IL-31은 gp130/IL-6 사이토카인 계열의 반병렬 4헥스 번들 구조를 가진 사이토카인이다.[5]이 제품군에는 IL-6, IL-11, IL-27, 백혈병 억제 인자(LIF), 온코스타틴M(OSM), 담도신경계폐 인자(CNTF), 카디오트로핀-1(CT-1), 카디오트로핀 유사 사이토카인(CLC), 신경계인(NP) 등이 포함된다.[6]이들 단백질이 형성하는 항병렬다발은 '상향하' 위상(up-up-up-down)이 있는데, 이는 각각의 수용체 복합체에 대한 사이토카인 결합과 관련된 구조다.[5]IL-6 계열의 사이토카인은 타입 I 사이토카인 수용체를 통해 신호를 보낸다.제1종 사이토카인 수용체는 세포외 영역에서 보존된 사이토카인 잔류물 및 보존된 WSxWS 모티브와 그들의 사이토카인 결합 영역(CBD)을 공유함으로써 정의된다.[5]수용체는 보통 당단백질 130(gp130)을 함유하는 이질성 복합체를 형성하는데, 이는 다운스트림 신호 경로 활성화에 중요하다.[5]IL-31은 수용체 복합체가 gp130을 함유하지 않아 이 사이토카인 계열에서 독보적이다.IL-31 수용체는 인터루킨 31 수용체 알파(IL-31RA)의 이질측정기로, OSMR.[5] IL-31RA는 원래 GLM-R(gp130 유사 단세포 수용체) 또는 GPL(gp130 유사 수용체)로 지칭되었다.[5]IL-31 수용체 복합체에는 gp130이 부족하지만 IL-31RA는 기존 서술자가 시사하는 것처럼 gp130과 유사성이 있다.
신호
IL-31 수용체 A(IL31RA)와 온코스타틴M 수용체(OSMR) 서브유닛으로 구성된 수용체 복합체를 통한 IL-31 신호이러한 수용체 하위 단위는 활성 단세포와 비절연 상피세포로 표현된다.[3]IL-31RA는 CBD(사이토카인 바인딩 도메인)를 통해 IL-31을 바인딩한다.OSMR은 일반적으로 IL-31에 바인딩되지 않지만 IL-31RA에 대한 IL-31 바인딩 친화력을 증가시킨다.IL-31RA는 JAC 계열의 키나제스와 연관성을 중개하는 box1 모티브를 가진 세포내 도메인을 가지고 있다.[5]또한 IL-31RA의 세포 내 부분에는 티로신 잔류물이 포함되어 있다.IL-31이 수용체 복합체에 결합하면 JAC 키나아제가 활성화되며, 이 키나아제는 STAT1, STAT3, STAT5를 인산화하여 활성화한다.[5]IL-31 결합단지의 OSMR 부분에는 세포내 모티브 박스1과 박스2가 포함되어 있다.[5]이를 통해 JAK1과 JAK2가 바인딩될 수 있으며, 이는 세포 내 영역의 티로신 잔여물이 인산화되면 모집된다.[5]이러한 인산화 사이트를 통해 JAC1과 JAC2에 의해 STAT3와 STAT5를 모집하고 인산화한다.STATs 외에도 PI3K를 채용하여 PI3K/AKT 신호 경로를 자극한다.[5]SHP-2를 바인딩하는 IL-31RA와는 대조적으로 OSMR은 세포 내 영역의 인산염 타이로진을 통해 어댑터 단백질 Shc와 상호작용한다.Shc를 통해 p38 및 JNK 경로와 함께 RAS/RAF/MEK/ERK 경로가 활성화된다.[5]IL-31RA/OSMR 단지에 바인딩하면 JAK, PI3K/AKT, ERK 신호 경로가 활성화된다.이 경로를 통해 대상 유전자를 기록할 수 있다.
IL-31은 만성 염증 질환의 역할을 하는 것으로 추정된다.[4][7]이러한 질병들 중 하나는 아토피 피부염, 즉 습진이다.아토피피부염 환자의 조직검사 시료를 아토피부염이 없는 환자의 시료와 비교했을 때 아토피부염 환자의 IL-31 수치가 높아졌다.IL-31은 케모킨 유전자 CCL1, CCL17, CCL22를 유도함으로써 이 질병에 대한 역할을 한다.[6]이 유전자들로부터 옮겨진 케모카인은 자극받은 피부에 T-세포들을 모집하고 거기서 더 많은 IL-31을 분비한다.이 사이클은 아토피 피부염에 대한 IL-31의 역할에 대한 현재의 이해다.IL-31은 아토피와 함께 염증성 장질환과 기도 과민증 등의 역할을 하는 것으로 추정된다.[6]
염증성 피부질환의 프루리아틱 형태 또는 가려움성 피부질환은 환자 생체검사 시 IL-31mRNA 수치가 높아진 것으로 나타났다.[6]IL-31 수용체 복합체의 조직분포를 분석한 결과 IL-31RA는 인체조직이 다른 등근성강관(dorsal root ganglia)에 풍부하다.[6]등근성 신경세포는 1차 감각 신경세포의 세포체가 있는 곳이다.등뿌리개골은 또한 "고치" 감각이 발현되는 곳이라고 여겨진다.[6]이러한 연구 결과는 프루라틱 피부병의 피부 생물학에서 IL-31의 높은 수준을 뒷받침한다.
개코아토피부염 치료에는 로키브트맵이라는 이름의 IL-31에 대한 단핵항체가 이용 가능하다.[9]
^ abDillon SR, Sprecher C, Hammond A, Bilsborough J, Rosenfeld-Franklin M, Presnell SR, et al. (July 2004). "Interleukin 31, a cytokine produced by activated T cells, induces dermatitis in mice". Nature Immunology. 5 (7): 752–60. doi:10.1038/ni1084. PMID15184896. S2CID12442845.
^ abcdefghijklmnopCornelissen C, Lüscher-Firzlaff J, Baron JM, Lüscher B (June 2012). "Signaling by IL-31 and functional consequences". European Journal of Cell Biology. 91 (6–7): 552–66. doi:10.1016/j.ejcb.2011.07.006. PMID21982586.
