인터류킨 13

Interleukin 13
IL13
Protein IL13 PDB 1ga3.png
사용 가능한 구조
PDBOrtholog 검색: PDBe RCSB
식별자
에일리어스IL13, IL-13, P600, 인터류킨 13
외부 IDOMIM: 147683 MGI: 96541 HomoloGene: 1649 GeneCards: IL13
맞춤법
종.인간마우스
엔트레즈
앙상블
유니프로트
RefSeq(mRNA)

NM_002188

NM_008355

RefSeq(단백질)

NP_002179
NP_001341920
NP_001341921
NP_001341922

NP_032381

장소(UCSC)없음Chr 11: 53.52 ~53.53 Mb
PubMed 검색[2][3]
위키데이터
인간 보기/편집마우스 표시/편집

인터류킨 13(IL-13)은 IL13 [4][5][6]유전자에 의해 인간에게 암호화되는 단백질이다.IL-13은 1993년 처음 복제됐으며 길이 1.4kb의 [4]5q31 염색체에 위치해 있다.질량은 13kDa이며 4개의 알파 나선 [7]다발로 접힙니다.IL-13의 2차 구조 특성은 Interleukin 4(IL-4)와 유사하지만 IL-4에 대한 배열 동일성은 25%에 불과하며 IL-4 독립 [7][4][8]시그널링이 가능하다.IL-13은 T형 2(Th2) 세포, CD4 세포, 천연 킬러 T 세포, 비만 세포, 호산구,[7] 핵구에서 분비되는 사이토카인이다.인터류킨-13은 IgE 합성, 고블렛 세포과형성, 점액과분비, 기도과잉반응성, 섬유화 및 키티나아제 상향조절의 [7]중심조절제이다.알레르기성 염증과 [7]천식을 비롯한 여러 질병의 매개자입니다.

기능들

IL-13은 가까운 사이토카인 [4]IL-4와 유사한 면역세포에 영향을 미친다.그러나 IL-13은 많은 [4]조직에서 알레르기 염증에 의해 유발되는 생리적 변화의 중심 매개체일 것으로 의심된다.

IL-13은 주로 기도질환의 유도와 관련이 있지만 항염증성[4]가지고 있다.IL-13은 [4]기도에서 매트릭스 메탈로프로테아제(MMPs)로 알려진 단백질 분해 효소의 클래스를 유도한다.이들 효소는 실질 염증세포가 기도 내강으로 침입하도록 유도하기 위해 필요하며, 거기에서 [4]염증세포가 제거된다.다른 요인들 중에서 IL-13은 [4]질식하기 쉬운 과도한 알레르기 염증으로부터 보호하는 메커니즘의 일부로서 이러한 MMP를 유도한다.

IL-13은 조혈세포의 변화를 유도하는 것으로 알려져 있지만,[4] 이러한 영향은 IL-4보다 덜 중요할 것이다.또한 IL-13은 활성화된 인간 [4][7]B세포에서 면역글로불린E(IgE) 분비를 유도할 수 있다.마우스로부터의 IL-13 결실은 Th2 세포 발달이나 잠재적 알레르겐에 [4]의해 유도되는 항원 특이 IgE 반응에 현저한 영향을 미치지 않는다.이에 비해 IL-4를 삭제하면 이러한 응답이 비활성화됩니다.따라서 림프성 사이토카인보다는 IL-13이 알레르기성 염증세포와 접촉하는 비면역세포를 연결하는 분자교로서 더욱 두드러지게 작용하여 생리기능을 [4]변화시킨다.

