간섭 감마
Interferon gammaInterferon 타입 II를 이 기사에 통합하는 것이 제안되었다. (논의) 2022년 1월부터 제안되었다. |
간섭 감마 | |||||||||
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식별자 | |||||||||
기호. | IFN 감마 | ||||||||
팜 | PF00714 | ||||||||
빠맘 클랜 | CL0053 | ||||||||
인터프로 | IPR002069 | ||||||||
SCOP2 | 1rfb / SCOPe / SUPFAM | ||||||||
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임상 데이터 | |
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상호 | 액티무네 |
AHFS/Drugs.com | 모노그래프 |
Medline Plus | a601152 |
ATC 코드 | |
식별자 | |
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CAS 번호 | |
드러그뱅크 | |
켐스파이더 |
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유니 | |
첸블 | |
화학 및 물리 데이터 | |
공식 | C761H1206N214O225S6 |
몰 질량 | 17145.65g/120−1 |
(이게 뭐죠?) (표준) |
인터페론 감마(IFN-γ)는 2종류의 인터페론 [5]중 유일한 구성원인 이량화 수용성 사이토카인이다.역사 초기에 면역 간섭체로 알려진 이 간섭자의 존재는 E. F.에 의해 설명되었습니다.피토헤마글루티닌에 의해 자극된 인간 백혈구의 산물로서의 휠록 및 항원 자극 림프구의 [6]산물로서의 타인에 의한 휠록.그것은 또한 사람의 [7]림프구에서도 생성되는 것으로 나타났다.또는 투베르쿨린 감응 마우스 복막 림프구[8](PPD)가 만톡스 테스트(PPD)로 인해 발생하는 상등분자는 소포성 구내염 바이러스의 성장을 억제하는 것으로 나타났다.이들 보고서에는 결핵 검사에 사용되는 현재 널리 사용되는 IFN-γ 방출 분석의 기초가 되는 기본적인 관찰도 포함되어 있다.사람의 경우 IFN-α 단백질은 IFNG [9][10]유전자에 의해 암호화된다.
기능.
IFN-γ 또는 타입 II 간섭자는 바이러스, 박테리아 및 원생동물 감염에 대한 선천적이고 적응적인 면역에 중요한 사이토카인이다.IFN-γ는 대식세포의 중요한 활성제이며 주요 조직적합성 복합 클래스 II 분자 발현 유도제이다.이상 IFN-γ 발현은 많은 자가염증 및 자가면역질환과 관련이 있다.면역 체계에서 IFN-γ의 중요성은 부분적으로 바이러스 복제를 직접적으로 억제하는 능력, 그리고 가장 중요한 면역 자극 및 면역 조절 효과에서 비롯됩니다.IFN-γ는 선천적 면역반응의 일부로서 주로 천연 킬러 세포(NK)와 천연 킬러 T 세포(NKT)에 의해 생성되며, 항원 특이 면역이[11][12] 적응적 면역반응의 일부로서 발달하면 CD4 Th1 및 CD8 세포독성 T림프구(CTL) 이펙터 T세포에 의해 생성된다.IFN-γ는 또한 2010년대 [13]초에 처음 발견된 면역 세포 계열인 비세포독성 선천 림프세포(ILC)에 의해 생성된다.
구조.
IFN-γ 단량체는 6개의 α-헬리체의 핵심과 C-말단 [14][15]영역에서 확장된 전개 배열로 구성됩니다.이는 아래 구조 모델에 나와 있습니다.구조물의 핵심부에 있는 α-헬리쉬의 번호는 1~6이다.
생물학적으로 활성화된 이합체는 아래와 같이 두 모노머의 반병렬 인터록에 의해 형성됩니다.만화 모형에서는 단량체 하나는 빨간색으로, 다른 하나는 파란색으로 표시되어 있습니다.
수용체 결합
IFN-γ에 대한 세포반응은 Interferon gamma receptor 1(IFNGR1) 및 Interferon gamma receptor 2(IFNGR2)로 이루어진 헤테로다이머 리셉터와의 상호작용을 통해 활성화된다.수용체에 대한 IFN-γ 결합은 JAK-STAT 경로를 활성화한다.JAK-STAT 경로의 활성화는 MHC [16]II를 포함한 간섭자 자극유전자(ISG)의 상향조절을 유도한다.IFN-γ도 세포표면의 글리코사미노글리칸 헤파란 황산염(HS)에 결합한다.그러나 결합이 생물학적 활성을 촉진하는 다른 많은 헤파란 황산염 결합 단백질과는 대조적으로 IFN-γ의 HS 결합은 그 생물학적 [17]활성을 억제한다.
