인터페론 타입 III

Interferon type III
인터페론 타입 III (λ)
식별자
기호IL28A
PfamPF15177
인터프로IPR029177
Cath3og6A00

타입 III interferon 그룹은 항바이러스 사이토카인 그룹으로 IFN-λ1, IFN-λ2, IFN-λ3(각각 IL29, IL28A, IL28B라고도 함), IFN-λ4라고 불리는 4개의 IFN-λ(lambda) 분자로 구성되어 있다.[1]그들은 2003년에 발견되었다.[2]이들의 기능은 I형 인터페론과 비슷하지만 강도가 약하고 대부분 상피에 있는 바이러스에 대한 일차 방어 역할을 한다.[3]

게놈 위치

이 인터페론 그룹을 인코딩하는 유전자는 모두 인간의 19번 염색체의 긴 팔, 특히 19Q13.12와 19Q13.13 사이의 영역에 위치한다. IFNL1 유전자는 IL-28A를 인코딩하는 IFNL2의 하류에 위치한다.IFNL3, IL28B 인코딩은 IFNL4의 다운스트림에 위치한다.[4][5]

생쥐에서 타입 III 인터페론의 유전자 부호화는 7번 염색체에 위치하며 패밀리는 IFN-2와 IFN-3으로만 구성된다.[6]

인간 염색체의 III형 인터페론(인터페론 람다) 유전자 19

구조

인터페론

모든 인터페론 그룹은 6 α-헬리크로 구성된 보존된 구조를 가진 2급 사이토카인 계열에 속한다.[7]제3형식 인터페론 그룹의 단백질은 동질성이 매우 높으며 아미노산 염기서열 유사성을 보인다.IFN-λ2와 IFN-λ3의 유사도는 약 96%로 IFNλ1과 IFNλ2/3의 유사도는 약 81%[2]이다.IFN-5104와 IFN-3 사이에 가장 낮은 유사성이 발견됨 - 겨우 30% [8][9]안팎에 불과하다.1개의 엑손만으로 구성된 1형 인터페론 그룹과 달리, 3형 인터페론은 복수의 엑손으로 구성된다.[6][5]

수용체

이러한 사이토카인의 수용체 또한 구조적으로 보존되어 있다.수용체들은 세포외 영역에 2개의 타입 III 섬유질 영역을 가지고 있다.이 두 도메인의 인터페이스는 사이토카인 바인딩 사이트를 형성한다.[7]III형 인터페론의 수용체 복합체는 IL10RB(IL10R2 또는 CRF2-4)와 IFNLR1(이전에는 IL28RA, CRF2-12라고도 함)[10]의 두 개의 서브유닛으로 구성된다.

I형 인터페론에 대한 수용체들의 유비쿼터스 표현과 대조적으로 IFNLR1은 주로 상피에서 유래된 조직으로 제한된다.[2][11][6]타입 III 인터페론 간의 높은 호몰로지에도 불구하고 IFNLR1에 대한 바인딩 친화력은 서로 다르며, IFN-161은 가장 높은 바인딩 친화력을 나타내며 IFN-163은 가장 낮은 바인딩 친화력을 나타낸다.[9]

신호 경로

IFN-변환 생산은 TLR, Ku70, LIG-1을 포함한 패턴인식 수용체(PRR)를 통한 병원체 감지에 의해 유도된다.IFN-matrix의 주 생산자는 타입 2 미엘로이드 덴드리트 세포다.[5]

IFN-belt는 높은 친화력으로 IFNLR1에 바인딩되며, 그 다음 수용기의 저선호도 서브 유닛인 IL10Rb를 모집한다.이 상호작용은 신호 전달 콤플렉스를 생성한다.[6]수용체에 사이토카인을 결합하면 JAK-STAT 신호 전달 경로가 활성화되며, 특히 JAK1과 TYK2와 인포릴레이트, STAT-1과 STAT-2가 활성화되며, 이는 다운스트림 신호 전달을 유도하여 수백 개의 IFN 자극 유전자(ISG)의 발현을 유도한다. 예를 들면 다음과 같다.NF-164B, IRF, ISRE, Mx1, OAS1.[5]

