Общая гамма-цепь
Ген, кодирующий белок у человека

ИЛ2РГ
Доступные структуры
ПДБПоиск ортолога: PDBe RCSB
Идентификаторы
ПсевдонимыIL2RG , CD132, CIDX, IL-2RG, IMD4, P64, SCIDX, SCIDX1, гамма-субъединица рецептора интерлейкина 2
Внешние идентификаторыОМИМ : 308380; МГИ : 96551; Гомологен : 172; Генные карты : IL2RG; OMA :IL2RG — ортологи
Ортологи
РазновидностьЧеловекМышь
Энтрез

3561

16186

Ансамбль

ENSG00000147168

ENSMUSG00000031304

UniProt

Р31785

Р34902

РефСек (мРНК)

NM_000206

NM_013563
NM_001308535

RefSeq (белок)

NP_000197

NP_001295464
NP_038591

Местоположение (UCSC)Хр X: 71.11 – 71.11 МбХр X: 100.31 – 100.31 Мб
Поиск в PubMed[3][4]
Викиданные
Просмотр/редактирование человекаПросмотр/редактирование мыши

Общая гамма-цепь (γ c ) (или CD132), также известная как субъединица гамма-рецептора интерлейкина-2 или IL-2RG , является субъединицей рецептора цитокина , которая является общей для рецепторных комплексов по крайней мере шести различных рецепторов интерлейкина : IL-2 , IL-4 , [5] IL-7 , [6] IL-9 , IL-15 [7] и рецептора интерлейкина-21 . Гликопротеин γ c является членом семейства рецепторов цитокинов типа I, экспрессируемых на большинстве популяций лимфоцитов (белых кровяных клеток), и его ген находится на X-хромосоме млекопитающих.

Этот белок находится на поверхности незрелых кроветворных клеток в костном мозге . Один конец белка находится снаружи клетки, где он связывается с цитокинами , а другой конец белка находится внутри клетки, где он передает сигналы ядру клетки. Общая гамма-цепь взаимодействует с другими белками, чтобы направлять кроветворные клетки на формирование лимфоцитов (типа белых кровяных клеток). Рецептор также направляет рост и созревание подтипов лимфоцитов: Т-клеток , В-клеток , врожденных лимфоидных клеток и естественных клеток-киллеров . Эти клетки убивают вирусы, вырабатывают антитела и помогают регулировать всю иммунную систему.

Ген

Общая субъединица гамма-рецептора цитокинов, также известная как гамма-субъединица рецептора интерлейкина-2 или IL-2RG, представляет собой белок , который у людей кодируется геном IL2RG . [8] Ген IL2RG человека расположен на длинном (q) плече Х-хромосомы в позиции 13.1, от пары оснований 70 110 279 до пары оснований 70 114 423.

Рецептор IL-7 и сигнализация , общая γ-цепь (синяя) и рецептор IL-7-α (зеленая)

Структура

Цепь γ c представляет собой интегральный мембранный белок , содержащий внеклеточные, трансмембранные и внутриклеточные домены.

Функция

Лимфоциты, экспрессирующие общую гамма-цепь, могут образовывать функциональные рецепторы для этих цитокиновых белков, которые передают сигналы от одной клетки к другой и направляют программы клеточной дифференцировки .

Лиганды

Цепь γ c взаимодействует с другими лиганд -специфическими рецепторами, чтобы направлять лимфоциты на реакцию на цитокины, включая IL-2 , IL-4 , IL-7 , IL-9 , IL-15 и IL-21 . [9]

Сигнализация

Было показано, что IL2RG взаимодействует с Янус-киназой 3. [ 10] [11]

IL2RG играет важную роль в передаче сигнала лимфоцитов в ответ на IL-4 , IL-7 , IL-9 , IL-21 , IL-15 и IL-2 . После того, как IL4-Rα , IL-7Rα , IL-9Rα , IL-21Rα , IL-2R или IL-15R связываются со своими лигандами, IL2RG быстро рекрутируется и образует гетеродимер с цитоплазматическим хвостом противоположного рецептора. После того, как гетеродимер сформирован, IL2RG затем активирует JAK3 , а противоположный рецептор активирует JAK1 . Затем JAK1 и JAK3 фосфорилируют как IL2RG, так и цитоплазматический хвост противоположного рецептора. Это фосфорилирование позволяет IL-2RG и его противоположному рецептору рекрутировать белок STAT . JAK3 и JAK1 впоследствии фосфорилируют привлеченный STAT, позволяя STAT образовывать димер или тетрамер с другими фосфорилированными белками STAT. Наконец, эти димеры или STAT транслоцируются в ядро, связывают мотивы STAT в ядерной ДНК и индуцируют транскрипцию в определенных генах. [12]

