細(xì)胞因子受體家族,又稱(chēng)造血細(xì)胞因子受體超家族。

簡(jiǎn)介

細(xì)胞因子受體家族(cytokine receptor family)又稱(chēng)造血細(xì)胞因子受體超家族(haemopoietic cytokine receptor superfamily),可分為紅細(xì)胞生成素受體超家族(erythropoietin receptor superfamily, ERS)和干擾素受體家族(interferon receptor family)。?

ERS

ERS所有成員胞膜外區(qū)與紅細(xì)胞生成素(erythropoietin, EPO) 受胞膜外區(qū)體在氨基酸序列上有較高的同源性,分子結(jié)構(gòu)上也有較大的相似性,故得名。?

ERS的成員

:屬于ERS的成員有EPOR、血小板生成素R、IL-2Rβ鏈(CD122)、IL-2Rγ鏈、IL-3Rα鏈(CD123)、IL-3Rβ、IL-4R(CDw124)、IL-5Rα鏈、IL-5Rβ、IL-6α鏈(CD126)、gp130(CDw130)、IL-7R、IL-9R、IL-11R、IL-12 40kDa亞單位、G-CSFR、GM-CSFRα鏈、GM-CSFRβ鏈、LIFR、CNTFR等,此外,某些激素如生長(zhǎng)激素受體(GRHR)和促乳素受體(PRLR)亦屬于ERS。?

ERS的結(jié)構(gòu)特征

:紅細(xì)胞生成素受體超家族成員在胞膜外與配體結(jié)合部位有一個(gè)約含210氨基酸殘基的特征性同源區(qū)域,主要特點(diǎn)有:① 同源區(qū)靠近N端有4個(gè)高度保守的半胱氨酸殘基Cys1、Cys2、Cys3、Cys4和1個(gè)保守的色氨酸,Cys1與Cys2之間、 Cys3與Cys4之間形成兩個(gè)二硫鍵。②同源區(qū)靠近細(xì)胞膜處,約在細(xì)胞膜外18~22氨基酸基處有一個(gè)色氨酸-絲氨酸-X-色氨酸-絲氨酸基序,所謂Trp-Ser-Xaa-Trp-Ser即WSXWS基序,其生物學(xué)功能尚不明了。IL-3Rα鏈、IL-3Rβ鏈、GM-CSFRβ鏈、LIFR具有兩個(gè)ERS結(jié)構(gòu)域,其中GM-CSFRβ鏈第一個(gè)ERS結(jié)構(gòu)中有一個(gè)類(lèi)似WSXWS基序,即為脯氨酸-絲氨酸-賴(lài)氨酸-色氨酸-絲氨酸(PSKWS)基序。1994年Hilton等合成WSXWS基序相應(yīng)的寡核苷酸為探針,從成鼠肝cDNA文庫(kù)中克隆小鼠IL-11受體α鏈cDNA獲得成功。IL-6Rα鏈和gp130以及G-CSFR N端有一個(gè)IGSF結(jié)構(gòu)。IL-7R靠近N端側(cè)的部位只有Cys1和Cys3,與其它成員相比,缺乏Cys2和Cys4以及色氨酸殘基。IL-12 40kDa亞單位有ERS的同源結(jié)構(gòu),但為非膜結(jié)合的,而且與IL-12另一35kDa亞單位通過(guò)二硫鍵形成異源雙體。GM-CSFR N端在ERS結(jié)構(gòu)域外側(cè)還有一段含96氨基酸殘基的多肽。生長(zhǎng)激素受體缺乏WSXWS基序。一個(gè)典型的ERS中可以看作由2個(gè)Ⅲ型纖維粘連素組成,每個(gè)Ⅲ型纖維粘連素結(jié)構(gòu)域由7股反平行β折疊股形成一個(gè)桶狀結(jié)構(gòu),兩個(gè)桶狀結(jié)構(gòu)之間的槽是配體結(jié)合的部位。除了小鼠IL-4R與GHR間無(wú)明顯的進(jìn)化同源關(guān)系外,該家族中大多數(shù)受體胞膜外保守區(qū)域有明顯的進(jìn)化同源性,這種同源性的程度與IGSF成員間相似。EPO R似乎與其它家族成員有較高的同源性,在進(jìn)化上可能處于主導(dǎo)的地位。ERS的胞漿區(qū)長(zhǎng)度不一,從54個(gè)氨基酸殘基到568個(gè)氨基酸殘基,除IL-2Rβ鏈與EPOR之間胞漿區(qū)有一定同源性外,其它成員在胞漿區(qū)未見(jiàn)明顯的同源性。ERS成員胞漿區(qū)本身均不具備PTK結(jié)構(gòu),其信號(hào)傳遞的途徑和機(jī)理也有所不同。IL-2Rβ鏈胞漿區(qū)的酸性區(qū)與胞漿中酪氨酸激酶相關(guān)聯(lián),富含絲氨酸區(qū)與非激酶依賴(lài)途徑有關(guān)。IL-2Rγ鏈胞漿區(qū)具有SH2結(jié)構(gòu),參與信號(hào)傳遞。細(xì)胞漿中的PTK和PKC可能參與IL-4R介導(dǎo)的信號(hào)傳遞。gp130胞漿區(qū)絲氨酸富含區(qū)以及酪氨酸磷酸化與gp130介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)有關(guān)。此外,酪氨酸磷酸化與IL-7R、GM-CSFRβ鏈、IL-3Rβ鏈、IL-5Rβ鏈介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)有關(guān)。?

根據(jù)ERS胞膜外結(jié)構(gòu)特點(diǎn),可分為以下四種類(lèi)型:

(a) 1個(gè)ERS結(jié)構(gòu)域的穿膜受體,包括IL-2Rβ、IL-2Rγ、IL-3R、IL-4R、IL-5R、IL-7R、IL-9R、GM-CSFR、EPOR;

(b) 2個(gè)ERS結(jié)構(gòu)域的穿膜受體,包括LIFR、KH97、AIC2A、AIC2B;

(c) N端有1個(gè)IGSF結(jié)構(gòu)域和1個(gè)ERS結(jié)構(gòu)域的穿膜受體,包括IL-6R、IL-11R(?)、G-CSFR和gp130;

(d)N端1個(gè)IGSF結(jié)構(gòu)域和1個(gè)ERS結(jié)構(gòu)域GPI連接的受體,如CNTFR。

2. 干擾素受體家族 屬于這一家族的成員有IFN-α/βR、IFN-γR和組織因子(TF)(為凝固蛋白酶因子Ⅶ的細(xì)胞膜受體),其結(jié)構(gòu)與紅細(xì)胞生成素受體家族相似,但N端只含有兩個(gè)保守性的Cys,兩個(gè)Cys之間有7個(gè)氨基酸。近膜處也有兩個(gè)保守的Cys, 兩個(gè)Cys之間間隔有20~22個(gè)氨基酸。IFN-α/βR由兩個(gè)上述的結(jié)構(gòu)域所組成。