不同基因编码的草鱼IL-12/IL-23共用亚基p40的表达分析和功能鉴定
发布时间：2021-08-29 12:52
白细胞介素-12（interleukin-12,IL-12）家族是由IL-12、IL-23、IL-27、IL-35和IL-39细胞因子所组成。它们均是异源二聚体分子,其中p40是IL-12与IL-23的共用亚基。哺乳动物中的研究发现p40还能以单体或者同源二聚体（p40）2形式分泌到胞外,并介导炎症因子的产生以及自身免疫性疾病的发生,被认为是一种重要的免疫调控因子。值得注意的是,与哺乳动物中只存在一种p40编码基因不同,鱼类由于发生特异的全基因组复制现象存在多个p40旁系同源基因。目前,关于鱼类p40的研究主要集中在基因克隆和基因表达谱,而鱼类中是否存在游离形式的p40,它们蛋白水平的诱导表达特征,以及在炎症和免疫反应中的作用与及其机制等均未知。本论文以草鱼（grass carp）为模型,在证明三种草鱼p40（gcp40a,gcp40b和gcp40c）异构体能够独立分泌的基础上,分析比较它们在蛋白水平上的诱导表达特征;随后制备了三种gcp40异构体重组蛋白,探究它们调控不同细胞因子的表达及介导的信号通路;特别地,针对哺乳动物p40拮抗异源二聚体IL-12/IL-2...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
哺乳动物白细胞介素12家族成员及其结构[2]
第一章绪论3区域（如图1-2右），此结构的存在使得p40如适配器（adaptor）一样。当p40处于游离状态下时，多种蛋白可通过此区域与p40结合形成蛋白复合物。如P35亚基与p19亚基通过这个疏水袋区域与p40结合然后分别形成IL-12和IL-23异源二聚体的。除了与p35亚基、p19亚基结合外，p40还能与多种分子结合，产生新的蛋白复合物。表1-1列举了血清中除p35亚基外，能够与p40结合的蛋白分子[27]。单独的IL-12p35亚基和IL-23p19亚基不能单独分泌，需要在胞内与p40亚基组成异源二聚体形式后才可分泌到胞外[28,29]。而研究表明与p35/p19亚基不同，p40亚基能以单体的形式或者通过疏水袋区域形成同源二聚体（p40）2形式分泌到胞外，游离的p40单体和（p40）2形式均能够参与到机体的免疫应答调控中（见图1-3）。P40单体和（p40）2在病原物或炎症因子的刺激下，由被激活的单核细胞，巨噬细胞和树突状细胞等免疫细胞产生，也可由角质化细胞和呼吸道上皮细胞等非免疫细胞分泌，是机体内一个重要的炎症因子[30]。在脂多糖诱导的小鼠休克模型的血清中，能检测到大量p40单体与（p40）2形式，并且通过测定发现游离的p40分泌量是IL-12和IL-23分泌量的50倍以上[31]。近年来在一些自身免疫性疾病中也发现了大量p40的表达。在多发性硬化症（multiplesclerosis，MS）的病人的血清中检测到大量的游离p40，后来p40的表达也作为此炎症疾病发生的记号分子[32,33]。随后在患有脑脊髓炎（experimentalallergicencephalomyelitis，EAE)的小鼠的脑组织与脊髓中、患有阿尔茨海默症（Alzheimerdisease，AD）的小鼠脊髓中以及患有致病性肠炎的病人外周血中也发现了p40基因表达显著上调[34-36]。不仅在免疫疾病中，在小鼠和人的癌细胞中也发现p40基因表达水平显著升高[31]，表?
电子科技大学博士学位论文4图1-3哺乳动物p40分子家族成员[37]1.2.2P40的生物学功能基因敲除动物模型是实验室研究基因功能最快捷最准确的方式方法，但是由于p40亚基被四个成员共享，通过敲除方法研究p40的功能将很难去解释具体是哪个成员的功能。因此只有重组表达每一个成员蛋白和合成特异的单克隆抗体，才能完整准确了解这些p40成员的功能。因此研究者重组表达了人和小鼠的p40单体蛋白与（p40）2蛋白，通过处理细胞发现p40单体与（p40）2能够抑制IL-12与IL-23的活性[38-40]。通过p40与IL-12受体（IL-12R）体外结合实验发现p40与IL-12R1有高度亲和力，而与IL-12Rβ2的亲和力较低，表明了p40单体和（p40）2能与IL-12/IL-23竞争结合IL-12R1，从而抑制IL-12与IL-23的活性[41]。通过拮抗能力的比较也发现（p40）2拮抗IL-12活性的能力是p40单体拮抗能力的20倍左右，这也表明（p40）2与IL-12R1结合的亲和力比p40与IL-12R1结合的亲和力强[38]。早期，研究者们认为p40除了作为IL-12/IL-23细胞因子的拮抗剂外，不具有其他生物学活性，因而认为p40不是一个多功能的内源性分子。这个观点后来被推翻，报道称p40单体与p40同源二聚体还能作为促炎症因子，可调控炎症因子的产生[4]。具体地，（p40）2能够激活小胶质细胞和巨噬细胞中NF-b信号通路上调促炎症因子iNOS和TNF-的表达，还能以时间和剂量依赖性形式促进细胞中Lt-（淋巴毒素）和IL-16（一种白细胞趋化因子）的表达[42,43]。而p40单体也能激活小胶质细胞和巨噬细胞中ERK和p38信号通路诱导TNF-的基因表达和蛋白产生[37,44]。除了能调控胶质细胞和巨噬细胞外，研究者们发现（p402）还能诱导小鼠脾细胞中一氧化氮（NO）的释放，参与T细胞的调控[45]；促进CD8+T细胞产生IFN-；刺激CD8+Th1细胞体