Клиническое значение

Тяжелый комбинированный иммунодефицит, сцепленный с Х-хромосомой

Тяжелый комбинированный иммунодефицит, сцепленный с Х-хромосомой, вызывается мутациями в гене IL2RG. У людей с тяжелым комбинированным иммунодефицитом, сцепленным с Х-хромосомой (ТКИД), ​​выявлено более 200 различных мутаций в гене IL2RG. [13] Большинство этих мутаций связаны с изменениями одного или нескольких нуклеотидов (строительных блоков ДНК) в гене. Эти изменения приводят к образованию нефункциональной версии белка общей гамма-цепи [ требуется ссылка ] или к отсутствию образования белка. [14] Без общей гамма-цепи важные химические сигналы не передаются в ядро, и лимфоциты не могут нормально развиваться. Отсутствие функциональных зрелых лимфоцитов нарушает способность иммунной системы защищать организм от инфекции. У пораженных людей отсутствует функциональный иммунитет, и они могут умереть в течение нескольких месяцев после рождения без успешной трансплантации костного мозга или, в качестве альтернативы, изоляции от воздействия патогенов. Без важных сигналов развития от IL-7 и IL-15 популяции Т-клеток и NK-клеток соответственно не развиваются.

Эксперименты на животных моделях показали, что X-SCID встречается аналогичным образом у собак, но не у мышей. [15]

Шизофрения

Изменения в иммунном ответе участвуют в патогенезе многих нейропсихиатрических расстройств, включая шизофрению . Отдельные варианты генов ряда провоспалительных и хемотаксических цитокинов вместе с их рецепторами связаны с этим расстройством. IL2RG представляет собой важный сигнальный компонент многих рецепторов интерлейкина, и до сих пор не было зарегистрировано никаких данных о функциональном состоянии этого рецептора при шизофрении. Избыточная экспрессия гена IL2RG может быть вовлечена в измененный иммунный ответ при шизофрении и способствовать патогенезу этого расстройства. [16]

Ссылки

  1. ^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000147168 – Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000031304 – Ensembl , май 2017 г.
  3. ^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  5. ^ Russell SM, Keegan AD, Harada N, Nakamura Y, Noguchi M, Leland P и др. (декабрь 1993 г.). «Гамма-цепь рецептора интерлейкина-2: функциональный компонент рецептора интерлейкина-4». Science . 262 (5141): 1880– 3. Bibcode :1993Sci...262.1880R. doi :10.1126/science.8266078. PMID  8266078.
  6. ^ Noguchi M, Nakamura Y, Russell SM, Ziegler SF, Tsang M, Cao X и др. (декабрь 1993 г.). «Гамма-цепь рецептора интерлейкина-2: функциональный компонент рецептора интерлейкина-7». Science . 262 (5141): 1877– 80. Bibcode :1993Sci...262.1877N. doi :10.1126/science.8266077. PMID  8266077.
  7. ^ Giri JG, Kumaki S, Ahdieh M, Friend DJ, Loomis A, Shanebeck K и др. (август 1995 г.). «Идентификация и клонирование нового белка, связывающего IL-15, который структурно связан с альфа-цепью рецептора IL-2». EMBO J . 14 (15): 3654– 63. doi :10.1002/j.1460-2075.1995.tb00035.x. PMC 394440 . PMID  7641685. 
  8. ^ Такешита Т., Асао Х., Отани К., Исии Н., Кумаки С., Танака Н. и др. (июль 1992 г.). «Клонирование гамма-цепи рецептора IL-2 человека». Наука . 257 (5068): 379–82 . Бибкод : 1992Sci...257..379T. дои : 10.1126/science.1631559. ПМИД  1631559.
  9. ^ Асао Х., Окуяма С., Кумаки С., Исии Н., Цучия С., Фостер Д. и др. (июль 2001 г.). «Авангард: общая гамма-цепь является незаменимой субъединицей рецепторного комплекса IL-21». Дж. Иммунол . 167 (1): 1–5 . doi : 10.4049/jimmunol.167.1.1 . ПМИД  11418623.
  10. ^ Миядзаки Т., Кавахара А., Фуджи Х., Накагава Ю., Минами Ю., Лю ZJ и др. (ноябрь 1994 г.). «Функциональная активация Jak1 и Jak3 путем избирательной ассоциации с субъединицами рецептора IL-2». Наука . 266 (5187): 1045–7 . Бибкод : 1994Sci...266.1045M. дои : 10.1126/science.7973659. ПМИД  7973659.
  11. ^ Russell SM, Johnston JA, Noguchi M, Kawamura M, Bacon CM, Friedmann M и др. (ноябрь 1994 г.). «Взаимодействие цепей бета и гамма c IL-2R с Jak1 и Jak3: последствия для XSCID и XCID». Science . 266 (5187): 1042– 5. Bibcode :1994Sci...266.1042R. doi :10.1126/science.7973658. PMID  7973658.
  12. ^ Lin JX, Leonard WJ (сентябрь 2018 г.). «Семейство γ-цепей общих цитокиновых рецепторов». Cold Spring Harbor Perspectives in Biology . 10 (9). doi :10.1101/cshperspect.a028449. PMC 6120701. PMID 29038115  . 
  13. ^ Вихинен М., Арредондо-Вега FX, Казанова Дж.Л., Эциони А., Джилиани С., Хаммарстрем Л. и др. (2001). «4 базы данных мутаций первичного иммунодефицита». Достижения генетики . Том. 43. С.  103–88 . doi :10.1016/s0065-2660(01)43005-7. ISBN 9780120176434. PMID  11037300.
  14. ^ Schmalstieg FC, Leonard WJ, Noguchi M, Berg M, Rudloff HE, Denney RM и др. (март 1995 г.). «Миссенс-мутация в экзоне 7 гена общей гамма-цепи вызывает умеренную форму Х-сцепленного комбинированного иммунодефицита». J. Clin. Invest . 95 (3): 1169– 73. doi :10.1172/JCI117765. PMC 441454. PMID  7883965 . 
  15. ^ Henthorn PS, Somberg RL, Fimiani VM, Puck JM, Patterson DF, Felsburg PJ (сентябрь 1994 г.). «Микроделеция гена IL-2R gamma демонстрирует, что тяжелый комбинированный иммунодефицит собак, связанный с Х-хромосомой, является гомологом человеческого заболевания». Genomics . 23 (1): 69–74 . doi : 10.1006/geno.1994.1460 . PMID  7829104.
  16. ^ Газарян Х, Петрек М, Бояджян А (2014). «Хроническая шизофрения связана с повышенной экспрессией гена гамма-рецептора интерлейкина-2». Psychiatry Res . 217 (3): 158– 62. doi : 10.1016/j.psychres.2014.03.020. PMID  24713359. S2CID  44296846.

