная роль

ИЛ-33 конститутивно находится в ядре структурных клеток человека и мышей.[10] и имеет домен спираль-поворот-спираль[9] предположительно позволяя ему связываться с ДНК. Существует мало исследований ядерной роли IL-33, но аминокислот 40-58 в человеческом IL-33 достаточно для ядерной локализации и связывания гистонов.[11] ИЛ-33 также взаимодействует с гистон-метилтрансфераза SUV39H1[12] и мышиный IL-33 взаимодействует с NF-κB.[13]

Роль цитокинов

Как цитокин, IL-33 взаимодействует с рецепторами ST2 (также известными как IL1RL1 ) и вспомогательный белок рецептора IL-1 (IL1RAP ), активируя внутриклеточные молекулы в NF-κB и MAP киназа сигнальные пути, которые управляют выработкой цитокинов 2 типа (например, Ил-5 и Ил-13 ) из поляризованных Чт2 клетки. Индукция цитокинов 2 типа IL-33 in vivo считается, что вызывает серьезные патологический изменения, наблюдаемые в слизистая оболочка органы после введения IL-33.[14][15] IL-33 также эффективен в обращении вспять симптомов, подобных болезни Альцгеймера, у мышей APP / PS1, обращая вспять накопление и предотвращая новое образование амилоидных бляшек.[16]

Регулирование

Внеклеточно IL-33 быстро окисляется. Процесс окисления приводит к образованию двух дисульфидных мостиков и изменению конформации молекулы, что препятствует ее связыванию со своим рецептором ST2. Считается, что это ограничивает диапазон и продолжительность действия IL-33.[17]

Клиническое значение

IL-33 был связан с несколькими болезненными состояниями через Исследования геномных ассоциаций: астма,[18] аллергия,[19] эндометриоз,[20] и сенная лихорадка.[21] В частности, однонуклеотидный полиморфизм rs928413 (A / G), расположен в 5'-восходящей области гена IL33, и его минорный аллель "G" был идентифицирован как чувствительный вариант для астмы в раннем детстве. [22] и атопическая астма [23] разработка. Аллель rs928413 (G) создает сайт связывания для cAMP-чувствительный элемент-связывающий белок 1 фактор транскрипции, который может объяснять отрицательное влияние минорного аллеля «G» rs928413 на развитие астмы. [24] Аллель «Т» полиморфизма rs4742170, расположенный во втором интроне гена IL33, был связан со специфическим фенотипом хрипов (хрипы с промежуточным началом). [25] Риск «T» аллеля rs4742170 нарушает связывание GR фактор транскрипции предполагаемого энхансера IL33, который может объяснять отрицательное влияние аллеля риска rs4742170 (T) на развитие фенотипа свистящего дыхания, который сильно коррелирует с аллергической сенсибилизацией в детстве. [26]

Этот белок является одним из многих, которые действуют как цитокин и сигнализируют о воспалении в организме, воздействуя на макрофаги, нейтрофилы, В-клетки, Th2-клетки, эозинофилы, базофилы и тучные клетки.[27] Также считается, что этот белок вызывает зуд, связанный с дерматит. Белок IL-33 находится в кератиноциты кожи и при раздражении или аллергических состояниях будет взаимодействовать с соседними сенсорными нейронами и вызывать чувство зуда.[28] У мышей с нокаутом IL-33 было обнаружено, что ядерный IL-33 связан с заживлением ран, поскольку мыши без белка заживали значительно медленнее, чем мыши с белком IL-33.[29] Повышенный уровень IL-33 связан с астмой.[30]

Было обнаружено, что у мышей IL-33 влияет на продукцию пептидов метионин-энкефалин в группа 2 врожденные лимфоциты, в свою очередь способствуя появлению бежевого адипоциты, что приводит к увеличению расхода энергии и снижению ожирение.[31]