IFN-γ에[15] 대한 그림 1-3의 구조 모델은 모두 C-termini에서 17개의 아미노산만큼 단축됩니다.풀렝스 IFN-γ는 143 아미노산 길이, 모델은 126 아미노산 길이입니다.헤파란 황산염에 대한 친화력은 오직 17개의 아미노산의 [18]결실 배열 내에 존재한다.이 17개의 아미노산 배열 내에는 각각 D1과 D2라고 불리는 두 개의 염기성 아미노산 클러스터가 있다.헤파란 황산염은 이 [19]두 클러스터와 상호작용합니다.황산 헤파란이 없는 경우 D1 배열의 존재는 IFN-γ-수용체 복합체의 형성 [17]속도를 증가시킨다.아미노산의 D1 클러스터와 수용체 사이의 상호작용은 복합 형성의 첫 번째 단계일 수 있다.D1에 결합함으로써 HS는 수용체와 경쟁할 수 있으며 활성 수용체 복합체가 형성되는 것을 방지할 수 있다.
헤파란황산염과 IFN-γ의 상호작용의 생물학적 의미는 명확하지 않지만, D1 클러스터가 HS에 결합하는 것은 H1 [19]클러스터를 단백질 분해 분열로부터 보호할 수 있다.
생물학적 활동
IFN-γ는 T 도우미 세포(구체적으로는 T1h 세포), 세포독성 T 세포(TC 세포), 대식세포, 점막상피세포 및 NK 세포에서 분비된다.IFN-γ는 초기 선천성 면역 반응에서 전문적 APC에 대한 중요한 자가분비 신호이며 적응 면역 반응에서 중요한 파라크린 신호이다.IFN-γ의 발현은 사이토카인 IL-12, IL-15, IL-18 및 I형 IFN에 [20]의해 유도된다. IFN-γ는 II형 간섭자이며 혈청학적으로 I형 간섭자와는 구별되며, I형 변이체는 산성이며, I형 변이체는 산성이 있다.
IFN-γ는 항바이러스성, 면역조절성, 항종양성을 [21]가지고 있다.그것은 다양한 생리적, 세포적 반응을 생성하는 최대 30개의 유전자의 전사를 변화시킨다.효과는 다음과 같습니다.
- NK세포 활동[22] 촉진
- 대식세포의 항원 제시 및 리소좀 활성을 증가시킨다.
- 유도성산화질소합성효소(iNOS) 활성화
- 활성화된 혈장 B 세포에서 IgG2a 및 IgG3 생성을 유도합니다.
- 항원 제시 세포에서 등급 II MHC뿐만 아니라 등급 II MHC 분자의 발현을 증가시킨다. MHC뿐만 아니라 면역단백질(MECL1, LMP2, LMP7)의 서브유닛을 포함한 항원 처리 유전자의 유도를 통해 MHC의 높은 직접 조절과 더불어 TAP 및 ERAAP를 통해 특이하게 한다.로글로불린 자체
- 백혈구 이동에 필요한 접착 및 결합 촉진
- 고유 방어 인자의 발현을 유도한다. 예를 들어 레트로바이러스와 관련하여 관련 유전자는 직접 항바이러스 효과를 나타내는 TRIM5alpha, APOBEC 및 테데린을 포함한다.
- 2차 세균 [23][24]감염에 대한 치경 대식세포의 소수점.
는 Th1 세포를 정의합니다 IFN-γ은 기본 작용하는 사이토카인:.Th1 세포의 분비를 IFN-γ고, 차례로 이것 더 구분되지 않는 CD4+ 세포들이 Th1 세포로 Th2 세포 분화 억제 loop—while에 대해 긍정적인 의견을 나타내는 ,[25]을 차별화하는 것.(Th0 세포)(등가 정의하는 생화학제를 위해 다른 세포 포함한다 IL-4에 Th2 세포와 IL-17에 Th17 ce.lls)
NK세포 및 CD8+ 세포독성 T세포도 IFN-γ를 생성하며, IFN-γ는 RANK-LANKL 시그널링 경로에서 RANK 어댑터 단백질 TRAF6를 급속히 분해하여 골세포 형성을 억제하고, 그렇지 않으면 NF-γB 생성을 촉진한다.
육아종 형성 활성
육아종은 제거하거나 살균할 수 없는 물질을 다루는 신체의 방법이다.육아종의 감염 원인에는 결핵, 나병, 히스토플라스마증, 크립토코커스증, 콕시디오이드균증, 배반균증, 톡소플라스마증 등이 있습니다.비감염성 육아종 질환의 예로는 육종증, 크론병, 베릴리증, 거세포동맥염, 다발성 혈관염 육아종증, 다발성 혈관염이 있는 호산성 육아종증, 폐 류마티스 결절, 음식물 등의 미립자 물질의 [26]폐내 흡인 등이 있다.육아종의 감염성 병태생리학은 주로 여기에서 논의된다.
