Интерлейкин 4 - Interleukin 4

Доступные белковые структуры:
Pfam	структуры / ECOD
PDB	RCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsum	резюме структуры

Интерлейкин 4
	анализ структуры раствора человеческого интерлейкина 4, определенной методами гетероядерного трехмерного ядерного магнитного резонанса
Идентификаторы
Символ	IL4
Pfam	PF00727
Pfam клан	CL0053
ИнтерПро	IPR002354
PROSITE	PDOC00655
SCOP2	2int / Объем / СУПФАМ
Доступные белковые структуры:
Pfam	структуры / ECOD
PDB	RCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsum	резюме структуры

Il4
Идентификаторы
Псевдонимы	интерлейкин 4BSF-1Il-4
Внешние идентификаторы	ГомолоГен: 491 Генные карты: [1]
Расположение гена (человек)
Chr.	Хромосома 11 (человек)
Конец	53,618,669 бп
Генная онтология
Молекулярная функция	• цитокиновая активность; • связывание рецептора интерлейкина-4; • активность фактора роста; • связывание цитокиновых рецепторов;
Сотовый компонент	• внеклеточная область; • внешняя сторона плазматической мембраны; • внеклеточный;
Биологический процесс	• положительная регуляция биосинтетического процесса MHC класса II; • положительная регуляция переключения изотипа на изотипы IgE; • положительная регуляция фосфорилирования белков; • Дифференцировка Т-хелперов 2 клеток; • отрицательная регуляция дифференцировки остеокластов; • Обязательство к линии Т-хелперов 1; • положительное регулирование выработки иммуноглобулинов; • отрицательная регуляция внешнего апоптотического сигнального пути; • положительная регуляция активности специфичного для последовательности ДНК связывающего фактора транскрипции; • метаболический процесс холестерина; • Костимуляция В-клеток; • положительная регуляция дегрануляции тучных клеток; • отрицательное регулирование пролиферации белых жировых клеток; • Активация В-клеток; • положительная регуляция слияния миобластов; • врожденный иммунный ответ слизистой оболочки; • положительное регулирование пролиферации В-клеток; • иммунная реакция; • положительное регулирование пролиферации Т-клеток; • внешний апоптотический сигнальный путь в отсутствие лиганда; • регуляция иммунного ответа; • положительная регуляция фосфорилирования пептидилтирозина; • положительная регуляция активации В-клеток; • положительная регуляция переключения изотипа на изотипы IgG; • отрицательная регуляция активации Т-клеток; • отрицательная регуляция дифференцировки Т-хелперов 17 клеток; • положительная регуляция транскрипции с промотора РНК-полимеразы II; • положительное регулирование пролиферации активированных Т-клеток; • защитный ответ на простейшие; • положительная регуляция фосфорилирования тирозина белка STAT; • регуляция рецепторной активности; • отрицательная регуляция миграции эпителиальных клеток; • положительная регуляция продукции интерлейкина-13; • Производство цитокинов Т-хелпером 2 клетками; • миелоидная дифференцировка дендритных клеток; • положительная регуляция дифференцировки Т-клеток; • отрицательная регуляция транскрипции, ДНК-шаблон; • позитивная регуляция транскрипции, ДНК-шаблон; • дифференцировка дендритных клеток; • отрицательная регуляция комплемент-зависимой цитотоксичности; • отрицательная регуляция процесса апоптоза эндотелиальных клеток; • Активация Т-клеток; • активация микроглиальных клеток; • положительное регулирование защитного ответа на вирус со стороны хозяина; • отрицательная регуляция острого воспалительного ответа; • отрицательная регуляция хронической воспалительной реакции; • положительное регулирование пролиферации клеток; • регулирование транспорта протонов; • положительная регуляция продукции интерлейкина-10; • отрицательная регуляция активации макрофагов; • отрицательная регуляция процесса биосинтеза оксида азота; • регуляция воспалительного ответа; • положительное регулирование миграции мононуклеарных клеток; • положительная регуляция процесса биосинтеза активных форм кислорода; • положительная регуляция хемотаксиса эозинофилов; • аутофагия; • положительная регуляция экспрессии генов; • положительная регуляция макроаутофагии; • активация активности киназы Янус; • положительная регуляция рецепторно-опосредованного эндоцитоза; • положительное регулирование термогенеза, вызванного холодом; • положительное регулирование клиренса бета-амилоида; • положительная регуляция клеточного дыхания; • положительная регуляция процесса биосинтеза АТФ;
	Источники:Amigo / QuickGO
Ортологи
	16189
	н / д
	ENSMUSG00000000869
	н / д
	P07750
	P07750
	NM_021283
	н / д
	NP_067258
	NP_067258
	Викиданные
Просмотр / редактирование человека

