Interleukin 3 - Interleukin 3
Interleukin 3 ( IL-3 ) er et protein som hos mennesker er kodet av IL3- genet lokalisert på kromosom 5q31.1. Noen ganger også kalt kolonistimulerende faktor, multi-CSF, mastcellevekstfaktor, MULTI-CSF, MCGF; MGC79398, MGC79399: proteinet inneholder 152 aminosyrer og dets molekylvekt er 17 kDa. IL-3 produseres som en monomer av aktiverte T-celler, monocytter/makrofager og stromaceller. Hovedfunksjonen til IL-3 cytokin er å regulere konsentrasjonene til forskjellige blodcelletyper. Det induserer spredning og differensiering i både tidlige pluripotente stamceller og engasjerte forfedre . Det har også mange mer spesifikke effekter som regenerering av blodplater og eventuelt hjelpemidler for tidlig antistoff isotypeveksling .
Funksjon
Interleukin 3 er et interleukin , en type biologisk signal ( cytokin ) som kan forbedre kroppens naturlige respons på sykdom som en del av immunsystemet . I forbindelse med andre β-vanlige kjedecytokiner GM-CSF og IL-5 , jobber IL-3 med å regulere den inflammatoriske responsen for å fjerne patogener ved å endre overflod av forskjellige cellepopulasjoner via binding ved interleukin-3-reseptoren .
IL-3 produseres hovedsakelig av aktiverte T-celler med det mål å starte proliferasjon av forskjellige andre immuncelletyper. Imidlertid har IL-3 også vist seg å bli produsert i IgG+ B-celler og kan være involvert i tidligere antistoffisotypebytte . IL-3 er i stand til å stimulere differensiering av umodne myelomonocytiske celler som forårsaker endringer i makrofag- og granulocyttpopulasjonene . IL-3-signalering er i stand til å gi opphav til det bredeste spekteret av cellelinjer, og derfor har det blitt uavhengig kalt "multi-CSF" i noen eldre litteratur.
IL-3 induserer også forskjellige effektorfunksjoner i både umodne og modne celler som mer presist modulerer kroppens forsvar mot mikrobielle patogener. IL-3 er også involvert i rekonstruksjon av blodplater via utvikling av megakaryocytter .
Interleukin 3 stimulerer differensiering av multipotente hematopoietiske stamceller til myeloide stamceller eller, med tillegg av IL-7, til lymfoide stamceller . I tillegg stimulerer IL-3 spredning av alle celler i myeloide avstamning ( granulocytter , monocytter og dendritiske celler ), i forbindelse med andre cytokiner, f.eks. Erythropoietin (EPO), Granulocyte makrofagkolonistimulerende faktor (GM-CSF), og IL-6 .
IL-3 utskilles av basofiler og aktiverte T-celler for å støtte vekst og differensiering av T-celler fra benmargen i en immunrespons. Aktiverte T-celler kan enten indusere sin egen spredning og differensiering ( autokrin signalering), eller for andre T-celler ( parakrin signalering) -begge involverer IL-2- binding til IL-2-reseptoren på T-celler (oppregulert ved celleaktivering, under induksjon av makrofag -utskilt IL -1 ). Det humane IL-3-genet koder for et protein som er 152 aminosyrer langt, og det naturlig forekommende IL-3 glykosyleres. Det humane IL-3-genet ligger på kromosom 5 , bare 9 kilobaser fra GM-CSF- genet, og dets funksjon er ganske lik GM-CSF.
Reseptor
IL-3 er en T-celle-avledet, pluripotent og hematopoietisk faktor som kreves for overlevelse og spredning av hematopoietiske stamceller. Signaltransmisjonen sikres av høy affinitet mellom celleoverflate interleukin-3 reseptor og IL-3. Denne reseptoren med høy affinitet inneholder a- og β -underenheter. IL-3 deler β-underenheten med IL-5 og granulocytt-makrofag-kolonistimulerende faktor ( GM-CSF ). Denne β -underenhetsdelingen forklarer de biologiske funksjonelle likhetene til forskjellige hematopoietiske vekstfaktorer.
IL-3-reseptorer kan finnes på en rekke celletyper, inkludert mange umodne myelomonocytiske celler i det hemopoietiske systemet, for eksempel hemopoietiske stamceller, samt visse myeloide forfedre, basofiler og eosinofiler .
IL-3/reseptorkompleks induserer JAK2/STAT5 cellesignaliseringsvei . Det kan stimulere transkripsjonsfaktor c -myc (aktivering av genuttrykk) og Ras -vei (undertrykkelse av apoptose).