IFN-γ와 육아종 사이의 주요 연관성은 IFN-γ가 대식세포를 활성화하여 세포 내 [27]유기체를 죽이는데 있어 대식세포가 더 강력해 진다는 것이다.마이코박테리아 감염의 T1h 도우미 세포로부터의 IFN-γ에 의한 대식세포의 활성화에 의해 마이코박테리아에 의한(대식세포 [28][29]내에서의 존속) 식중독 성숙의 억제를 극복할 수 있다.IFN 유도 육아종 형성의 첫 단계는 세포 내 병원체의 존재 하에서 대식세포가 IL-1과 IL-12를 방출함으로써 T1h 도우미 세포를 활성화하고 이러한 병원체로부터 항원을 제시하는 것이다.다음으로 T1h 도우미 셀은 대식세포 주위에 집결하여 대식세포를 활성화하는 IFN-ll을 방출합니다.대식세포의 추가 활성화는 세포내 세균의 추가 살처분 사이클을 야기하고 IFN-γ의 추가 방출과 함께 T1h 도우미 세포에 대한 항원의 제시를 촉진한다.마지막으로 대식세포는 T1h 도우미 세포를 둘러싸고 감염을 막는 섬유아세포와 같은 세포가 된다.
임신 중 활동
자궁내추럴킬러세포(NK)는 생쥐에서 IFN-γ와 같은 높은 수준의 화학 유인제를 분비합니다.IFN-α는 모체 나선 동맥의 벽을 확장 및 박아 이식 부위로의 혈류를 향상시킵니다.이 리모델링은 태반이 영양분을 찾는 과정에서 자궁에 침입하면서 태반의 발달을 돕는다.IFN-γ 녹아웃 마우스는 십이지장 동맥의 정상적인 임신 유도 수정을 시작하지 못한다.이 모델들은 비정상적으로 적은 양의 세포나 데시두아의 [30]괴사를 보여준다.
인간의 경우 IFN-li의 수치가 높아지면 유산 위험이 높아집니다.상관관계 연구는 [31]자연유산이력이 없는 여성에 비해 자연유산이력이 있는 여성에게서 높은 IFN-γ 수치를 관찰했다.또한, 낮은 IFN-γ 수치는 성공적으로 임기를 채운 여성들과 관련이 있다.IFN-γ는 영양아세포에 세포독성이 있어 [32]유산으로 이어질 수 있다.그러나 IFN-α와 유산의 관계에 대한 인과관계 연구는 윤리적 제약으로 인해 수행되지 않았다.
생산.
고가의 바이오 의약품인 재조합 인간 IFN-ll은 원핵생물, 원생동물, 곰팡이(효모), 식물, 곤충 및 포유동물 세포를 포함한 다른 발현 체계로 발현되어 왔다.인간 IFN은 일반적으로 ACTIMMUNE®로 판매되는 대장균에서 발현되지만, 원핵발현 시스템의 결과물은 주입 후 혈류에서 짧은 반감기로 글리코실화되지 않으며, 세균발현 시스템으로부터의 정제 과정도 매우 비용이 많이 든다.Pichia pastoris와 같은 다른 표현 체계는 생산량 [33][34]면에서 만족스러운 결과를 나타내지 못했다.
치료용 사용
Interferon- 1 1b는 미국 식품의약국에 의해 만성 육아종[35](CGD) 및 골페트로시스 [36]치료에 대해 승인되었습니다.IFN-γ가 CGD에 도움이 되는 메커니즘은 환자의 산화대사를 [37]교정함으로써 카탈라아제 양성균에 대한 호중구의 효과를 높이는 것이다.
특발성 폐섬유증(IPF) 치료에는 승인되지 않았다.2002년 제조사 InterMune은 3단계 데이터가 IPF에서 생존 이익을 보여주고 경증에서 중등도 질환 환자의 사망률을 70% 줄였다는 보도 자료를 발표했다.미 법무부는 그 석방에는 거짓되고 오해의 소지가 있는 진술들이 포함되어 있다고 비난했다.인터무네의 최고경영자인 스콧 하코넨은 재판 자료를 조작한 혐의로 기소됐으며 2009년 통신사기 혐의로 유죄 판결을 받아 벌금과 사회봉사형을 선고받았다.하코넨은 미국 제9순회항소법원에 유죄판결을 항소했으나 [38]패소했다.하코넨은 2021년 [39]1월 20일 완전한 사면을 받았다.