신호 전달은 사이토카인 신호 전달 1 (SOCS1) 및 유비쿼티틴 고유 펩티다아제 18 (USP18)의 억제기에 의해 변조된다.[5]

함수

제3형식 인터페론의 기능은 제1형식 인터페론과 크게 중복된다.이 두 사이토카인 그룹은 모두 병원체가 유기체에서 감지된 후 면역 반응을 조절하는데, 이들의 기능은 대부분 항바이러스 및 항프로필러다.그러나 제3형 인터페론은 제1형보다 염증성이 적고 운동신경이 느리다.또한 IFNLR1의 표현이 제한되어 있기 때문에 타입 III 인터페론의 면역억제 효과는 제한적이다.[6][12]

제1형식 및 제2형식 인터페론의 수용체는 거의 모든 핵세포에서 발현되기 때문에 그 기능은 오히려 체계적이다.제3형 인터페론 수용체는 상피세포와 중성미자 등 일부 면역세포에 대해 보다 구체적으로 표현되며 종에 따라 B세포와 덴드리트세포도 표현된다.[13][14][15]그러므로 그들의 항바이러스 효과는 장벽, 위장, 호흡기, 생식선에서 가장 두드러진다.제3형 인터페론은 보통 장벽에서 바이러스에 대항하는 첫 번째 방어선 역할을 한다.[3][16]

위장관에서는 레오바이러스 감염과 효과적으로 싸우기 위해 1형과 3형 인터페론 둘 다 필요하다.제3형 인터페론은 바이러스의 초기 복제를 제한하고 대변을 통한 분출을 감소시키는 반면 제1형 인터페론은 체계적인 감염을 방지한다.한편 호흡기에서 이 두 그룹의 간섭은 이중 결핍 마우스(타입 I 및 타입 III의 수용체)의 민감성에 의해 입증된 바와 같이 다소 중복되어 보이지만, 타입 I 또는 타입 III 간섭 수용체 중 어느 한쪽이 부족한 생쥐의 호흡기 바이러스에 대한 저항성은 다소 부족한 것으로 보인다.[12]로타바이러스, 노로바이러스 등 추가적인 위장 바이러스는 물론 인플루엔자, 웨스트나일 바이러스 등 비기성 바이러스도 III형 인터페론에 의해 제한된다.[17]