Oppdagelse
På begynnelsen av 1960-tallet oppdaget Ginsberg og Sachs at IL-3 er en kraftig mastcellevekstfaktor produsert fra aktiverte T-celler . Interleukin 3 ble opprinnelig oppdaget hos mus og senere isolert fra mennesker. Cytokinet ble opprinnelig oppdaget via observasjonen at det induserte syntese av 20alpha-hydroxysteroid dehydrogenase i hematopoietiske celler og kalte det interleukin-3 (IL-3).
Sykdom
IL-3 produseres av T-celler først etter stimulering med antigener eller andre spesifikke impulser.
Imidlertid ble det observert at IL-3 er tilstede i den myelomonocytiske leukemi-cellelinjen WEHI-3B. Det antas at denne genetiske endringen er nøkkelen i utviklingen av denne leukemi -typen.
Immunologisk terapi
Human IL-3 ble først klonet i 1986, og siden har kliniske studier pågått. Etter kjemoterapi, IL-3-applikasjon reduserer cellegiftforsinkelser og fremmer regenerering av granulocytter og blodplater . Imidlertid var bare IL-3-behandling ved lidelser i benmargssvikt som myelodysplastisk syndrom (MDS) og aplastisk anemi (AA) skuffende.
Det har blitt vist at kombinasjon av IL-3, GM-CSF og stamcellefaktor forbedrer perifere blodstamceller under høydose kjemoterapi.
Andre studier viste at IL-3 kan være et fremtidsperspektiv terapeutisk middel ved lymfohematopoetiske lidelser og solide kreftformer.
Interaksjoner
Interleukin 3 har vist seg å samhandle med IL3RA .
Se også
Referanser
Videre lesning
- Wagemaker G, Burger H, van Gils FC, van Leen RW, Wielenga JJ (1990). "Interleukin-3". Bioterapi . 2 (4): 337–45. doi : 10.1007/BF02170083 . PMID 2268499 .
- Martinez-Moczygemba M, Huston DP (2003). "Biologi av vanlige beta-reseptorsignalcytokiner: IL-3, IL-5 og GM-CSF". J. Allergy Clin. Immunol . 112 (4): 653–65, quiz 666. doi : 10.1016/j.jaci.2003.08.015 . PMID 14564341 .
- Mroczko B, Szmitkowski M (2004). "Hematopoietiske cytokiner som tumormarkører". Clin. Chem. Lab. Med . 42 (12): 1347–54. doi : 10.1515/CCLM.2004.253 . PMID 15576295 . S2CID 11414705 .
- Kitamura T, Sato N, Arai K, Miyajima A (1991). "Uttrykkskloning av den humane IL-3-reseptoren cDNA avslører en delt beta-underenhet for de humane IL-3 og GM-CSF-reseptorene". Cell . 66 (6): 1165–74. doi : 10.1016/0092-8674 (91) 90039-2 . PMID 1833064 . S2CID 42948973 .
- Urdal DL, Price V, Sassenfeld HM, Cosman D, Gillis S, Park LS (1989). "Molekylær karakterisering av kolonistimulerende faktorer og deres reseptorer: human interleukin-3". Ann. NY Acad. Sci . 554 (1): 167–76. Bibcode : 1989NYASA.554..167U . doi : 10.1111/j.1749-6632.1989.tb22418.x . PMID 2544122 . S2CID 35647863 .
- Otsuka T, Miyajima A, Brown N, Otsu K, Abrams J, Saeland S, Caux C, de Waal Malefijt R, de Vries J, Meyerson P (1988). "Isolering og karakterisering av et ekspressibelt cDNA som koder for humant IL-3. Induksjon av IL-3 mRNA i humane T-cellekloner". J. Immunol . 140 (7): 2288–95. PMID 3127463 .
- Yang YC, Ciarletta AB, Temple PA, Chung MP, Kovacic S, Witek-Giannotti JS, Leary AC, Kriz R, Donahue RE, Wong GG (1986). "Human IL-3 (multi-CSF): identifisering ved uttrykkskloning av en ny hematopoietisk vekstfaktor relatert til murin IL-3". Cell . 47 (1): 3–10. doi : 10.1016/0092-8674 (86) 90360-0 . PMID 3489530 . S2CID 37207637 .
- Le Beau MM, Epstein ND, O'Brien SJ, Nienhuis AW, Yang YC, Clark SC, Rowley JD (1987). "Interleukin 3 -genet er lokalisert på humant kromosom 5 og blir slettet i myeloide leukemier med en sletting av 5q" . Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 84 (16): 5913–7. Bibcode : 1987PNAS ... 84.5913L . doi : 10.1073/pnas.84.16.5913 . PMC 298973 . PMID 3497400 .