Сообщалось о повышенных уровнях IL-33 у некоторых пациентов с немелкоклеточными карциномами легких. Источником повышенных уровней IL-33 в сыворотке на ранних стадиях может быть эпителий бронхов и сосудов.[32] Нокдаун IL-33 показал более низкий рост немелкоклеточных карцином легких, в то время как сверхэкспрессия IL-33 приводила к увеличению роста. Блокирование IL-33 снижает рост немелкоклеточной карциномы легких человека. Модель I на мышах с блокированием IL-33 ингибировала рост опухоли у иммунодефицитных мышей. [33][34]

В модели карциномы толстой кишки мыши IL-33 экспрессировался стромальными клетками опухоли, тогда как клетки карциномы толстой кишки не экспрессировали ST2 со стимуляцией IL-33 или без нее. Модель с нокаутом IL-33 имела более высокий рост опухоли, чем у дикого типа. По аналогии, IFN- γ экспрессия была увеличена в модели нокаута IL-33, а также количество Т-регуляторных клеток и CD8 + Т-клетки.[35]

Возрастная дегенерация желтого пятна - это заболевание сетчатки, ведущее к неоваскуляризации и, как следствие, к ухудшению зрения. Текущее лечение включает введение анти-VEGF, но этого недостаточно. Клетки пигментного эпителия сетчатки могут экспрессировать IL-33 как на уровне мРНК, так и на уровне белка. Экспрессия IL-33 усиливается во время воспалительных стимулов. IL-33 может ингибировать фибробласты и эндотелиальные клетки, экспрессирующие ST2, что может привести к снижению ангиогенеза.[36]

На модели хронической астмы на мышах введение анти-IL-33 уменьшало индуцированный антигеном иммунный ответ. Подобные результаты были обнаружены у мышей с дефицитом ST2. Активированные IL-33 врожденные лимфоидные клетки 2 оставались в лимфатических узлах в течение нескольких недель. CD4 + Th2-клетки образовывались после многократного воздействия IL-33. Этот тип клеток высоко продуцирует IL-5.[37]

Хроническое воспаление характерно для ВЗК (воспалительное заболевание кишечника). В нормальных условиях IL-33 присутствует в здоровой ткани кишечника, но во время воспалительных состояний его экспрессия увеличивается. Однако IL-33 также играет защитную роль при воспалительных процессах и участвует в заживлении ран.[38]

В головном мозге IL-33 экспрессируется в олигодендроцитах и ​​астроцитах и ​​участвует в патофизиологии внутримозгового кровоизлияния.[39]