В интерлейкин 4 (IL4, Ил-4) это цитокин который вызывает дифференцировку наивных хелперных Т-клеток (Клетки Th0 ) к Клетки Th2. После активации ИЛ-4, Клетки Th2 впоследствии произвести дополнительный Ил-4 в положительный отзыв петля. IL-4 продуцируется в основном тучными клетками, клетками Th2, эозинофилами и базофилами.^[2] Он тесно связан и имеет функции, аналогичные интерлейкин 13.

Функция

Интерлейкин 4 выполняет множество биологических функций, включая стимуляцию активированного В-клетка и Т-клетка распространение, и дифференцировка В-клеток в плазматические клетки. Это ключевой регулятор в гуморальный и адаптивный иммунитет. ИЛ-4 индуцирует В-клетки переключение классов к IgE, и регулирует MHC класс II производство. ИЛ-4 снижает выработку Клетки Th1, макрофаги, IFN-гамма, и дендритная клетка Ил-12.

Избыточное производство IL-4 связано с аллергия.^[3]

Воспаление и заживление ран

Тканевые макрофаги играют важную роль в хронических воспаление и заживление ран. Присутствие IL-4 во внесосудистых тканях способствует альтернативной активации макрофагов в клетки M2 и ингибирует классическую активацию макрофагов в клетки M1. Увеличение количества репарационных макрофагов (M2) сочетается с секрецией Ил-10 и TGF-β что приводит к уменьшению патологического воспаления. Релиз аргиназа, пролин, полиаминазы и TGF-β активированными клетками M2 связаны с заживлением ран и фиброз.^[4]

Рецептор

Рецептор интерлейкина-4 известен как IL-4Rα. Этот рецептор существует в 3 различных комплексах по всему телу. Рецепторы типа 1 состоят из субъединицы IL-4Rα с общей γ-цепью и специфически связывают IL-4. Рецепторы 2 типа состоят из субъединицы IL-4Rα, связанной с другой субъединицей, известной как ИЛ-13Rα1. Эти рецепторы типа 2 обладают способностью связывать как IL-4, так и IL-13, два цитокина с тесно связанными биологическими функциями.^[5]^[6]

Структура

Ил-4 имеет компактный шаровидный складывать (аналогично другим цитокины ), стабилизированная 3 дисульфидные связи.^[7] В одной половине конструкции преобладает 4 альфа-спираль связка с левой скруткой.^[8] Спирали антипараллельный, с двумя соединениями сверху, которые образуют двухжильный встречно-параллельный бета-лист.^[8]

Открытие

Этот цитокин был открыт совместно Морин Ховард и Уильям Э. Пол^[9] а также Эллен Витетта и ее исследовательская группа в 1982 году.

В нуклеотид Последовательность человеческого IL-4 была выделена четыре года спустя, что подтвердило ее сходство с белком мыши, называемым фактором стимуляции B-клеток-1 (BCSF-1).^[10]

Исследования на животных

Было обнаружено, что IL-4 опосредует перекрестное взаимодействие между нервными стволовыми клетками и нейронами, которые подвергаются нейродегенерации, и инициирует каскад регенерации через фосфорилирование его внутриклеточного эффектора. STAT6 в экспериментальном Болезнь Альцгеймера модель в мозге взрослых рыбок данио.^[11]

Клиническое значение

Ил-4 также показал свою управляемость митогенез, дедифференцировка, и метастаз в рабдомиосаркома.^[12] IL-4, наряду с другими цитокинами Th2, участвует в воспалении дыхательных путей, наблюдаемом в легких у пациентов с аллергической реакцией. астма.^[13]

Заболевания, связанные с ИЛ-4

IL-4 играет важную роль в развитии некоторых иммунных расстройств, особенно аллергии и некоторых аутоиммунных заболеваний.