IL-13의 시그널링은 IL-4와의 [7]공유 멀티서브유닛 수용체를 통해 시작됩니다.이 수용체는 알파 IL-4 수용체(IL-4Rα)와 알파 인터류킨-13 수용체(IL-13R1)[7]로 이루어진 헤테로다이머 수용체 복합체이다.IL-13의 IL-13R1에 대한 높은 친화력은 IL-4R1에 대한 헤테로디머 형성 가능성을 더욱 증가시키고 타입 2 IL-4 수용체의 생산을 증가시킨다.헤테로다이머라이즈는 STAT6와 IRS를 [7]모두 활성화한다.STAT6 시그널링은 알레르기 [7]반응을 시작하는 데 중요하다.IL-13의 생물학적 영향의 대부분은 IL-4의 영향과 마찬가지로 단일 전사 인자, 신호 변환기 및 전사 6(STAT6)[7]의 활성화제와 관련이 있다.인터류킨-13 및 IL-4 수용체(IL-4Rα)의 α 서브유닛과 관련된 수용체는 STAT6의 [9]다운스트림 활성화를 가능하게 한다.수용체의 세포질 말단에 있는 JAK 야누스 키나아제 단백질은 STAT6의 인산화를 허용하고, STAT6는 활성화된 호모디머를 형성하여 [9]핵으로 운반된다.일단 핵에서 STAT6 헤테로디머 분자는 숙주 면역 방어와 Th2의 [9]발달과 같은 알레르기 염증 반응 사이의 균형에 중요한 세포 유형의 유전자 발현을 조절한다.이것은 Ala 유전자에 직면했을 때 발생하는 알레르기 반응에서 비롯될 수 있다.IL-13은 IL-13Rα2로 알려진 [10]다른 수용체에도 결합합니다.IL-13Rα2(미끼수용체로 표시됨)는 Th2 세포에서 유래하며 다면성 면역 조절 사이토카인이다.[10]IL-13은 IL-13Ra1보다 [10]IL-13Rα2에 대한 친화력(50배)이 높다.IL-13Rα2 서브유닛은 IL-13에만 결합하며 [10]생쥐에서 막 결합 및 용해 형태로 존재한다.IL-13Rα2의 수용성 형태는 인체 [10]피험자에서 검출되지 않았다.IL-13Rα2 늘 궤적을 가진 IL-13 트랜스제닉 마우스 폐에 대한 연구 결과, IL-13Rα2 결핍이 IL-13 또는 타원형 부민 유도 폐염 및 리모델링을 [10]유의하게 증가시켰다.면역 세포나 내피 세포와 같은 대부분의 정상 세포는 매우 낮거나 감지할 수 없는 수준의 IL-13 [10]수용체를 발현합니다.연구에 따르면 인간 천식 기도 섬유아세포에서 IL-13Rα2의 세포 표면 발현이 정상 대조 기도 [10]섬유아세포에서보다 감소된 것으로 나타났다.이는 IL-13Rα2가 IL-13 유도 반응의 음성 조절기라는 가설을 뒷받침했고, [10]생쥐의 폐에서 TGF-β1의 생성과 콜라겐의 축적을 현저하게 감소시켰다.

인터류킨-13은 고블렛 세포 변형[11]중요한 역할을 한다.고블렛 세포는 뮤신(MUC)[11]으로 채워진다.MUC5AC 뮤신 5AC는 고블렛 세포의 [11]겔상 뮤신 생성물이다.Interleukin-13과 MUC5AC의 기관 상피에서 발생하는을 허용goblet 세포 분화를 유발한다.그 지방산 대사에서 효소와 그 대사 물질, 15-HETE[11]15-Lipoxygenase-1(15LO1), 매우 천식(는 MUC5AC의 overexpression로 통한다)에 IL-13에 의해, 인간의 기도 상피'ce'에서 유도되고 있다.고블렛 세포의 수가 증가함에 따라 기관지 [11]내에서 과도한 점액이 생성되고 있다.MUC 저장 및 분비 변화의 기능적 결과는 가래 생성, 기도 협착, 악화 및 폐 [11]기능의 가속 상실을 포함한 천식 환자의 다양한 임상 이상에 대한 병태 생리학적 메커니즘에 기여한다.

또한 IL-13은 만성혈혈흡충증, 아토피 피부염 등 제2형 사이토카인의 증가를 특징으로 하는 다양한 질환의 과정에서 강력한 섬유화 프로그램을 유도하는 것으로 나타났다.이 섬유소생 프로그램은 PDGFRβ+[12] 섬유아세포에서 IL-4Rα를 통한 직접 IL-13 시그널링에 매우 의존한다고 제안되었다.

임상적 의의

IL-13은 특히 기생충 장기에 생리적 변화를 유발하며, 이는 유해 생물이나 그 생산물을 쫓아내는 데 필요하다.예를 들어 다양한 생쥐 헬프민트의 내장에서 배출하려면 Th2 세포에 의해 분비되는 IL-13이 필요하다.IL-13은 기생충에 적대적인 환경을 만드는 몇 가지 변화를 유도하는데, 여기에는 강화된 수축과 내장 상피 세포로부터의 당단백질 과다 분비가 포함되며, 궁극적으로 장 벽에서 유기체의 이탈과 제거로 [13]이어진다.

기생충인 주혈흡충 만소니의 난자는 내벽, 간, 폐, 그리고 심지어 중추신경계를 포함한 다양한 장기에 머물며 IL-13의 통제 하에 육아종의 형성을 유도할 수 있다.그러나 여기서 최종적인 결과는 장기 손상이며 종종 감염의 해결이 아닌 심각하거나 심지어 치명적인 질병이다.새로운 개념은 IL-13이 세포 내 감염을 해결하는 데 필요한 Th1 반응을 길항시킬 수 있다는 것이다.비정상적으로 많은 Th2세포의 모집으로 특징지어지는 이 면역불규칙적인 맥락에서 IL-13은 세포병원체를 파괴하는 숙주 면역세포의 능력을 억제한다.