Рекомендации

  1. ^ а б c ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000137033 - Ансамбль, Май 2017
  2. ^ а б c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000024810 - Ансамбль, Май 2017
  3. ^ "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
  4. ^ "Ссылка на Mouse PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
  5. ^ "Entrez Gene: Интерлейкин 33".
  6. ^ Ягами А., Орихара К., Морита Х., Футамура К., Хашимото Н., Мацумото К. и др. (Ноябрь 2010 г.). «IL-33 опосредует воспалительные реакции в клетках ткани легких человека». Журнал иммунологии. 185 (10): 5743–50. Дои:10.4049 / jimmunol.0903818. PMID  20926795. S2CID  27317847.
  7. ^ Мирчандани А.С., Салмонд Р.Дж., Лью Ф.Ю. (август 2012 г.). «Интерлейкин-33 и функция врожденных лимфоидных клеток». Тенденции в иммунологии. 33 (8): 389–96. Дои:10.1016 / j.it.2012.04.005. PMID  22609147.
  8. ^ Lingel A, Weiss TM, Niebuhr M, Pan B, Appleton BA, Wiesmann C, et al. (Октябрь 2009 г.). «Структура IL-33 и его взаимодействие с рецепторами ST2 и IL-1RAcP - понимание гетеротримерных сигнальных комплексов IL-1». Структура. 17 (10): 1398–410. Дои:10.1016 / j.str.2009.08.009. ЧВК  2766095. PMID  19836339.
  9. ^ а б Baekkevold ES, Roussigné M, Yamanaka T., Johansen FE, Jahnsen FL, Amalric F и др. (Июль 2003 г.). «Молекулярная характеристика NF-HEV, ядерного фактора, предпочтительно экспрессируемого в венулах высокого эндотелия человека». Американский журнал патологии. 163 (1): 69–79. Дои:10.1016 / S0002-9440 (10) 63631-0. ЧВК  1868188. PMID  12819012.
  10. ^ Пичери М., Мирей Е., Мерсье П., Лефрансэ Е., Дюжарден А., Ортега Н., Жирар Дж. П. (апрель 2012 г.). «Эндогенный IL-33 высоко экспрессируется в тканях эпителиального барьера мышей, лимфоидных органах, головном мозге, эмбрионах и воспаленных тканях: анализ in situ с использованием нового репортерного штамма генной ловушки Il-33-LacZ». Журнал иммунологии. 188 (7): 3488–95. Дои:10.4049 / jimmunol.1101977. PMID  22371395. S2CID  42558099.
  11. ^ Руссель Л., Эрард М., Кейрол С., Жирар Дж. П. (октябрь 2008 г.). «Молекулярная мимикрия между IL-33 и KSHV для прикрепления к хроматину через кислотный карман H2A-H2B». Отчеты EMBO. 9 (10): 1006–12. Дои:10.1038 / embor.2008.145. ЧВК  2572127. PMID  18688256.
  12. ^ Шао Д., Перрос Ф., Карамори Дж., Мэн С., Дормуллер П., Чжоу П.С. и др. (Август 2014 г.). «Ядерный IL-33 регулирует растворимый рецептор ST2 и экспрессию IL-6 в первичных артериальных эндотелиальных клетках человека и снижается при идиопатической легочной артериальной гипертензии». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях. 451 (1): 8–14. Дои:10.1016 / j.bbrc.2014.06.111. HDL:10044/1/32413. PMID  25003325.
  13. ^ Али С., Моос А., Томас М., Клар Дж., Росс Р., Шмитц М.Л., Мартин М.Ю. (август 2011 г.). «Цитокин с двойной функцией IL-33 взаимодействует с фактором транскрипции NF-κB, подавляя транскрипцию гена, стимулированную NF-κB». Журнал иммунологии. 187 (4): 1609–16. Дои:10.4049 / jimmunol.1003080. PMID  21734074. S2CID  27523266.
  14. ^ Schmitz J, Owyang A, Oldham E, Song Y, Murphy E, McClanahan TK и др. (Ноябрь 2005 г.). «IL-33, интерлейкин-1-подобный цитокин, который передает сигнал через белок ST2, связанный с рецептором IL-1, и индуцирует цитокины, связанные с T-хелпером 2 типа». Иммунитет. 23 (5): 479–90. Дои:10.1016 / j.immuni.2005.09.015. PMID  16286016.
  15. ^ Chackerian AA, Oldham ER, Murphy EE, Schmitz J, Pflanz S, Kastelein RA (август 2007 г.). «Дополнительный белок рецептора IL-1 и ST2 составляют рецепторный комплекс IL-33». Журнал иммунологии. 179 (4): 2551–5. Дои:10.4049 / jimmunol.179.4.2551. PMID  17675517. S2CID  9289093.
