白细胞介素 13 受体,α-2; IL13RA2
HGNC 批准的基因符号:IL13RA2
细胞遗传学位置:Xq23 基因组坐标(GRCh38):X:115,003,982-115,017,616(来自 NCBI)
▼ 克隆与表达
Interleukin-13(IL13; 147683) 是一种由活化的 T 淋巴细胞分泌的细胞因子,与 interleukin-4(IL4; 147780) 具有许多(但不是全部)生物活性。这些重叠的活性可能是由于存在共同的受体成分(参见 IL13RA1,300119;IL4R,147781)。此外,IL13 和 IL4 受体具有不同的成分。为了分离 IL13 受体的成分,Caput 等人(1996) 首先鉴定出表达大量 IL13 结合蛋白的人肾癌细胞系。 Caput 等人通过筛选源自该细胞系的 cDNA 文库,以确定其是否能够直接合成细胞表面 IL13 结合蛋白(1996)分离出编码IL13RA2的cDNA,他们将其称为IL13R。表达 IL13RA2 的人类细胞显示出特异性的 IL13 结合。
通过搜索具有保守细胞因子受体基序序列的表达序列标签(EST)数据库,Guo 等人(1997) 鉴定了编码 IL13RA2 的 EST。 Northern 印迹分析表明,IL13RA2 仅在胎盘中以 1.6-kb 转录物的形式表达。预测的 380 个氨基酸蛋白包含假定的信号序列、具有纤连蛋白样结构域和典型细胞因子受体基序的胞外区域、跨膜结构域和短胞内尾部。
▼ 基因功能
由于 IL4 和 IL13 及其特定信号通路被认为是治疗过敏和哮喘的有吸引力的靶标,Kelly-Welch 等人(2003)回顾了这些细胞因子的信号传导联系。 IL4 以高亲和力与 IL4R 相互作用,导致与常见的 γ 链(IL2RG;308380)(多种细胞因子受体的组成部分)形成二聚体,形成 I 型受体,或与 IL13RA1 形成二聚体,形成 II 型受体。另一方面,IL13 以高亲和力与 IL13RA1 结合,诱导与 IL4R 异二聚化,形成与 II 型受体相同的复合物。或者,IL13 可能以更高的亲和力与 IL13RA2 结合,而 IL13RA2 无法诱导信号,表明它充当诱饵受体。 IL4 和 IL13 受体亚基的 C 末端尾部与 Janus 激酶家族的酪氨酸激酶(例如 JAK1;147795)相互作用,导致与 STAT6(601512) 相互作用,STAT6 与 IL4- 和 IL13 启动子中的共有序列结合IL13 调节基因。凯利-韦尔奇等人(2003) 提出,由于 IL4R 对接位点附近的多态性,IL4 和 IL13 信号传导的细微差异可能对过敏和哮喘产生深远的影响。
通过体内选择、转录组分析、功能验证和临床验证,Minn 等人(2005) 鉴定了一组标记和介导乳腺癌肺部转移的基因。其中一些基因具有双重功能,在原发肿瘤和肺部微环境中提供生长优势。其他的则有助于肺部的侵袭性生长选择性。在确定的肺转移特征基因中,包括 IL13RA2 在内的几个基因已得到功能验证。与没有肺转移特征的受试者相比,那些表达肺转移特征的受试者的无肺转移生存期显着较差,但无骨转移生存期则没有。
吴等人(2010) 表明,父亲的高脂肪饮食暴露通过表观遗传效应导致大鼠 F1 雌性后代的 β 细胞功能障碍。斯普拉格-道利父亲的长期高脂肪饮食导致体重增加、肥胖、糖耐量受损和胰岛素敏感性增加。与对照组相比,它们的雌性后代早期出现胰岛素分泌受损和葡萄糖耐量受损的情况,并随着时间的推移而恶化,并且肥胖程度正常。父亲高脂饮食改变了成年雌性子代642个胰岛基因的表达(P小于0.01);这些基因属于 13 个功能簇,包括阳离子和 ATP 结合、细胞骨架和细胞内转移。对 2,492 个差异表达基因(P 小于 0.05)的更广泛的通路分析表明涉及钙、MAPK 和 Wnt 信号通路、细胞凋亡和细胞周期。证明了 Il13ra2 基因的低甲基化,表现出最高的表达倍数差异(增加 1.76 倍)。吴等人(2010) 得出的结论是,这是哺乳动物中第一份关于高脂肪饮食代谢后遗症从父亲传给后代的非遗传代际遗传的报告。
Lee 等人通过酵母 2 杂交筛选人肺 cDNA 文库(2016) 确定 TMEM219(620290) 是 IL13RA2 的结合伴侣。 TMEM219 和 IL13RA2 直接相互作用并共定位于 1HAEo 细胞和小鼠肺细胞中。 IL13RA2 的胞外结构域对于 TMEM219-IL13RA2 相互作用至关重要。 IL13RA2 配体增强了相互作用,TMEM219、IL13RA2 和 IL13RA2 配体 CHI3L1(601525) 形成复合物。人上皮细胞中的敲低和小鼠巨噬细胞中的敲除表明,TMEM219 在 CHI3L1 刺激的 HBEGF(126150) 表达中发挥关键作用,并且在 CHI3L1 刺激的 MAPK 和 AKT/PKB(参见 164730) 激活中发挥关键和选择性作用。 TMEM219 和 IL13RA2 在体外和体内也可作为氧化剂诱导的细胞凋亡和急性肺损伤的抑制剂。此外,TMEM219 抑制过敏原和 IL13 刺激的反应,并促进 IL13RA2 的诱饵效应。对 Tmem219 -/- 小鼠的进一步分析表明,Tmem219 和 Il13ra2 对于肺黑色素瘤转移至关重要。
▼ 测绘
郭等人(1997) 通过荧光原位杂交将人类 IL13RA2 基因定位到 Xq24。
▼ 动物模型
伍德等人(2003) 使用基因打靶来产生缺乏 Il13ra2 的可存活且具有生育能力的小鼠。他们发现,与野生型小鼠相比,尽管缺乏血清 Il13,但这些小鼠的血清 IgE 有所增加,并且γ-干扰素(IFNG;147570)的产生有所增加。然而,突变小鼠能够产生与野生型小鼠相当的水平的 Il13,并且在肺和肝脏中的水平显着升高。 Il13ra2 缺陷小鼠的骨髓巨噬细胞祖细胞频率也增加,并且响应脂多糖而减少组织巨噬细胞一氧化氮和 Il12(161561) 的产生。伍德等人(2003) 得出结论,IL13RA2 可抑制 IL13 介导的体内反应。他们还指出 Chiaramonte 等人(2003) 观察到血吸虫感染的 C57BL/6 和 BALB/c Il13ra2 缺陷小鼠的肝纤维化增强,尽管这些小鼠的肉芽肿大小、组织嗜酸性粒细胞增多或肥大细胞增多症没有变化。