IL-13 발현이 알레르기 유발 [14]후 아토피 가벼운 천식 환자의 기관지 폐포 세척액(BAL)과 세포에서 증가하는 것으로 입증되었다.게놈 전체의 연관 연구는 IL-13의 다중 다형성과 천식 감수성, 기관지 과민반응성 및 IgE 수치 [14]증가와 관련된 IL-13 수용체를 코드하는 유전자를 확인했다.IL-13의 overexpression 알레르기 폐 질환의 기도 hyperresponsiveness, 배상 세포 화생, 점액 분비 과다 및 항로 모든 airway 방해가 되는데 한몫 리모델링을 포함한 많은 기능을 유인하는 지역이다.[15]쥐 연구는 IL-13과 쥐 asthma-like Th2 응답 생성에 충분한 필요하다는 것을 입증했다.IL-13은 [7]주로 가래, 기관지 점막하부, 말초혈액, 기도 평활근 [7]다발의 비만세포에서 과다하게 압박됩니다IL-4는 이러한 생리학적 변화에 기여하지만 IL-13보다는 덜 중요하다.IL-13은 또한 폐에 대한 알레르기 이펙터 세포의 모집에 필요한 케모카인의 분비를 유도한다.STAT6 트랜스제닉 마우스 연구는 이러한 효과의 대부분을 위해 기도 상피를 통해서만 발생하는 IL-13 시그널링이 필요할 가능성을 시사한다.IL-13이 인간 질병의 통제에 직접적으로 관여하는 연구는 아직 없지만, IL-13 유전자의 많은 다형성[13]천식과 같은 아토피 호흡기 질환의 위험을 증가시키는 것으로 나타났다.천식에 대한 녹아웃 마우스 모델을 사용하여 수행된 연구에서 공기 저항성, 점액 생성 및 프로프로겐 매개체 유도는 IL-13Rα2가 [7]아닌 IL-13R1의 존재에 의존하는 것으로 밝혀졌다.생체내 트랜스제닉 마우스 연구는 IL-13의 폐 [7]과발현이 상피하 기도 섬유화를 유도한다는 것을 보여준다.IL-13은 독소, 감염, 알레르기 및 이식 후 섬유증 [7]모델에서의 주요 효과제이다.

다른 연구는 IL-13이 상피 세포의 생존과 이동, 기도 상피 세포에 의한 유도성 일산화질소 합성효소의 생성, 대식세포의 활성화, 상피 세포의 투과성, 그리고 콜라겐 침전물로 이어지는 근섬유아세포로의 기도 섬유아세포의 변환에 책임이 있다는 것을 시사한다.n.[14] 그러면 이 퇴적물이 천식 [14]환자의 기도 재모형에 영향을 미칩니다.

