白细胞介素 31 受体 A
IL31RA 与 gp130(IL6ST; 600694 ) 相关,gp130(IL6ST; 600694) 是 IL6( 147620 ) 型细胞因子的常见受体亚基。制瘤素 M 受体(OSMR;601743 ) 和 IL31RA 形成异二聚体受体,IL31( 609509 ) 通过该受体发出信号。IL31RA 和 OSMR mRNA 的表达在活化的单核细胞中被诱导,并且两种 mRNA 在上皮细胞中组成型表达(Dillon 等,2004)。
▼ 克隆与表达
通过在数据库中搜索具有细胞因子受体同源结构域的序列,然后筛选汇集的组织 cDNA 文库,Ghilardi 等人(2002)获得了编码 IL31RA 的 cDNA,他们称之为 GLMR。预测的 732 个氨基酸的蛋白质与小鼠 Il31ra 具有 59% 的同一性,与人类 IL6ST 具有 25% 的同一性。GLMR 的胞外区有一个 19 个残基的信号肽,随后是一个细胞因子受体同源结构域,其中包含 2 对保守的半胱氨酸和一个 WSDWS 特征基序,以及与纤连蛋白( 135600 ) III 型结构域同源的 3 个模块。GLMR 的细胞内区域与单个跨膜结构域相连并包含一个 box-1 基序,该基序可能与 JAK 家族酪氨酸激酶(例如 JAK1;147795),以及 4 个酪氨酸残基,可作为具有 SH2 结构域的分子的停靠位点。Northern印迹分析显示GLMR的组织表达很少,但实时RT-PCR检测到睾丸、前列腺、胸腺、骨髓和气管中的低表达。GLMR 在单核细胞中的表达高于淋巴细胞,并且仅在前者中可诱导。
通过骨髓单核细胞和胶质母细胞瘤细胞系的数据库分析和 RACE PCR,Diveu 等人(2003)获得了 4 个编码 IL31RA 异构体的 cDNA,他们将其称为 GPL。预测的蛋白质包含 745、626、610 和 560 个氨基酸,仅在 C 末端有所不同。最长的同工型具有 32 个残基信号肽和 13 个 N-糖基化位点。Northern 印迹分析在骨髓单核细胞、黑色素瘤和胶质母细胞瘤细胞系中检测到 8.5-和 2.8-kb 的转录本。RT-PCR 分析还检测到骨髓单核细胞中的表达。蛋白质印迹分析显示转染细胞中表达了 4 个 GPL 同种型。在单核细胞系中识别的主要形式是 105 kD,对应于 626 个氨基酸异构体。
▼ 基因功能
使用 EMSA 和蛋白质印迹分析,Ghilardi 等人(2002)发现 GLMR 的刺激激活了 STAT3( 102582 ) 和 STAT5( 601511 )。他们提出 GLMR 是作用于单核细胞的螺旋细胞因子的受体。
迪维乌等人(2003)发现 GPL 转录在单核细胞和树突状细胞中响应 γ-干扰素(IFNG; 147570 ) 刺激而上调。
狄龙等人(2004)确定 IL31 通过 IL31RA/OSMR 受体复合物发出信号。他们观察到用 IFNG 刺激后单核细胞中 IL31RA 的表达上调,他们发现 OSMR 的表达在 LPS 处理下上调。用 LPS 加 IFNG 治疗上调两种受体。
德鲁等人(2004)表明 IL31RA,无论是处于同聚状态还是异二聚状态与 OSMR 或 IL6ST,是 STAT3 和 STAT5 的强激活剂,但只是 STAT1 的弱激活剂( 600555 )。他们将 IL31RA 细胞质残基 tyr652 和 tyr721 分别鉴定为 STAT5 和 STAT3 的激活位点。IL31RA 可以招募 JAK1,但不能招募分别参与 IL6ST 和 OSMR 介导的 MAPK 激活的衔接分子 SHP2(PTPN11; 176876 ) 或 SHC( 600560 )。MAPK3( 601795 ) 和 MAPK1( 176948 ) 被 IL31RA 激活,只是它与 OSMR 或 IL6ST 呈异二聚体排列。
▼ 基因结构
迪维乌等人(2003)确定 IL31RA 基因包含 15 个外显子。前 12 个外显子编码细胞外区域,后 2 个外显子编码细胞质结构域。内含子/外显子组织类似于IL6ST,它在染色体5q11.2上的邻居,表明基因的基因重复起源。
▼ 测绘
通过基因组序列分析,Ghilardi 等人(2002)确定 IL31RA 基因定位到染色体 5q11.2,距 IL6ST 基因 24 kb。小鼠基因对应到 13 号染色体上的同线区域,距 Il6st 基因 19 kb。迪维乌等人(2003)注意到 IL31RA 的转录方向与 IL6ST 的相反。
▼ 分子遗传学
在 8 个台湾家庭中,将原发性局部皮肤淀粉样变性定位于染色体 5p13-q12(PLCA2; 613955 ),他们的 OSMR 基因( 601743 )没有突变, Lin 等人(2010)筛选了对应到该区域的其他 2 个细胞因子基因的突变,即 IL31RA 和 IL6ST( 600694 )。在一个家族中,他们发现了 IL31RA 基因( 609510.0001 ) 中的杂合突变,该突变发生在 PLCA1( 105250 )中的 OSMR 突变中观察到的纤连蛋白 III 型样结构域中。
▼ 动物模型
狄龙等人(2004)构建了 Il31ra 缺陷小鼠,该小鼠发育正常,组织和器官组织病理学未显示明显异常。Il31ra 缺陷型小鼠对 Il31 治疗没有出现脱发或瘙痒,表明 IL31 诱导的皮炎是由 IL31RA 介导的。
佩里古等人(2007)发现,与野生型小鼠相比,将曼氏血吸虫静脉注射到 Il31ra -/- 小鼠中导致肉芽肿性 2 型肺部炎症增加,抵抗素样分子 - α(Retnla) 阳性细胞数量增加,胶原沉积增加。来自 Il31ra -/- 小鼠的Cd4( 186940 ) 阳性 T 细胞表现出增强的增殖和 Th2 细胞因子的表达,但不是 Th1 细胞因子,这表明 IL31R 限制了 Th2 型反应和炎症。
比尔斯伯勒等人(2010)发现小鼠中针对 Il31 的中和抗体不会加剧 Th2 细胞因子的产生。Il31ra -/- 小鼠对 Osm( 165095 ) 的反应增加,产生 Vegf( 192240 ),这增加了对 Th2 致敏的敏感性。比尔斯伯勒等人(2010)得出结论,Il31ra -/- 小鼠对加剧的 Th2 型反应的易感性是由对 Osm 的反应性增加引起的缺失的间接结果。
▼ 等位基因变体( 1 示例):
.0001 淀粉样变性,原发性局部皮肤,2(1 名患者)
IL31RA、SER521PHE
在患有原发性局部皮肤淀粉样变性 2( 613955 )的台湾家庭的受影响成员中, Lin 等人(2010)鉴定了 IL31RA 基因中的杂合 1562C-T 转换,导致 ser521-to-phe(S521F) 取代。Ser521 是哺乳动物中保存完好的残基。在未受影响的家庭成员或检查的 142 名对照个体中未发现该突变。