Аллергические заболевания

Аллергические заболевания - это совокупность нарушений, которые проявляются непропорциональной реакцией иммунной системы на аллерген и реакциями Th2. Эти патологии включают, например, атопический дерматит, астму или системную анафилаксию. Интерлейкин 4 опосредует важные провоспалительные функции при астме, включая индукцию изотипической перестройки IgE, экспрессию молекул VCAM-1 (молекула адгезии сосудистых клеток 1), способствуя эозинофильной трансмиграции через эндотелий, секрецию слизи и ведущий Т-хелпер типа 2 (Th2). к высвобождению цитокинов. Астма - это сложное генетическое заболевание, связанное с полиморфизмом промотора гена IL-4 и белками, участвующими в передаче сигналов IL-4.^[14]

Опухоли

ИЛ-4 оказывает значительное влияние на прогрессирование опухоли. Повышенное производство IL-4 было обнаружено в клетках груди, предстательной железы, легких, почек и других типах рака. Сверхэкспрессия IL-4R была обнаружена при многих типах рака. Клетки почек и глиобластома модифицируют 10 000–13 000 рецепторов на клетку в зависимости от типа опухоли.^[15]

IL-4 может примитивно мотивировать опухолевые клетки и повышать их устойчивость к апоптозу за счет увеличения роста опухоли.^[16]

Нервная система

Опухоли мозговой ткани, такие как астроцитома, глиобластома, менингиома, и медуллобластома сверхэкспрессируют рецепторы различных факторов роста, включая рецептор эпидермального фактора роста, FGFR-1 (рецептор фактора роста фибробластов 1 ), Рецептор трансферина ангиотензина TfR), IL-13R. Большинство менингиом человека массово экспрессируют рецепторы IL-4, что указывает на его роль в прогрессировании рака. Они экспрессируют IL-4Rα и IL13Rα-1-1, но не поверхностную цепь γc, что позволяет предположить, что большинство менингиом человека экспрессируют IL-4 типа II.^[17]

ВИЧ

IL-4 также может играть роль в инфицировании и развитии Болезнь ВИЧ. Вспомогательные Т-лимфоциты - ключевой элемент инфекции ВИЧ-1. Некоторые признаки нарушения регуляции иммунной системы, такие как инициализация поликлональных В-клеток, предшествующий клеточно-опосредованный антиген-индуцированный ответ и гипергаммаглобулинемия, встречаются у большинства ВИЧ-1-инфицированных пациентов и связаны с цитокинами, синтезируемыми клетками Th2. Повышенная продукция IL-4 клетками Th2 была продемонстрирована у людей, инфицированных ВИЧ.^[18]

Смотрите также

STAT6

дальнейшее чтение

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.
Apte SH, Baz A, Kelso A, Kienzle N (2008). «Интерферон-гамма и интерлейкин-4 взаимно регулируют экспрессию CD8 в CD8 + Т-клетках». Proc Natl Acad Sci U S A. 105 (45): 17475–80. Дои:10.1073 / pnas.0809549105. ЧВК 2580749. PMID 18988742.
Кей А.Б., Барата Л., Мэн К. и др. (1997). «Эозинофилы и связанные с эозинофилом цитокины при аллергическом воспалении». Int. Arch. Аллергия Иммунол. 113 (1–3): 196–9. Дои:10.1159/000237545. PMID 9130521.
Мароне Дж., Флорио Дж., Петрароли А., де Паулис А. (2001). «Нарушение регуляции сети IgE / Fc epsilon RI при ВИЧ-1 инфекции». J. Allergy Clin. Иммунол. 107 (1): 22–30. Дои:10.1067 / mai.2001.111589. PMID 11149986.
Мароне Дж., Флорио Дж., Тригиани М. и др. (2001). «Механизмы повышения уровня IgE при ВИЧ-1 инфекции». Крит. Преп. Иммунол. 20 (6): 477–96. Дои:10.1615 / critrevimmunol.v20.i6.40. PMID 11396683.
Маэда С., Янагихара Ю. (2001). «[Воспалительные цитокины (ИЛ-4, ИЛ-5 и ИЛ-13)]». Ниппон Риншо. 59 (10): 1894–9. PMID 11676128.
Идзухара К., Арима К., Ясунага С. (2003). «IL-4 и IL-13: их патологическая роль в аллергических заболеваниях и их потенциал в разработке новых методов лечения». Текущие целевые показатели по лекарствам. Воспаление и аллергия. 1 (3): 263–9. Дои:10.2174/1568010023344661. PMID 14561191.
Коупленд К.Ф. (2006). «Модуляция транскрипции ВИЧ-1 цитокинами и хемокинами». Мини-обзоры по медицинской химии. 5 (12): 1093–101. Дои:10.2174/138955705774933383. PMID 16375755.
Олвер С., Апте С., Баз А, Кинцле Н. (2007). «Двойное действие интерлейкина 4 на опухолевый иммунитет: как один и тот же цитокин может улучшить или ухудшить контроль роста опухоли?». Тканевые антигены. 69 (4): 293–8. Дои:10.1111 / j.1399-0039.2007.00831.x. PMID 17389011.
Сокол CL; Чу NQ; Шуанг Ю; Симона Ниш; Терри Лауфер; Руслан Меджитов (2009). «Базофилы функционируют как антигенпрезентирующие клетки для индуцированного аллергеном ответа Т-хелперов 2 типа». Иммунология природы. 10 (7): 713–720. Дои:10.1038 / ni.1738. ЧВК 3252751. PMID 19465907.
Сокол CL, Chu NQ, Yu S, Nish SA, Laufer TM, Medzhitov R (июль 2009 г.). «Базофилы функционируют как антигенпрезентирующие клетки для индуцированного аллергеном ответа Т-хелперов 2 типа». Nat. Иммунол. 10 (7): 713–20. Дои:10.1038 / ni.1738. ЧВК 3252751. PMID 19465907.