【参考文献】：
期刊论文
[1]鱼类特异的基因组复制[J]. 周莉,汪洋,桂建芳. 动物学研究. 2006(05)
本文编号：3370692
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
哺乳动物白细胞介素12家族成员及其结构[2]
第一章绪论3区域（如图1-2右），此结构的存在使得p40如适配器（adaptor）一样。当p40处于游离状态下时，多种蛋白可通过此区域与p40结合形成蛋白复合物。如P35亚基与p19亚基通过这个疏水袋区域与p40结合然后分别形成IL-12和IL-23异源二聚体的。除了与p35亚基、p19亚基结合外，p40还能与多种分子结合，产生新的蛋白复合物。表1-1列举了血清中除p35亚基外，能够与p40结合的蛋白分子[27]。单独的IL-12p35亚基和IL-23p19亚基不能单独分泌，需要在胞内与p40亚基组成异源二聚体形式后才可分泌到胞外[28,29]。而研究表明与p35/p19亚基不同，p40亚基能以单体的形式或者通过疏水袋区域形成同源二聚体（p40）2形式分泌到胞外，游离的p40单体和（p40）2形式均能够参与到机体的免疫应答调控中（见图1-3）。P40单体和（p40）2在病原物或炎症因子的刺激下，由被激活的单核细胞，巨噬细胞和树突状细胞等免疫细胞产生，也可由角质化细胞和呼吸道上皮细胞等非免疫细胞分泌，是机体内一个重要的炎症因子[30]。在脂多糖诱导的小鼠休克模型的血清中，能检测到大量p40单体与（p40）2形式，并且通过测定发现游离的p40分泌量是IL-12和IL-23分泌量的50倍以上[31]。近年来在一些自身免疫性疾病中也发现了大量p40的表达。在多发性硬化症（multiplesclerosis，MS）的病人的血清中检测到大量的游离p40，后来p40的表达也作为此炎症疾病发生的记号分子[32,33]。随后在患有脑脊髓炎（experimentalallergicencephalomyelitis，EAE)的小鼠的脑组织与脊髓中、患有阿尔茨海默症（Alzheimerdisease，AD）的小鼠脊髓中以及患有致病性肠炎的病人外周血中也发现了p40基因表达显著上调[34-36]。不仅在免疫疾病中，在小鼠和人的癌细胞中也发现p40基因表达水平显著升高[31]，表?
电子科技大学博士学位论文4图1-3哺乳动物p40分子家族成员[37]1.2.2P40的生物学功能基因敲除动物模型是实验室研究基因功能最快捷最准确的方式方法，但是由于p40亚基被四个成员共享，通过敲除方法研究p40的功能将很难去解释具体是哪个成员的功能。因此只有重组表达每一个成员蛋白和合成特异的单克隆抗体，才能完整准确了解这些p40成员的功能。因此研究者重组表达了人和小鼠的p40单体蛋白与（p40）2蛋白，通过处理细胞发现p40单体与（p40）2能够抑制IL-12与IL-23的活性[38-40]。通过p40与IL-12受体（IL-12R）体外结合实验发现p40与IL-12R1有高度亲和力，而与IL-12Rβ2的亲和力较低，表明了p40单体和（p40）2能与IL-12/IL-23竞争结合IL-12R1，从而抑制IL-12与IL-23的活性[41]。通过拮抗能力的比较也发现（p40）2拮抗IL-12活性的能力是p40单体拮抗能力的20倍左右，这也表明（p40）2与IL-12R1结合的亲和力比p40与IL-12R1结合的亲和力强[38]。早期，研究者们认为p40除了作为IL-12/IL-23细胞因子的拮抗剂外，不具有其他生物学活性，因而认为p40不是一个多功能的内源性分子。这个观点后来被推翻，报道称p40单体与p40同源二聚体还能作为促炎症因子，可调控炎症因子的产生[4]。具体地，（p40）2能够激活小胶质细胞和巨噬细胞中NF-b信号通路上调促炎症因子iNOS和TNF-的表达，还能以时间和剂量依赖性形式促进细胞中Lt-（淋巴毒素）和IL-16（一种白细胞趋化因子）的表达[42,43]。而p40单体也能激活小胶质细胞和巨噬细胞中ERK和p38信号通路诱导TNF-的基因表达和蛋白产生[37,44]。除了能调控胶质细胞和巨噬细胞外，研究者们发现（p402）还能诱导小鼠脾细胞中一氧化氮（NO）的释放，参与T细胞的调控[45]；促进CD8+T细胞产生IFN-；刺激CD8+Th1细胞体
【参考文献】：
期刊论文
[1]鱼类特异的基因组复制[J]. 周莉,汪洋,桂建芳. 动物学研究. 2006(05)
本文编号：3370692
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