Семейство интерлейкина-1

Реферат для кафедры биохимии ФФМ МГУ

им. М.В.Ломоносова

Подготовил:

Нимирицкий Петр Петрович

Оглавление

1.Введение 3

2. Семейство интерлейкина-1 4

2.1. Рецепторы семейства IL-1 4

2.2. Гены семейства IL-1 8

2.3. Структура молекул IL-1F и важнейшие молекулярные детерминанты рецепции 8

2.4. Особенности протеолитической активации и секреции IL-1F 10

2.5. Обзор отдельных представителей IL-1F 13

2.5.1 Интелейкин-1α и Интерелейкин-1β 13

2.5.2. Интерлейкин-18 и IL-18BP 17

2.5.3. Интерлейкин-33 19

2.5.4. Интерлейкин-36 20

2.5.6. Инетерейкин-37 и Инетерейкин-38 25

3. Заключение 26

4.Список литературы 27

1.Введение

Сложность организации многоклеточных животных влечет за собой очевидную необходимость наличия систем, отвечающих за интеграцию органов, тканей и, наконец, клеток этого организма. Классическая точка зрения выделяет два крупных уровня этой интегрирующей системы: нервная регуляция и гуморальная. Обе эти системы находятся в постоянном взаимодействии и устроены таким образом, чтобы координировать состояние и функции организма, исходя из состояния внешней и внутренней среды. Подробности строения и функционирования этих систем подробно рассматриваются в пределах многих общих и специальных курсов университетского образования. Однако, существует точка зрения, что цитокиновая регуляция, координирующая функционирование организма на клеточном и тканевом уровнях, может являться третьим уровнем организации этой интегрирующей системы. И нервная и гуморальная и цитокиновая регуляции координируют и дополняют друг друга.

Цитокины – это разнообразный класс белковых медиаторов межклеточных взаимодействий. Цитокинами регулируются очень многие функции организма, от процессов роста и развития, до иммунитета, регенерации и поведения. Цитокиновая регуляция имеет несколько отличающих её функциональных характеристик. В первую очередь, это продукция цитокинов отдельными клетками, а не органами или железами, плейотропность действия одного и того же цитокина на разные типы клеток, наличие большого количества функциональных дублеров с перекрытием функций разных цитокинов, групповое воздействие на клетки, когда на клетку воздействуют сразу несколько цитокинов, при этом результирующее действие такой “смеси” медиаторов не равно простой сумме их биологических активностей. Все эти особенность приводят к появлению так называемой цитокиновой сети – многоуровневой нецентрализованной системы регуляции. Учитывая значение цитокинов в регуляции функций организма, очевидно, что нарушения функционирования этой физиологической системы влекут за собой многочисленные и разнообразные патологии. Таким образом, изучение закономерностей устройства цитокиновой системы регуляции – это возможность обнаружить причины патологий и определить молекулярные мишени для их лечения.

Одной из крупных групп цитокинов является семейство интерлейкина-1. Данная работа посвящена разбору информации об этом важнейшем семействе.

2. Семейство интерлейкина-1

Семейство IL-1 (IL-1F) на данный момент объединяет 11 структурно близких молекул–медиаторов воспаления. Представители этого семейства имеют общее эволюционной происхождение. Причем, молекулярный предок всех современных представителей этой группы появился в результате дупликации гена, вторая копия которого в дальнейшем дала начало группе факторов роста фибробластов. [37] Это является причиной высокой структурной гомологии FGF и IL-1. Члены семейства связаны с регуляцией реакций врожденного иммунитета. Особенности функционирования членов IL-1F связаны, прежде всего, с высокой гомологичностью внутриклеточных доменов их рецепторов с внутриклеточными доменами Toll-like рецепторов (TLR). Эти домены получили общее название TIR-домены (Toll-like and Interleukin-1 Receptor). [23] Сходство структуры, биохимии и адаптерных молекул, а значит, и сигнальных эффектов внеклеточных лигандов TLR и рецепторов IL-1RF имеет важное следствие: для клеток их действие очень похоже. Дублирование эффектов PAMPs членами IL-1F необходимо для амплификации сигнала от патогенов без их диссеминации, и генерализации местных эффектов воспаления, то есть достаточно большое локальное воспаление может иметь эффекты на системном уровне [1]. Важная черта, отличающая функционирование систем IL-1F как от системы лигандов TLR, так и от других групп цитокинов – это существование кроме активирующих молекул-агонистов, еще и рецепторных антагонистов-дезактиваторов, способных регулировать распространение и силу влияний агонистов IL-1F. Так, IL-1α и IL-1β имеют специфический рецепторный антагонист IL-1Ra. Благодаря его экспрессии в ответ на IL-1 и коэкспрессии вместе с IL-1, возникает активная система сдержек, то есть отрицательная обратная связь, которая помогает контролировать воспалительные реакции, опосредованные IL-1. Часто причиной воспалительных заболеваний является именно нехватка или мутации в структуре рецепторного антагониста [75].