  16. ^ Fu AK, Hung KW, Yuen MY, Zhou X, Mak DS, Chan IC и др. (Май 2016). «IL-33 улучшает патологию, подобную болезни Альцгеймера, и снижает когнитивные способности». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 113 (19): E2705-13. Bibcode:2016PNAS..113E2705F. Дои:10.1073 / pnas.1604032113. ЧВК  4868478. PMID  27091974.
  17. ^ Коэн Е.С., Скотт И.С., Маджития Дж. Б., Рэпли Л., Кемп Б. П., Англия Е. и др. (Сентябрь 2015 г.). «Окисление alarmin IL-33 регулирует ST2-зависимое воспаление». Nature Communications. 6: 8327. Bibcode:2015 НатКо ... 6.8327C. Дои:10.1038 / ncomms9327. ЧВК  4579851. PMID  26365875.
  18. ^ Moffatt MF, Gut IG, Demenais F, Strachan DP, Bouzigon E, Heath S и др. (Сентябрь 2010 г.). «Крупномасштабное исследование астмы на основе консорциума на основе общегеномной ассоциации». Медицинский журнал Новой Англии. 363 (13): 1211–1221. Дои:10.1056 / NEJMoa0906312. ЧВК  4260321. PMID  20860503.
  19. ^ Hinds DA, McMahon G, Kiefer AK, Do CB, Eriksson N, Evans DM и др. (Август 2013). «Полногеномный метаанализ ассоциаций самооценки аллергии выявляет общие и специфические для аллергии локусы восприимчивости». Природа Генетика. 45 (8): 907–11. Дои:10,1038 / нг.2686. ЧВК  3753407. PMID  23817569.
  20. ^ Альбертсен Х.М., Четтье Р., Фаррингтон П., Уорд К. (01.01.2013). «Полногеномное исследование ассоциации связывает новые локусы с эндометриозом». PLOS ONE. 8 (3): e58257. Bibcode:2013PLoSO ... 858257A. Дои:10.1371 / journal.pone.0058257. ЧВК  3589333. PMID  23472165.
  21. ^ Феррейра М.А., Матесон М.С., Тан С.С., Гранелл Р., Энг В., Хуэй Дж. И др. (Июнь 2014 г.). «Полногеномный ассоциативный анализ выявил 11 вариантов риска, связанных с астмой с фенотипом сенной лихорадки». Журнал аллергии и клинической иммунологии. 133 (6): 1564–71. Дои:10.1016 / j.jaci.2013.10.030. ЧВК  4280183. PMID  24388013.
  22. ^ Bønnelykke K, Sleiman P, Nielsen K, Kreiner-Møller E, Mercader JM, Belgrave D, et al. (Январь 2014). «Полногеномное ассоциативное исследование идентифицирует CDHR3 как локус восприимчивости к астме в раннем детстве с тяжелыми обострениями». Природа Генетика. 46 (1): 51–5. Дои:10,1038 / нг.2830. PMID  24241537. S2CID  20754856.
  23. ^ Чен Дж, Чжан Дж, Ху Х, Джин И, Сюэ М. (декабрь 2015 г.). «Полиморфизмы RAD50, IL33 и IL1RL1 связаны с атопической астмой у китайского населения». Тканевые антигены. 86 (6): 443–7. Дои:10.1111 / тан.12688. PMID  26493291.
  24. ^ Горбачева А.М., Корнеев К.В., Купраш Д.В., Миткин Н.А. (сентябрь 2018 г.). «Промотор IL33 в эпителиальных клетках легких». Международный журнал молекулярных наук. 19 (10): E2911. Дои:10.3390 / ijms19102911. ЧВК  6212888. PMID  30257479.
  25. ^ Савениже О.Е., Махачи Джон Дж. М., Гранелл Р., Керкхоф М., Дейк Ф. Н., де Йонгсте Дж. К. и др. (Июль 2014 г.). «Ассоциация полиморфизмов пути IL33-IL-1, подобного рецептору 1 (IL1RL1), с фенотипами свистящего дыхания и астмой в детстве». Журнал аллергии и клинической иммунологии. 134 (1): 170–7. Дои:10.1016 / j.jaci.2013.12.1080. PMID  24568840.
  26. ^ Горбачева А.М., Купраш Д.В., Митькин Н.А. (декабрь 2018 г.). «Усилитель IL33 и нарушается аллелем rs4742170 (T), ассоциированным со специфическим фенотипом хрипов в раннем детстве». Международный журнал молекулярных наук. 19 (12): E3956. Дои:10.3390 / ijms19123956. ЧВК  6321062. PMID  30544846.
  27. ^ Тизард I (2012). Ветеринарная иммунология: введение (9-е изд.). Сент-Луис, Миссури: Elsevier / Saunders. ISBN  978-1-4557-0362-3.