внешняя ссылка

Интерлейкин-4 в Национальной медицинской библиотеке США Рубрики медицинской тематики (MeSH)
Интерлейкин-4 из Гентаур
Рекомбинантный человеческий интерлейкин-4 из Корнелл Университет
Интерлейкин-4 из Глоссария аллергии в Фонд "Здоровье в сети"
Обзор всей структурной информации, доступной в PDB за UniProt: P05112 (Интерлейкин-4) на PDBe-KB.

[1] "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.

[2] Gadani, Sachin P .; Кронк, Джеймс С.; Норрис, Джеффри Т .; Кипнис, Джонатан (01.11.2012). "Интерлейкин-4: цитокин, который нужно помнить". Журнал иммунологии (Балтимор, Мэриленд: 1950). 189 (9): 4213–4219. Дои:10.4049 / jimmunol.1202246. ISSN 0022-1767. ЧВК 3481177. PMID 23087426.

[pmid9392697-3] Херши Г.К., Фридрих М.Ф., Эссвайн Л.А., Томас М.Л., Шатила Т.А. (декабрь 1997 г.). «Связь атопии с мутацией увеличения функции в альфа-субъединице рецептора интерлейкина-4». N. Engl. J. Med. 337 (24): 1720–5. Дои:10.1056 / NEJM199712113372403. PMID 9392697. Сложить резюме – eurekalert.org.

[isbn1-4160-3121-9-4] Джон Астер; Винай Кумар; Абул К. Аббас; Нельсон Фаусто (2009). Патологическая основа болезни Роббинса и Котрана (8-е изд.). Филадельфия: Сондерс. п. 54. ISBN 978-1-4160-3121-5.

[pmid22538865-5] Маес Т., Джус Г.Ф., Брюссель Г.Г. (сентябрь 2012 г.). «Таргетинг на интерлейкин-4 при астме: перевод?». Являюсь. J. Respir. Cell Mol. Биол. 47 (3): 261–70. Дои:10.1165 / rcmb.2012-0080TR. PMID 22538865.

[pmid15464449-6] Chatila TA (октябрь 2004 г.). «Пути передачи сигналов рецептора интерлейкина-4 в патогенезе астмы». Тенденции Мол Мед. 10 (10): 493–9. Дои:10.1016 / j.molmed.2004.08.004. PMID 15464449.

[pmid1993171-7] Карр С., Эйкент С., Кимак Н.М., Левин А.Д. (февраль 1991 г.). «Назначение дисульфидов в рекомбинантном интерлейкине 4 мыши и человека». Биохимия. 30 (6): 1515–23. Дои:10.1021 / bi00220a011. PMID 1993171.

[pmid1400355-8] а ^б Уолтер М.Р., Кук В.Дж., Чжао Б.Г., Кэмерон Р.П., Илик С.Е., Уолтер Р.Л., Райхерт П., Нагабхушан Т.Л., Тротта П.П., Багг CE (октябрь 1992 г.). «Кристаллическая структура рекомбинантного интерлейкина-4 человека». J. Biol. Chem. 267 (28): 20371–6. Дои:10.2210 / pdb2int / pdb. PMID 1400355. S2CID 2310949.