- Dorssers L, Burger H, Bot F, Delwel R, Geurts van Kessel AH, Löwenberg B, Wagemaker G (1987). "Karakterisering av en human multilineage-kolonistimulerende faktor cDNA-klon identifisert av en konservert ikke-kodende sekvens i musinterleukin-3". Gene . 55 (1): 115–24. doi : 10.1016/0378-1119 (87) 90254-X . PMID 3497843 .
- Chirmule N, Goonewardena H, Pahwa S, Pasieka R, Kalyanaraman VS, Pahwa S (1995). "HIV-1-konvoluttglykoproteiner induserer aktivering av aktivert protein-1 i CD4+ T-celler" . J. Biol. Chem . 270 (33): 19364–9. doi : 10.1074/jbc.270.33.19364 . PMID 7642615 .
- Than S, Oyaizu N, Pahwa RN, Kalyanaraman VS, Pahwa S (1994). "Effekt av humant immunsviktvirus type-1-glykoprotein gp160 på cytokinproduksjon fra T-celler i ledningsblod" . Blod . 84 (1): 184–8. doi : 10.1182/blood.V84.1.184.184 . PMID 8018916 .
- Le Beau MM, Espinosa R, Neuman WL, Stock W, Roulston D, Larson RA, Keinanen M, Westbrook CA (1993). "Cytogenetisk og molekylær avgrensning av den minste ofte slettede regionen av kromosom 5 ved ondartede myeloide sykdommer" . Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 90 (12): 5484–8. Bibcode : 1993PNAS ... 90.5484B . doi : 10.1073/pnas.90.12.5484 . PMC 46745 . PMID 8516290 .
- Stomski FC, Sun Q, Bagley CJ, Woodcock J, Goodall G, Andrews RK, Berndt MC, Lopez AF (1996). "Human interleukin-3 (IL-3) induserer disulfidbundet IL-3-reseptor alfa- og beta-kjede heterodimerisering, som er nødvendig for reseptoraktivering, men ikke høyaffinitetsbinding" . Mol. Celle. Biol . 16 (6): 3035–46. doi : 10.1128/MCB.16.6.3035 . PMC 231298 . PMID 8649415 .
- Feng Y, Klein BK, McWherter CA (1996). "Tredimensjonal løsningsstruktur og ryggrad dynamikk av en variant av human interleukin-3". J. Mol. Biol . 259 (3): 524–41. CiteSeerX 10.1.1.521.3736 . doi : 10.1006/jmbi.1996.0337 . PMID 8676386 .
- Vanhaesebroeck B, Welham MJ, Kotani K, Stein R, Warne PH, Zvelebil MJ, Higashi K, Volinia S, Downward J, Waterfield MD (1997). "P110delta, en ny fosfoinositid 3-kinase i leukocytter" . Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 94 (9): 4330–5. doi : 10.1073/pnas.94.9.4330 . PMC 20722 . PMID 9113989 .
- Klein BK, Feng Y, McWherter CA, Hood WF, Paik K, McKearn JP (1997). "Reseptorbindingsstedet for human interleukin-3 definert ved mutagenese og molekylær modellering" . J. Biol. Chem . 272 (36): 22630–41. doi : 10.1074/jbc.272.36.22630 . PMID 9278420 .
- Sanchez X, Suetomi K, Cousins-Hodges B, Horton JK, Navarro J (1998). "CXC -kjemokiner undertrykker proliferasjon av myeloide stamceller ved aktivering av CXC -kjemokinreseptoren 2". J. Immunol . 160 (2): 906–10. PMID 9551928 .
- Tabira T, Chui DH, Fan JP, Shirabe T, Konishi Y (1998). "Interleukin-3 og interleukin-3 reseptorer i hjernen". Ann. NY Acad. Sci . 840 (1): 107–16. Bibcode : 1998NYASA.840..107T . doi : 10.1111/j.1749-6632.1998.tb09554.x . PMID 9629242 . S2CID 30047980 .
- Nilsen EM, Johansen FE, Jahnsen FL, Lundin KE, Scholz T, Brandtzaeg P, Haraldsen G (1998). "Cytokinprofiler av dyrkede mikrovaskulære endotelceller fra tarmene" . Gut . 42 (5): 635–42. doi : 10.1136/gut.42.5.635 . PMC 1727090 . PMID 9659156 .