白细胞介素15受体,α

白细胞介素2(IL2; 147680)和白细胞介素15(IL15; 600554)是具有重叠但独特的生物学效应的细胞因子。它们的受体共有2个亚基,即IL2Rβ(146710)和γ(308380)链,这对于信号转导至关重要。IL2受体需要一个额外的IL2特异性α亚基(IL2RA; 147730)才能实现高亲和力的IL2结合。Giri等(1995)鉴定并克隆了鼠IL15特异性α亚基,并表明它在结构上与IL2R-α有关。

细胞遗传学位置:10p15.1
基因座标(GRCh38):10:5,948,896-5,978,740

安德森等(1995)分离了3种差异剪接的人IL15R-α变体。

使用RT-PCR,Dubois等(1999)克隆了8种IL15RA同工型,包括Anderson等人报道的3种(1995)。前4个同工型包括含有外显子1至7的全长形式,以及缺少外显子2,外显子3或外显子2和3的形式。其余4个同工型与前4个同工型相同,只是它们包含一个替代的C末端。外显子,第7外显子,比外显子7短100 bp。在大多数检查的细胞系和组织中检测到这8种亚型。Western印迹分析使用编码全长同工型和缺少外显子2的同工型(两者均具有外显子7形式)的cDNA进行分析,结果表明这两种蛋白均被N-和O-糖基化。共聚焦显微镜证实,全长IL15RA主要与核膜有关,部分受体具有核内定位。缺少外显子2的同工型,外显子2编码具有推定核定位信号的蛋白结合寿司结构域,在内质网,高尔基体和胞质囊泡中显示核外定位。外显子3的丢失对IL15RA的定位没有影响。免疫沉淀分析表明,较少量的IL15RA和缺少外显子2的IL15RA在细胞表面表达为糖基化蛋白。

▼ 基因功能
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Giri等(1995)发现鼠IL15R-α亚基单独结合IL15的亲和力比IL2R-α和IL2高1000倍。

安德森等(1995)发现他们鉴定的所有3个人类IL15R-α能与IL15高亲和力结合。IL15R-α的细胞质结构域与IL2R-α一样,对于促有丝分裂信号而言是可有可无的,这表明α链的主要作用是赋予高亲和力。在高浓度下,IL15和IL2一样,能够在没有α亚基的情况下通过IL2R-β和-γ的复合物发出信号。

Dubois等(1999)发现,与全长IL15RA相反,缺乏外显子2的IL15RA同工型不能结合IL15。

使用放射免疫分析法,Mortier等(2004)确定了通过蛋白水解脱落机制从质膜释放的42kD可溶形式的IL15RA。可溶性受体表现出对IL15的高亲和力,并抑制IL15与膜受体的结合以及IL15诱导的细胞增殖。

Mortier等(2006)发现,与IL15RA天然可溶形式的行为相反,IL15RA的重组,可溶性sushi结构域通过增强IL15与IL2RB / IL2RG复合物的结合并增加IL15的生物活性而充当有效的IL15激动剂。IL15和IL15RA寿司结构域的融合蛋白是IL2RB / IL2RG复合物的甚至更强的激动剂。

鲁宾斯坦等(2006年)发现人或小鼠可溶性IL15 / IL15RA的复合物刺激小鼠记忆表型Cd8阳性T细胞表达高水平的Cd44(107269)和Il2rb导致强烈的淋巴增生性反应,比仅对IL15的反应要好。淋巴细胞增殖反应仅通过II2rb / Il2rg受体介导。体内施用小鼠可溶的Il15 / Il15ra导致几乎所有转移的记忆表型Cd8阳性细胞分裂多次,而仅响应于Il15的分裂细胞约一半。与可溶性IL15RA增强IL15功能的能力相反,可溶性IL2RA阻断了IL2的功能。鲁宾斯坦等(2006年)得出的结论是,与单独的IL15相比,IL15 / IL15RA复合物对T细胞存活的作用增强。

为了检查是否可以挽救耐受的T细胞并恢复其功能,以用于治疗已建立的肿瘤,Teague等人(2006年)研究了转基因T细胞受体小鼠模型,其中对也在肝脏中表达的候选肿瘤抗原具有特异性的Cd8阳性T细胞具有耐受性。FACS分析显示这些耐受性T细胞表达Il15ra,并且用Il15处理细胞诱导了增殖和Il2分泌。这种增殖消除了耐受性,被拯救的细胞可以有效治疗白血病。Teague等(2006年)得出结论,高亲和力CD8阳性T细胞不一定会因在外周遇到自身抗原而缺失,并且可以挽救并扩展用于肿瘤免疫治疗。

通过流式细胞术和共聚焦显微镜分析,Brilot等(2007)发现成熟树突状细胞(DC)和自然杀伤(NK)细胞之间的细胞间接触迅速发生,并诱导细胞内钙释放和CD69的上调(107273)。在这两种细胞类型之间形成突触需要粘附分子LFA1(参见153370)和LFA3(153420),诱导IL15RA的表达,并且对于NK细胞的存活是必需的。从具有传染性单核细胞增多病史的供体获得的Il15ra缺陷NK细胞或用抗IL15RA治疗的IL15RA阳性NK细胞与成熟DC共培养后,NK存活降低。Brilot等(2007年)结论认为,成熟的DC通过调节性突触的形成与静息NK细胞相互作用并激活它们。他们提出,IL15RA在NK细胞上的表达是最佳NK / DC相互作用所必需的,并且IL15RA介导细胞接触依赖性NK细胞的存活。

Pistilli等(2011年)发现,不同品系的雄性小鼠中IL15ra的缺失导致快速骨骼肌重塑为氧化型,这表现出更大的运动能力和对疲劳的抵抗力,部分原因是线粒体的适应。男性和女性耐力运动员的研究显示,在IL15RA,外显子3非同义SNP rs2228059,与特定运动耐力的地位有关。Pistilli等(2011年)得出结论,IL15RA在体内定义快速骨骼肌的表型中具有作用。

▼ 生化特征
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晶体结构

Chirifu等(2007年)指出,IL2和IL15被其受体的α单位(分别为IL2RA和IL15RA)识别,但信号是由共同的伽马链IL2RG介导的。2种细胞因子的受体也共享β单元IL2RB。Chirifu等(2007)确定了IL15-IL15RA复合物的1.85埃晶体结构。这些发现强调了水在生成高亲和力复合物中的重要性,并揭示了IL15-IL15RA和IL2-IL2RA复合物的拓扑结构相似。

▼ 基因结构
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Dubois等(1999)确定IL15RA基因包含8个外显子,包括他们指定外显子7-prime的另一个C末端外显子。

▼ 测绘
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安德森等(1995)指出,IL15RA和IL2RA基因具有相似的内含子/外显子组织,并且在人和鼠基因组中紧密相连。IL2RA基因先前已被定位到10p15-p14染色体,其小鼠同源物被定位到2号染色体(1995)通过种间回交作图将人IL15RA基因定位于染色体10p15-p14,将小鼠Il15ra基因定位于染色体2。