[9] Ховард М., Пол В.Е. (1982). «Интерлейкины для В-лимфоцитов». Лимфокин Рес. 1 (1): 1–4. PMID 6985399.

[10] Йокота Т. и др. (1986). «Выделение и характеристика клона кДНК человеческого интерлейкина, гомологичного фактору 1 стимуляции B-клеток мыши, который проявляет активность, стимулирующую B-клетки и T-клетки». Proc. Natl. Акад. Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 83 (16): 5894–8. Дои:10.1073 / пнас.83.16.5894. ЧВК 386403. PMID 3016727.

[11] Бхаттарай П., Томас А.К., Косачак М.И., Пападимитриу С., Машкарян В., Фрок К., Рейнхард С., Курт Т., Даль А., Чжан Ю., Кизил С. (2016). «Передача сигналов IL4 / STAT6 активирует пролиферацию нервных стволовых клеток и нейрогенез при агрегации амилоида-β42 в мозге взрослых рыбок данио». Отчеты по ячейкам. 17 (4): 941–8. Дои:10.1016 / j.celrep.2016.09.075. PMID 27760324.

[pmid21536546-12] Хосояма Т., Аслам М.И., Абрахам Дж., Праджапати С.И., Нисидзё К., Михалек Дж. Э., Зарзабал Л.А., Нелон Л.Д., Гаттридж, округ Колумбия, Рубин Б.П., Келлер С. (май 2011 г.). «IL-4R способствует дедифференцировке, митогенезу и метастазированию при рабдомиосаркоме». Clin Cancer Res. 17 (9): 2757–2766. Дои:10.1158 / 1078-0432.CCR-10-3445. ЧВК 3087179. PMID 21536546.

[pmid26070934-13] Гоур Н., Уиллс-Карп М. (2015). «Передача сигналов IL-4 и IL-13 при аллергическом заболевании дыхательных путей». Цитокин. 75 (1): 68–78. Дои:10.1016 / j.cyto.2015.05.014. ЧВК 4532591. PMID 26070934.

[14] Стейнке, Джон В .; Бориш, Ларри (19 февраля 2001 г.). «Цитокины Th2 и астма - Интерлейкин-4: его роль в патогенезе астмы и его нацеливание на лечение астмы антагонистами рецептора интерлейкина-4». Респираторные исследования. 2 (2): 66–70. Дои:10.1186 / rr40. ЧВК 59570. PMID 11686867.

[15] Уль-Хак, Захир; Наз, Сехриш; Месаик, М. Ахмед (2016). «Передача сигналов рецептора интерлейкина-4 и его механизм связывания: терапевтическое понимание из набора инструментов для ингибиторов». Отзывы о цитокинах и факторах роста. 32: 3–15. Дои:10.1016 / j.cytogfr.2016.04.002. PMID 27165851.

[16] Ли, З .; Jiang, J .; Wang, Z .; Zhang, J .; Xiao, M .; Wang, C .; Lu, Y .; Цинь, З. (1 ноября 2008 г.). «Эндогенный интерлейкин-4 способствует развитию опухолей за счет повышения устойчивости опухолевых клеток к апоптозу». Исследования рака. 68 (21): 8687–8694. Дои:10.1158 / 0008-5472.CAN-08-0449. PMID 18974110.

[17] Пури, Сачин; Joshi, Bharat H .; Саркар, Читра; Махапатра, Ашок Кумар; Хуссейн, Эджаз; Синха, Субрата (15 мая 2005 г.). «Экспрессия и структура рецепторов интерлейкина 4 в первичных менингеальных опухолях». Рак. 103 (10): 2132–2142. Дои:10.1002 / cncr.21008. PMID 15830341. S2CID 42324572.

[18] Meyaard, L; Ховенкамп, Э; Кит, ИП; Hooibrink, B; де Йонг, Айн; Отто, SA; Miedema, F (15 сентября 1996 г.). «Одноклеточный анализ продукции IL-4 и IFN-гамма Т-клетками ВИЧ-инфицированных людей: снижение IFN-гамма в присутствии сохраненной продукции IL-4». Журнал иммунологии. 157 (6): 2712–8. PMID 8805678.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]