大多數(shù)細(xì)胞因子受體是由兩個(gè)或兩個(gè)以上的亞單位組成的異源二聚體或多聚體,通常包括一個(gè)特異性配體結(jié)合α鏈和一個(gè)參與信號的β鏈。α鏈構(gòu)成低親和力受體,β鏈一般單獨(dú)不能與細(xì)胞因子結(jié)合,但參與高親和力受體的形成和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。應(yīng)用配體竟?fàn)幗Y(jié)合試驗(yàn)、功能相似性分析以及分子克隆技術(shù)發(fā)現(xiàn)在細(xì)胞因子受體中存在著不同細(xì)胞因子受體共用同一種鏈的現(xiàn)象。
。ㄒ)細(xì)胞因子受體共用鏈的種類
在眾多的細(xì)胞因子中,某些細(xì)胞因子的作用十分相似,如IL-3、IL-5、GM-CSF都作用于造血系統(tǒng),促進(jìn)造血干細(xì)胞或定向干細(xì)胞的增殖。IL-6、IL-11、LIF、OSM都能作用于肝細(xì)胞、巨核細(xì)胞、漿細(xì)胞瘤,發(fā)揮相似的生物學(xué)作用。IL-2、IL-4、IL-7、IL-9和IL-13均具有刺激T細(xì)胞或和B細(xì)胞增殖的作用。上述細(xì)胞因子功能的相似性已部分在受體水平得到解釋,在很大程度上是由細(xì)胞因子受體共用鏈所決定的。目前已知,細(xì)胞因子共用鏈主要有g(shù)p310、GM-CSFRβ鏈和IL-2Rγ鏈。
1.gp130/LIFR 為IL-6R、單抗MT18在骨髓瘤細(xì)胞系U266共沉淀中得到一種130kDa的糖蛋白,命名為gp130。1990年Hibi克隆成功,gp130,屬于造血因子受體家族。IL-6、IL-11均能刺激IL-6信賴的小鼠漿細(xì)胞瘤系T1165的增殖,能在IL-3、GM-CSF的作用下縮短骨髓多能干細(xì)胞的Go期,增強(qiáng)IL-3依賴的人和小鼠的巨核細(xì)胞集落的形成,促進(jìn)體內(nèi)、體外的特異性抗體反應(yīng),誘導(dǎo)肝細(xì)胞急性期蛋白的產(chǎn)生?筭p130能陰斷IL-6、IL-11兩種細(xì)胞因子分別誘導(dǎo)的TF1細(xì)胞的增殖,而抗IL-5R只能陰斷IL-6誘導(dǎo)的TF1的增殖,表明IL-6、IL-11受體共用一個(gè)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)鏈。OSM受體存在著低親和力及高親和力兩種受體,低親和力受體即gp130,gp130與LIFR構(gòu)成高親和力受體。與在IL-6R、IL-11R中不同,gp130在OSMR中只形成低親和力受體且不能單獨(dú)轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞因子信號。高親和力的LIF受體由LIFR和gp130組成,OSM與LIF能競爭結(jié)合高親和力LIF受體,但不競爭結(jié)合低親和力的LIF受體。
表4-19 gp130/LIFR共用鏈與高親和力受體組成的關(guān)系
配體 | 低親和力、特異性結(jié)合配體受體 | 高親和力受體 | |||
多肽鏈 | 結(jié)構(gòu)特征 | 親和力(kd≈) | 組成 | 親和力(kd≈) | |
IL-6 | IL-6Rα鏈 | 1個(gè)ICSF結(jié)構(gòu)域
1個(gè)HCSF結(jié)構(gòu)域 |
1~2nM | IL6-Rα/gp130、gp130(二聚化) | 40~50pM |
IL-11 | IL-11Rα鏈 | 1個(gè)ICSF結(jié)構(gòu)域 2個(gè)HCRF結(jié)構(gòu)域 | 10nM | IL011Rα/gp130 | 40~800pM |
LIF | LIFR | 2個(gè)HCRF結(jié)構(gòu)域 | LIFR/gp130 | 20~30pM | |
OSM | gp130 | 1個(gè)HCSF結(jié)構(gòu)域 | 500pM | gp130/LIFR | 5pM |
CNTF | CNTFRα鏈 | 1個(gè)ICSF結(jié)構(gòu)域 | 10nM | CNTFRα/gp130、LIFR | 100~200pM |
1個(gè)HCSF結(jié)構(gòu)域(GPI錨) |
注:(1)LIF:leukaemia inhibitory factor;OSM:oncostatin M;CNTF:ciliary neurotrophic factor.
(2)IGSF:immunoglobulin superfamily;GCRF:hematopoietic cytokine receptor family.
(3)gp130轉(zhuǎn)導(dǎo)IL-6、IL-11刺激信號,gp130與LIFR兩種鏈轉(zhuǎn)導(dǎo)LIF、OSM和CNTF刺激信號。
。4)IL-11Rα鏈(小鼠)與IL-6Rα鏈和CNTFRα鏈氨基酸同源性分別為24%和22%。
2.KH97/AIC2B為IL-3R、IL-5R、GM-CSFR所共用。在造血方面,IL-3與GM-CSF均能促進(jìn)未成熟細(xì)胞、混合細(xì)胞及粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落的形成,激活單核細(xì)胞,促進(jìn)嗜酸性粒細(xì)胞集落形成。IL-5除了促進(jìn)B細(xì)胞分化和分泌抗體外,也具有刺激嗜酸性粒細(xì)胞分化作用。用GM-CSFRβ鏈分別與IL-3、IL-5、GM-CSFRα鏈共轉(zhuǎn)染的試驗(yàn)證明,這三種細(xì)胞因子高親和力受體中的β鏈在小鼠和人分別為AIC2B和KH97,它們有56%的同源性。醫(yī)學(xué).全在.線www.med126.com
3.IL-2受體γ鏈 除IL-2R含有γ鏈外,IL-4R、IL-7R、IL-9R和IL-13R復(fù)合物中也共用IL-2Rγ鏈(γc)。這些受體的相應(yīng)配體是一組主要作用于T細(xì)胞的生長因子。以IL-2γ鏈異常為主要特征的X聯(lián)鎖嚴(yán)重免疫缺陷綜合癥患者顯示出T細(xì)胞發(fā)育異常,T細(xì)胞的缺乏或數(shù)量明顯減少,提示IL-2γ鏈在T細(xì)胞的發(fā)育中起至關(guān)重要的作用。IL-4、IL-7均在T細(xì)胞的發(fā)育中起作用,它們共用一條信號轉(zhuǎn)導(dǎo)鏈IL-2Rγ鏈來傳遞T細(xì)胞增殖的信號。在IL-2受體系統(tǒng)中,α鏈構(gòu)成低親和力受體,中親和力受體由β、γ鏈組成,高親和力受體由α、β、γ三條鏈組成,其中,γ鏈相當(dāng)于其它細(xì)胞因子受體的β鏈,參參與信號傳遞,而αβ鏈則相當(dāng)于α鏈,主要發(fā)揮識別和結(jié)合配體的作用。