白細胞介素-12（interleukin-12,IL-12）家族是由IL-12、IL-23、IL-27、IL-35和IL-39細胞因子所組成。它們均是異源二聚體分子,其中p40是IL-12與IL-23的共用亞基。哺乳動物中的研究發(fā)現(xiàn)p40還能以單體或者同源二聚體（p40）₂形式分泌到胞外,并介導炎癥因子的產生以及自身免疫性疾病的發(fā)生,被認為是一種重要的免疫調控因子。值得注意的是,與哺乳動物中只存在一種p40編碼基因不同,魚類由于發(fā)生特異的全基因組復制現(xiàn)象存在多個p40旁系同源基因。目前,關于魚類p40的研究主要集中在基因克隆和基因表達譜,而魚類中是否存在游離形式的p40,它們蛋白水平的誘導表達特征,以及在炎癥和免疫反應中的作用與及其機制等均未知。本論文以草魚（grass carp）為模型,在證明三種草魚p40（gcp40a,gcp40b和gcp40c）異構體能夠獨立分泌的基礎上,分析比較它們在蛋白水平上的誘導表達特征;隨后制備了三種gcp40異構體重組蛋白,探究它們調控不同細胞因子的表達及介導的信號通路;特別地,針對哺乳動物p40拮抗異源二聚體IL-12/IL-2... 

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哺乳動物白細胞介素12家族成員及其結構[2]

第一章緒論3區(qū)域（如圖1-2右），此結構的存在使得p40如適配器（adaptor）一樣。當p40處于游離狀態(tài)下時，多種蛋白可通過此區(qū)域與p40結合形成蛋白復合物。如P35亞基與p19亞基通過這個疏水袋區(qū)域與p40結合然后分別形成IL-12和IL-23異源二聚體的。除了與p35亞基、p19亞基結合外，p40還能與多種分子結合，產生新的蛋白復合物。表1-1列舉了血清中除p35亞基外，能夠與p40結合的蛋白分子[27]。單獨的IL-12p35亞基和IL-23p19亞基不能單獨分泌，需要在胞內與p40亞基組成異源二聚體形式后才可分泌到胞外[28,29]。而研究表明與p35/p19亞基不同，p40亞基能以單體的形式或者通過疏水袋區(qū)域形成同源二聚體（p40）2形式分泌到胞外，游離的p40單體和（p40）2形式均能夠參與到機體的免疫應答調控中（見圖1-3）。P40單體和（p40）2在病原物或炎癥因子的刺激下，由被激活的單核細胞，巨噬細胞和樹突狀細胞等免疫細胞產生，也可由角質化細胞和呼吸道上皮細胞等非免疫細胞分泌，是機體內一個重要的炎癥因子[30]。在脂多糖誘導的小鼠休克模型的血清中，能檢測到大量p40單體與（p40）2形式，并且通過測定發(fā)現(xiàn)游離的p40分泌量是IL-12和IL-23分泌量的50倍以上[31]。近年來在一些自身免疫性疾病中也發(fā)現(xiàn)了大量p40的表達。在多發(fā)性硬化癥（multiplesclerosis，MS）的病人的血清中檢測到大量的游離p40，后來p40的表達也作為此炎癥疾病發(fā)生的記號分子[32,33]。隨后在患有腦脊髓炎（experimentalallergicencephalomyelitis，EAE)的小鼠的腦組織與脊髓中、患有阿爾茨海默癥（Alzheimerdisease，AD）的小鼠脊髓中以及患有致病性腸炎的病人外周血中也發(fā)現(xiàn)了p40基因表達顯著上調[34-36]。不僅在免疫疾病中，在小鼠和人的癌細胞中也發(fā)現(xiàn)p40基因表達水平顯著升高[31]，表?

電子科技大學博士學位論文4圖1-3哺乳動物p40分子家族成員[37]1.2.2P40的生物學功能基因敲除動物模型是實驗室研究基因功能最快捷最準確的方式方法，但是由于p40亞基被四個成員共享，通過敲除方法研究p40的功能將很難去解釋具體是哪個成員的功能。因此只有重組表達每一個成員蛋白和合成特異的單克隆抗體，才能完整準確了解這些p40成員的功能。因此研究者重組表達了人和小鼠的p40單體蛋白與（p40）2蛋白，通過處理細胞發(fā)現(xiàn)p40單體與（p40）2能夠抑制IL-12與IL-23的活性[38-40]。通過p40與IL-12受體（IL-12R）體外結合實驗發(fā)現(xiàn)p40與IL-12R1有高度親和力，而與IL-12Rβ2的親和力較低，表明了p40單體和（p40）2能與IL-12/IL-23競爭結合IL-12R1，從而抑制IL-12與IL-23的活性[41]。通過拮抗能力的比較也發(fā)現(xiàn)（p40）2拮抗IL-12活性的能力是p40單體拮抗能力的20倍左右，這也表明（p40）2與IL-12R1結合的親和力比p40與IL-12R1結合的親和力強[38]。早期，研究者們認為p40除了作為IL-12/IL-23細胞因子的拮抗劑外，不具有其他生物學活性，因而認為p40不是一個多功能的內源性分子。這個觀點后來被推翻，報道稱p40單體與p40同源二聚體還能作為促炎癥因子，可調控炎癥因子的產生[4]。具體地，（p40）2能夠激活小膠質細胞和巨噬細胞中NF-b信號通路上調促炎癥因子iNOS和TNF-的表達，還能以時間和劑量依賴性形式促進細胞中Lt-（淋巴毒素）和IL-16（一種白細胞趨化因子）的表達[42,43]。而p40單體也能激活小膠質細胞和巨噬細胞中ERK和p38信號通路誘導TNF-的基因表達和蛋白產生[37,44]。除了能調控膠質細胞和巨噬細胞外，研究者們發(fā)現(xiàn)（p402）還能誘導小鼠脾細胞中一氧化氮（NO）的釋放，參與T細胞的調控[45]；促進CD8+T細胞產生IFN-；刺激CD8+Th1細胞體

【參考文獻】：
期刊論文
[1]魚類特異的基因組復制[J]. 周莉,汪洋,桂建芳.  動物學研究. 2006(05)



本文編號：3370692