白細(xì)胞介素-12（interleukin-12,IL-12）家族是由IL-12、IL-23、IL-27、IL-35和IL-39細(xì)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(dǎo)炎癥因子的產(chǎn)生以及自身免疫性疾病的發(fā)生,被認(rèn)為是一種重要的免疫調(diào)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(fù)制現(xiàn)象存在多個p40旁系同源基因。目前,關(guān)于魚類p40的研究主要集中在基因克隆和基因表達(dá)譜,而魚類中是否存在游離形式的p40,它們蛋白水平的誘導(dǎo)表達(dá)特征,以及在炎癥和免疫反應(yīng)中的作用與及其機(jī)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(gòu)體能夠獨立分泌的基礎(chǔ)上,分析比較它們在蛋白水平上的誘導(dǎo)表達(dá)特征;隨后制備了三種gcp40異構(gòu)體重組蛋白,探究它們調(diào)控不同細(xì)胞因子的表達(dá)及介導(dǎo)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(xì)胞介素12家族成員及其結(jié)構(gòu)[2]

第一章緒論3區(qū)域（如圖1-2右），此結(jié)構(gòu)的存在使得p40如適配器（adaptor）一樣。當(dāng)p40處于游離狀態(tài)下時，多種蛋白可通過此區(qū)域與p40結(jié)合形成蛋白復(fù)合物。如P35亞基與p19亞基通過這個疏水袋區(qū)域與p40結(jié)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(jié)合外，p40還能與多種分子結(jié)合，產(chǎn)生新的蛋白復(fù)合物。表1-1列舉了血清中除p35亞基外，能夠與p40結(jié)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(nèi)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(jī)體的免疫應(yīng)答調(diào)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(xì)胞，巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞等免疫細(xì)胞產(chǎn)生，也可由角質(zhì)化細(xì)胞和呼吸道上皮細(xì)胞等非免疫細(xì)胞分泌，是機(jī)體內(nèi)一個重要的炎癥因子[30]。在脂多糖誘導(dǎo)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(dá)。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(dá)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(dá)顯著上調(diào)[34-36]。不僅在免疫疾病中，在小鼠和人的癌細(xì)胞中也發(fā)現(xiàn)p40基因表達(dá)水平顯著升高[31]，表?

電子科技大學(xué)博士學(xué)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(xué)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(zhǔn)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(dá)每一個成員蛋白和合成特異的單克隆抗體，才能完整準(zhǔn)確了解這些p40成員的功能。因此研究者重組表達(dá)了人和小鼠的p40單體蛋白與（p40）2蛋白，通過處理細(xì)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(jié)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(jié)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(jié)合的親和力比p40與IL-12R1結(jié)合的親和力強(qiáng)[38]。早期，研究者們認(rèn)為p40除了作為IL-12/IL-23細(xì)胞因子的拮抗劑外，不具有其他生物學(xué)活性，因而認(rèn)為p40不是一個多功能的內(nèi)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(diào)控炎癥因子的產(chǎn)生[4]。具體地，（p40）2能夠激活小膠質(zhì)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中NF-b信號通路上調(diào)促炎癥因子iNOS和TNF-的表達(dá)，還能以時間和劑量依賴性形式促進(jìn)細(xì)胞中Lt-（淋巴毒素）和IL-16（一種白細(xì)胞趨化因子）的表達(dá)[42,43]。而p40單體也能激活小膠質(zhì)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中ERK和p38信號通路誘導(dǎo)TNF-的基因表達(dá)和蛋白產(chǎn)生[37,44]。除了能調(diào)控膠質(zhì)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞外，研究者們發(fā)現(xiàn)（p402）還能誘導(dǎo)小鼠脾細(xì)胞中一氧化氮（NO）的釋放，參與T細(xì)胞的調(diào)控[45]；促進(jìn)CD8+T細(xì)胞產(chǎn)生IFN-；刺激CD8+Th1細(xì)胞體

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



本文編號：3370692