  28. ^ Лю Б., Тай И, Ачанта С., Кельберер М.М., Касерес А.И., Шао Х и др. (Ноябрь 2016 г.). «Передача сигналов IL-33 / ST2 возбуждает сенсорные нейроны и опосредует зуд в мышиной модели контактной аллергии на ядовитый плющ». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 113 (47): E7572 – E7579. Дои:10.1073 / pnas.1606608113. ЧВК  5127381. PMID  27821781.
  29. ^ Oshio T, Komine M, Tsuda H, Tominaga SI, Saito H, Nakae S, Ohtsuki M (февраль 2017 г.). «Ядерная экспрессия IL-33 в эпидермальных кератиноцитах способствует заживлению ран у мышей». Журнал дерматологической науки. 85 (2): 106–114. Дои: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). «Уровень IL-33 в сыворотке повышен у детей с астмой и связан с тяжестью заболевания». Международный архив аллергии и иммунологии. 168 (3): 193–6. Дои:10.1159/000442413. PMID  26797312. S2CID  40501434.
  31. ^ Брестофф Дж. Р., Ким Б. С., Саенс С. А., Стин Р. Р., Монтичелли Л. А., Зонненберг Г. Ф. и др. (Март 2015 г.). «Врожденные лимфоидные клетки группы 2 способствуют образованию белой жировой ткани и ограничивают ожирение». Природа. 519 (7542): 242–6. Bibcode:2015Натура.519..242Б. Дои:10.1038 / природа14115. ЧВК  4447235. PMID  25533952.
  32. ^ Casciaro M, Cardia R, Di Salvo E, Tuccari G, Ieni A, Gangemi S (май 2019 г.). «Участие интерлейкина-33 в немелкоклеточных карциномах легких: новая информация». Биомолекулы. 9 (5): 203. Дои:10.3390 / biom9050203. ЧВК  6572046. PMID  31130612.
  33. ^ Ван К., Шань С., Ян З, Гу Х, Ван И, Ван С., Рен Т. (сентябрь 2017 г.). «Блокада IL-33 подавляет рост опухоли рака легких человека прямым и непрямым путями в доклинической модели». Oncotarget. 8 (40): 68571–68582. Дои:10.18632 / oncotarget.19786. ЧВК  5620278. PMID  28978138.
  34. ^ Ван Ц., Чен З., Бу Икс, Хань И, Шань С., Рен Т., Сон В. (октябрь 2016 г.). «Передача сигналов IL-33 способствует росту и метастазированию рака легких человека». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях. 479 (3): 461–468. Дои:10.1016 / j.bbrc.2016.09.081. PMID  27644880.
  35. ^ Ся Й, Оно Т., Нишии Н., Бхингаре А., Тачинами Х., Кашима Ю. и др. (Август 2019 г.). «Противоопухолевые ответы + Т-клеток, преодолевающие проопухолевые эффекты регуляторных Т-клеток в модели карциномы толстой кишки». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях. 518 (2): 331–336. Дои:10.1016 / j.bbrc.2019.08.058. PMID  31421832.
  36. ^ Теодоропулу С., Копленд Д.А., Лю Дж., Ву Дж., Гарднер П.Дж., Одзаки Э. и др. (Январь 2017 г.). «Интерлейкин-33 регулирует ремоделирование тканей и подавляет ангиогенез в глазу». Журнал патологии. 241 (1): 45–56. Дои:10.1002 / путь.4816. ЧВК  5683707. PMID  27701734.
  37. ^ Дрейк Л. Ю., Кита Х (июль 2017 г.). «IL-33: биологические свойства, функции и роль в заболевании дыхательных путей». Иммунологические обзоры. 278 (1): 173–184. Дои:10.1111 / imr.12552. ЧВК  5492954. PMID  28658560.
  38. ^ авторы, Разное (2019). «Двойная иммунная функция IL-33 при воспалительном заболевании кишечника». Гистология и гистопатология. 35 (2): 137–146. Дои: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 (март 2019). «Роль и механизмы цитокинов при вторичном повреждении головного мозга после внутримозгового кровоизлияния». Прог. Нейробиол. 178: 101610. Дои:10.1016 / j.pneurobio.2019.03.003. PMID  30923023. S2CID  85495400.

внешняя ссылка

  • Обзор всей структурной информации, доступной в PDB за UniProt: O95760 (Интерлейкин-33) на PDBe-KB.

Эта статья включает текст из Национальная медицинская библиотека США, который находится в всеобщее достояние.