Дальнейшее чтение

  • Бакли Р. Х. (2004). «Молекулярные дефекты при тяжелом комбинированном иммунодефиците человека и подходы к восстановлению иммунитета». Annu Rev Immunol . 22 : 625–55 . doi :10.1146/annurev.immunol.22.012703.104614. PMID  15032591.
  • Kalman L, Lindegren ML, Kobrynski L, Vogt R, Hannon H, Howard JT и др. (2004). «Мутации в генах, необходимых для развития Т-клеток: IL7R, CD45, IL2RG, JAK3, RAG1, RAG2, ARTEMIS и ADA и тяжелый комбинированный иммунодефицит: обзор HuGE». Genet Med . 6 (1): 16– 26. doi : 10.1097/01.GIM.0000105752.80592.A3 . PMID  14726805.
  • Эллери Дж. М., Николс П. Дж. (2002). «Альтернативные сигнальные пути от рецептора интерлейкина-2». Cytokine Growth Factor Rev. 13 ( 1): 27– 40. doi :10.1016/S1359-6101(01)00023-5. PMID  11750878.
  • Такешита Т., Асао Х., Отани К., Исии Н., Кумаки С., Танака Н. и др. (июль 1992 г.). «Клонирование гамма-цепи человеческого рецептора IL-2». Наука . 257 (5068): 379–82 . Бибкод : 1992Sci...257..379T. дои : 10.1126/science.1631559. ПМИД  1631559.
  • Burton J, Goldman CK, Rao P, Moos M, Waldmann TA (сентябрь 1990 г.). «Связь межклеточной адгезионной молекулы 1 с многоцепочечным высокоаффинным рецептором интерлейкина 2». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 87 (18): 7329– 33. Bibcode :1990PNAS...87.7329B. doi : 10.1073/pnas.87.18.7329 . PMC  54737 . PMID  1976256.
  • Oyaizu N, Chirmule N, Kalyanaraman VS, Hall WW, Pahwa R, Shuster M и др. (март 1990 г.). "Гликопротеин оболочки вируса иммунодефицита человека типа 1 gp120 вызывает иммунные дефекты в лимфоцитах CD4+ T, ингибируя мРНК интерлейкина 2". Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 87 (6): 2379– 83. Bibcode :1990PNAS...87.2379O. doi : 10.1073/pnas.87.6.2379 . PMC  53690 . PMID  2315327.
  • Kornfeld H, Cruikshank WW, Pyle SW, Berman JS, Center DM (сентябрь 1988 г.). «Активация лимфоцитов гликопротеином оболочки ВИЧ-1». Nature . 335 (6189): 445– 8. Bibcode :1988Natur.335..445K. doi :10.1038/335445a0. PMID  2843775. S2CID  4326650.
  • Бамборо П., Хеджкок К.Дж., Ричардс В.Г. (1995). «Рецепторы интерлейкина-2 и интерлейкина-4, изученные с помощью молекулярного моделирования». Структура . 2 (9): 839–51 . doi :10.1016/S0969-2126(94)00085-9. PMID  7529123.
  • Clark PA, Lester T, Genet S, Jones AM, Hendriks R, Levinsky RJ и др. (октябрь 1995 г.). «Скрининг мутаций, вызывающих тяжелый комбинированный иммунодефицит, связанный с Х-хромосомой, в гене гамма-цепи IL-2R с помощью анализа полиморфизма одноцепочечной конформации». Hum. Genet . 96 (4): 427– 32. doi :10.1007/BF00191801. PMID  7557965. S2CID  29039832.
  • Pepper AE, Buckley RH, Small TN, Puck JM (сентябрь 1995 г.). «Две мутационные горячие точки в гене гамма-цепи рецептора интерлейкина-2, вызывающие тяжелый комбинированный иммунодефицит, связанный с Х-хромосомой человека». Am. J. Hum. Genet . 57 (3): 564–71 . PMC  1801277 . PMID  7668284.