참조

  1. ^ Vilcek J (January 2003). "Novel interferons". Nature Immunology. 4 (1): 8–9. doi:10.1038/ni0103-8. PMID 12496969. S2CID 32338644.
  2. ^ a b c Kotenko SV, Gallagher G, Baurin VV, Lewis-Antes A, Shen M, Shah NK, et al. (January 2003). "IFN-lambdas mediate antiviral protection through a distinct class II cytokine receptor complex". Nature Immunology. 4 (1): 69–77. doi:10.1038/ni875. PMID 12483210. S2CID 2734534.
  3. ^ a b Kotenko SV, Durbin JE (May 2017). "Contribution of type III interferons to antiviral immunity: location, location, location". The Journal of Biological Chemistry. 292 (18): 7295–7303. doi:10.1074/jbc.R117.777102. PMC 5418032. PMID 28289095.
  4. ^ Zhou JH, Wang YN, Chang QY, Ma P, Hu Y, Cao X (2018). "Type III Interferons in Viral Infection and Antiviral Immunity". Cellular Physiology and Biochemistry. 51 (1): 173–185. doi:10.1159/000495172. PMID 30439714.
  5. ^ a b c d e Syedbasha M, Egli A (2017-02-28). "Interferon Lambda: Modulating Immunity in Infectious Diseases". Frontiers in Immunology. 8: 119. doi:10.3389/fimmu.2017.00119. PMC 5328987. PMID 28293236.
  6. ^ a b c d e Lazear HM, Schoggins JW, Diamond MS (April 2019). "Shared and Distinct Functions of Type I and Type III Interferons". Immunity. 50 (4): 907–923. doi:10.1016/j.immuni.2019.03.025. PMC 6839410. PMID 30995506.
  7. ^ a b Renauld JC (August 2003). "Class II cytokine receptors and their ligands: key antiviral and inflammatory modulators". Nature Reviews. Immunology. 3 (8): 667–76. doi:10.1038/nri1153. PMID 12974481. S2CID 1229288.
  8. ^ O'Brien TR, Prokunina-Olsson L, Donnelly RP (November 2014). "IFN-λ4: the paradoxical new member of the interferon lambda family". Journal of Interferon & Cytokine Research. 34 (11): 829–38. doi:10.1089/jir.2013.0136. PMC 4217005. PMID 24786669.
  9. ^ a b Fox BA, Sheppard PO, O'Hara PJ (2009-03-20). "The role of genomic data in the discovery, annotation and evolutionary interpretation of the interferon-lambda family". PLOS ONE. 4 (3): e4933. Bibcode:2009PLoSO...4.4933F. doi:10.1371/journal.pone.0004933. PMC 2654155. PMID 19300512.
  10. ^ Bartlett NW, Buttigieg K, Kotenko SV, Smith GL (June 2005). "Murine interferon lambdas (type III interferons) exhibit potent antiviral activity in vivo in a poxvirus infection model". The Journal of General Virology. 86 (Pt 6): 1589–1596. doi:10.1099/vir.0.80904-0. PMID 15914836.
  11. ^ Sheppard P, Kindsvogel W, Xu W, Henderson K, Schlutsmeyer S, Whitmore TE, et al. (January 2003). "IL-28, IL-29 and their class II cytokine receptor IL-28R". Nature Immunology. 4 (1): 63–8. doi:10.1038/ni873. PMID 12469119. S2CID 35764259.
  12. ^ a b Wack A, Terczyńska-Dyla E, Hartmann R (August 2015). "Guarding the frontiers: the biology of type III interferons". Nature Immunology. 16 (8): 802–9. doi:10.1038/ni.3212. PMC 7096991. PMID 26194286.
  13. ^ Broggi, Achille; Tan, Yunhao; Granucci, Francesca; Zanoni, Ivan (October 2017). "IFN-λ suppresses intestinal inflammation by non-translational regulation of neutrophil function". Nature Immunology. 18 (10): 1084–1093. doi:10.1038/ni.3821. ISSN 1529-2916. PMC 5701513. PMID 28846084.
  14. ^ Hemann EA, Green R, Turnbull JB, Langlois RA, Savan R, Gale M (August 2019). "Interferon-λ modulates dendritic cells to facilitate T cell immunity during infection with influenza A virus". Nature Immunology. 20 (8): 1035–1045. doi:10.1038/s41590-019-0408-z. PMC 6642690. PMID 31235953.
  15. ^ Santer DM, Minty GE, Golec DP, Lu J, May J, Namdar A, et al. (April 2020). "Differential expression of interferon-lambda receptor 1 splice variants determines the magnitude of the antiviral response induced by interferon-lambda 3 in human immune cells". PLOS Pathogens. 16 (4): e1008515. doi:10.1371/journal.ppat.1008515. PMC 7217487. PMID 32353085.
  16. ^ Lazear HM, Nice TJ, Diamond MS (July 2015). "Interferon-λ: Immune Functions at Barrier Surfaces and Beyond". Immunity. 43 (1): 15–28. doi:10.1016/j.immuni.2015.07.001. PMC 4527169. PMID 26200010.
  17. ^ Ingle H, Peterson ST, Baldridge MT (January 2018). "Distinct Effects of Type I and III Interferons on Enteric Viruses". Viruses. 10 (1): 46. doi:10.3390/v10010046. PMC 5795459. PMID 29361691.