DupilumabIL-4 및 IL-13, IL4Rα[16]공유 수용체를 대상으로 하는 모노클로널 항체 IL-13 및 IL-4 조절제이다.IL-4와 IL-13은 유사한 생물학적 활성을 가지고 있기 때문에, 두필루맵은 천식 [16]환자에게 효과적인 치료 형태일 수 있다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b c GRCm38: 앙상블 릴리즈 89: ENSMUSG000020383 - 앙상블, 2017년 5월
  2. ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  3. ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  4. ^ a b c d e f g h i j k l m Minty A, Chalon P, Derocq JM, Dumont X, Guillemot JC, Kaghad M, Labit C, Leplatois P, Liauzun P, Miloux B (March 1993). "Interleukin-13 is a new human lymphokine regulating inflammatory and immune responses". Nature. 362 (6417): 248–50. Bibcode:1993Natur.362..248M. doi:10.1038/362248a0. PMID 8096327. S2CID 4368915.
  5. ^ McKenzie AN, Culpepper JA, de Waal Malefyt R, Brière F, Punnonen J, Aversa G, Sato A, Dang W, Cocks BG, Menon S (April 1993). "Interleukin 13, a T-cell-derived cytokine that regulates human monocyte and B-cell function". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 90 (8): 3735–9. Bibcode:1993PNAS...90.3735M. doi:10.1073/pnas.90.8.3735. PMC 46376. PMID 8097324.
  6. ^ Morgan JG, Dolganov GM, Robbins SE, Hinton LM, Lovett M (October 1992). "The selective isolation of novel cDNAs encoded by the regions surrounding the human interleukin 4 and 5 genes". Nucleic Acids Res. 20 (19): 5173–9. doi:10.1093/nar/20.19.5173. PMC 334302. PMID 1408833.
  7. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p Rael EL, Lockey RF (2011). "Interleukin-13 signaling and its role in asthma". The World Allergy Organization Journal. 4 (3): 54–64. doi:10.1097/WOX.0b013e31821188e0. PMC 3651056. PMID 23283176.
  8. ^ Zurawski G, de Vries JE (January 1994). "Interleukin 13, an interleukin 4-like cytokine that acts on monocytes and B cells, but not on T cells". Immunol. Today. 15 (1): 19–26. doi:10.1016/0167-5699(94)90021-3. PMID 7907877.
  9. ^ a b c Walford HH, Doherty TA (2013). "STAT6 and lung inflammation". JAK-STAT. 2 (4): e25301. doi:10.4161/jkst.25301. PMC 3876430. PMID 24416647.
  10. ^ a b c d e f g h i Tu M, Wange W, Cai L, Zhu P, Gao Z, Zheng W (2016). "IL-13 receptor α2 stimulates human glioma cell growth and metastasis through the Src/PI3K/Akt/mTOR signaling pathway". Tumour Biology. 37 (11): 14701–14709. doi:10.1007/s13277-016-5346-x. PMID 27623944. S2CID 30389002.
  11. ^ a b c d e f Fahy JV (2002). "Goblet cell and mucin gene abnormalities in asthma". Chest. 122 (6 Suppl): 320S–326S. doi:10.1378/chest.122.6_suppl.320S. PMID 12475809. S2CID 23113468.
  12. ^ Gieseck RL, Ramalingam TR, Hart KM, Vannella KM, Cantu DA, Lu WY, Ferreira-González S, Forbes SJ, Vallier L, Wynn TA (2016). "Interleukin-13 Activates Distinct Cellular Pathways Leading to Ductular Reaction, Steatosis, and Fibrosis". Immunity. 45 (1): 145–58. doi:10.1016/j.immuni.2016.06.009. PMC 4956513. PMID 27421703.
  13. ^ a b Seyfizadeh N, Seyfizadeh N, Babaloo Z (2014). "Interleukin-13 as an Important Mediator: A Review on its Roles in Some Human Diseases". Iranian Journal of Allergy, Asthma and Immunology. In Press.
  14. ^ a b c d Ingram JL, Kraft M (2012). "IL-13 in asthma and allergic disease: asthma phenotypes and targeted therapies". The Journal of Allergy and Clinical Immunology. 130 (4): 829–42, quiz 843–4. doi:10.1016/j.jaci.2012.06.034. PMID 22951057.
  15. ^ Wills-Karp M, Luyimbazi J, Xu X, Schofield B, Neben TY, Karp CL, Donaldson DD (December 1998). "Interleukin-13: central mediator of allergic asthma". Science. 282 (5397): 2258–61. Bibcode:1998Sci...282.2258W. doi:10.1126/science.282.5397.2258. PMID 9856949.
  16. ^ a b Vatrella A, Fabozzi I, Calabrese C, Maselli R, Pelaia G (2014). "Dupilumab: a novel treatment for asthma". Journal of Asthma and Allergy. 7: 123–30. doi:10.2147/JAA.S52387. PMC 4159398. PMID 25214796.

추가 정보

  • Marone G, Florio G, Petraroli A, de Paulis A (2001). "Dysregulation of the IgE/Fc epsilon RI network in HIV-1 infection". J. Allergy Clin. Immunol. 107 (1): 22–30. doi:10.1067/mai.2001.111589. PMID 11149986.
  • Marone G, Florio G, Triggiani M, Petraroli A, de Paulis A (2001). "Mechanisms of IgE elevation in HIV-1 infection". Crit. Rev. Immunol. 20 (6): 477–96. doi:10.1615/critrevimmunol.v20.i6.40. PMID 11396683.
  • Skinnider BF, Kapp U, Mak TW (2003). "The role of interleukin 13 in classical Hodgkin lymphoma". Leuk. Lymphoma. 43 (6): 1203–10. doi:10.1080/10428190290026259. PMID 12152987. S2CID 21083414.
  • Izuhara K, Arima K, Yasunaga S (2003). "IL-4 and IL-13: their pathological roles in allergic diseases and their potential in developing new therapies". Current Drug Targets. Inflammation and Allergy. 1 (3): 263–9. doi:10.2174/1568010023344661. PMID 14561191.
  • Dessein A, Kouriba B, Eboumbou C, Dessein H, Argiro L, Marquet S, Elwali NE, Rodrigues V, Li Y, Doumbo O, Chevillard C (2005). "Interleukin-13 in the skin and interferon-gamma in the liver are key players in immune protection in human schistosomiasis". Immunol. Rev. 201: 180–90. doi:10.1111/j.0105-2896.2004.00195.x. PMID 15361241. S2CID 25378236.
  • Copeland KF (2006). "Modulation of HIV-1 transcription by cytokines and chemokines". Mini Reviews in Medicinal Chemistry. 5 (12): 1093–101. doi:10.2174/138955705774933383. PMID 16375755.

외부 링크

  • PDB for UniProt: P35225(Interleukin-13)에서 PDBe-KB에 있는 모든 구조 정보의 개요.