  • Обо К., Такасава Н., Исии Н., Танака Н., Накамура М., Сугамура К. (март 1995 г.). «Функциональный анализ промотора гена гамма-цепи рецептора интерлейкина 2 человека». Ж. Биол. Хим . 270 (13): 7479– 86. doi : 10.1074/jbc.270.13.7479 . ПМИД  7706294.
  • Puck JM, Pepper AE, Bédard PM, Laframboise R (февраль 1995 г.). «Мозаицизм женской зародышевой линии как источник уникальной мутации гамма-цепи рецептора IL-2, вызывающей тяжелый комбинированный иммунодефицит, связанный с Х-хромосомой». J. Clin. Invest . 95 (2): 895– 9. doi :10.1172/JCI117740. PMC  295580. PMID  7860773 .
  • DiSanto JP, Rieux-Laucat F, Dautry-Varsat A, Fischer A, de Saint Basile G (сентябрь 1994 г.). «Дефектная гамма-цепь рецептора человеческого интерлейкина 2 при атипичном тяжелом комбинированном иммунодефиците, связанном с Х-хромосомой, с периферическими Т-клетками». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 91 (20): 9466– 70. Bibcode :1994PNAS...91.9466D. doi : 10.1073/pnas.91.20.9466 . PMC  44833 . PMID  7937790.
  • Russell SM, Johnston JA, Noguchi M, Kawamura M, Bacon CM, Friedmann M и др. (ноябрь 1994 г.). «Взаимодействие цепей бета и гамма c IL-2R с Jak1 и Jak3: последствия для XSCID и XCID». Science . 266 (5187): 1042– 5. Bibcode :1994Sci...266.1042R. doi :10.1126/science.7973658. PMID  7973658.
  • Ishii N, Asao H, Kimura Y, Takeshita T, Nakamura M, Tsuchiya S и др. (август 1994 г.). «Нарушение связывания лиганда и сигнализация роста мутантных рецепторов IL-2 гамма-цепей у пациентов с тяжелым комбинированным иммунодефицитом, сцепленным с Х-хромосомой». J. Immunol . 153 (3): 1310– 7. doi :10.4049/jimmunol.153.3.1310. PMID  8027558. S2CID  24092176.
  • Джонсон К., Чой И., Ву З., Чиарделли Т., Гранцов Р., Уэйлен К. и др. (1994). «Растворимые субъединицы бета и гамма рецептора ИЛ-2: связывание лиганда и кооперативность». Eur. Cytokine Netw . 5 (1): 23–34 . PMID  8049354.
  • Markiewicz S, Subtil A, Dautry-Varsat A, Fischer A, de Saint Basile G (май 1994). «Обнаружение трех бессмысленных мутаций и одной миссенс-мутации в гене гамма-цепи рецептора интерлейкина-2 в SCIDX1, которые по-разному влияют на процессинг мРНК». Genomics . 21 (1): 291– 3. doi :10.1006/geno.1994.1265. PMID  8088810.
  • Кондо М., Такешита Т., Исии Н., Накамура М., Ватанабэ С., Араи К. и др. (декабрь 1993 г.). «Совместное использование гамма-цепи рецептора интерлейкина-2 (IL-2) между рецепторами IL-2 и IL-4». Наука . 262 (5141): 1874–7 . Бибкод : 1993Sci...262.1874K. дои : 10.1126/science.8266076. ПМИД  8266076.
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Common_gamma_chain&oldid=1273603883"