필라델피아 소아병원이 실시한 프리드라이히 운동실조증(FA) 치료에서 IFN-γ의 역할에 대한 예비 연구는 단기(<[40][41][42] 6개월) 치료에서 유익한 효과를 발견하지 못했다.하지만, 터키의 연구원들은 6개월의 [43]치료 후에 환자들의 걸음걸이와 자세가 크게 개선되었다는 것을 발견했다.
공식적으로 승인되지는 않았지만, 중간 정도에서 심각한 아토피 피부염 [44][45][46]환자를 치료하는데도 효과가 있는 것으로 나타났습니다.구체적으로는 단순 헤르페스 바이러스 성향을 가진 환자나 소아과 [47]환자 등 IFN-γ 발현이 낮은 환자에서 재조합 IFN-γ 치료가 유망하다는 것을 보여주었다.
면역요법에서의 잠재적 사용
IFN-γ는 암세포의 항증식 상태를 증가시키고, MHC I 및 MHC II 발현을 상향 조절하여 면역 인지 및 병원성 [48]세포의 제거를 증가시킨다.IFN-γ는 또한 종양 [49]구조에 부정적인 영향을 미치는 피브로넥틴을 상향 조절하여 종양의 전이를 감소시킨다.
IFN-γ는 어떤 암 면역 치료에서도 아직 치료에 대해 승인되지 않았습니다.그러나 방광암과 흑색종암 환자에게 IFN-γ를 투여했을 때 생존율이 개선되었다.가장 유망한 결과는 난소암 2기와 3기 환자에게서 나왔다.반면 CD8 양성 림프구에서 분비되는 인터페론-γ는 난소암세포의 PD-L1을 상향 조절해 종양 [50]성장을 촉진한다고 강조했다.암세포에서 IFN-γ에 대한 시험관내 연구는 보다 광범위하며, 결과는 IFN-γ의 항증식 활성이 성장 억제 또는 세포 사멸로 이어지고, 일반적으로 아포토시스에 의해 유도되지만 때로는 자가 파지에 [33]의해 유도된다는 것을 보여준다.또한 HEK293에서 발현되는 재조합 인간 IFN-γ의 포유동물 글리코실화는 [51]대장균에서 발현되는 비당화 형태에 비해 치료 효과를 향상시키는 것으로 보고되었다.
상호 작용
인터페론-γ는 인터페론 감마 수용체 1 및 인터페론 감마 수용체 [52][53]2와 상호작용하는 것으로 나타났다.
질병.
인터페론-γ는 샤가스병을 [54]포함한 일부 세포 내 병원균에 대한 면역 반응에 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다.또한 지루성 [55]피부염에 관여하는 것으로 확인되었다.
IFN-γ는 헤르페스 단순 바이러스 I(HSV) 감염에서 항바이러스 효과가 크다.IFN-ll은 HSV가 감염된 세포의 핵으로 전송하기 위해 의존하는 미세관을 손상시켜 HSV의 [56][57]복제 능력을 억제합니다.생쥐를 대상으로 한 아시클로빌 내성 헤르페스에 대한 연구는 IFN-γ 치료가 헤르페스 바이러스 부하를 크게 줄일 수 있다는 것을 보여주었다.IFN-γ가 헤르페스 번식을 억제하는 메커니즘은 T세포와 독립적이며, 이는 IFN-γ가 T세포가 [58][59][60]낮은 개인에게 효과적인 치료법이 될 수 있음을 의미한다.
클라미디아 감염은 숙주 세포의 IFN-γ에 의해 영향을 받는다.인간 상피세포에서 IFN-γ는 인돌아민 2,3-디옥시게나아제의 발현을 상향조정하여 숙주의 트립토판을 감소시켜 클라미디아 [61][62]번식을 저해한다.또한 설치류 상피세포에서 IFNγ는 클라미디아 [63]증식을 억제하는 GTPase를 상향 조절한다.인간과 설치류 시스템 모두에서 클라미디아는 숙주 세포 [64]행동의 부정적인 영향을 피하기 위한 메커니즘을 진화시켰다.
규정
5' [65]UTR의 의사 노트 원소에 의해 간섭-감마 표현이 조절된다는 증거가 있다.또한 간섭성 감마는 마이크로RNA인 miR-29에 [66]의해 직간접적으로 조절된다는 증거가 있다.또한 T세포에서 GAPDH를 통해 간섭 감마의 발현을 조절한다는 증거가 있다.이 상호작용은 3'에 발생합니다.UTR. GAPDH 결합으로 mRNA [67]시퀀스의 변환이 방해됩니다.
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