사이토 카인 : 특성, 유형, 기능, 예 - 생물학 - 2025

사이토 카인 또는 사이토 카인은 호중구, 단핵구, 대 식세포 및 림프구 (B 세포 및 T 세포) : 몸의 여러 종류의 세포, 백혈구 등의 면역계 세포에 의해 생성 특히 신호 전달 단백질 또는 수용성 당 단백질이다.

단백질 키나제 서열 (예 : 순환 AMP 경로)을 포함하는 길고 복잡한 신호 전달 단계를 유발하는 다른 특정 수용체 ​​결합 인자와 달리 사이토 카인은 더 직접적인 효과를 발휘합니다.

인터페론 알파로 알려진 재조합 인간 사이토 카인의 구조 (출처 : Nevit Dilmen via Wikimedia Commons)

이러한 가용성 인자는 핵에 들어가 특정 유전자 세트의 전사를 자극 할 수 있기 때문에 유전자 전사에서 직접적인 기능을하는 단백질을 직접 활성화하는 수용체에 결합합니다.

최초의 사이토 카인은 60 년 전에 발견되었습니다. 그러나 그들 중 많은 것의 분자 특성은 상당히 늦었습니다. 신경 성장 인자, 인터페론 및 인터루킨 1 (IL-1)은 최초로 기술 된 사이토 카인이었습니다.

"사이토 카인"이라는 이름은 일반적인 용어이지만 문헌에서는이를 생성하는 세포에 대해 구분이 이루어집니다. 따라서 림 포카 인 (림프구에 의해 생성됨), 모노 카인 (단핵구에 의해 생성됨), 인터루킨 (백혈구에 의해 생성되고 다른 백혈구에 작용) 등이 있습니다.

그들은 특히 척추 동물에 풍부하지만 일부 무척추 동물에서 그 존재가 결정되었습니다. 예를 들어, 포유류의 몸에서 그들은 부가 적, 시너지 적, 적대적 기능을 가질 수 있으며 서로를 활성화시킬 수도 있습니다.

그들은자가 분비 작용을 할 수 있습니다. 즉, 그것들을 생산하는 동일한 세포에 작용합니다. 또는 paracrine은 한 유형의 세포에 의해 생성되고 주변의 다른 세포에 작용합니다.

특성 및 구조

모든 사이토 카인은 "다발성 (pleiotropic)"입니다. 즉, 하나 이상의 세포 유형에서 하나 이상의 기능이 있습니다. 이는 이러한 단백질에 반응하는 수용체가 다양한 유형의 세포에서 발현되기 때문입니다.

여러 유형의 사이토 카인이 수렴 생물학적 효과를 가질 수 있기 때문에 이들 중 다수 사이에 약간의 기능적 중복이 있음이 확인되었으며, 이것이 수용체의 서열 유사성과 관련이 있다고 제안되었습니다.

세포 신호 전달 과정의 많은 메신저와 마찬가지로 사이토 카인은 매우 낮은 농도에서 강력한 작용을하므로 수용체가 극도로 관련되어 있기 때문에 나노 몰 및 펨토 몰 범위에있을 수 있습니다.

일부 사이토 카인은 사이토 카인 "계단식"의 일부로 작동합니다. 즉, 그들이 시너지 효과를내는 것이 일반적이며, 그들의 조절은 종종 다른 억제 성 사이토 카인과 추가 조절 인자에 달려 있습니다.

사이토 카인을 암호화하는 유전자의 발현

예를 들어, 일정한 조혈 수준을 유지해야하기 때문에 일부 사이토 카인은 구성 적 발현 유전자에서 비롯됩니다.

이러한 구성 적으로 발현하는 단백질 중 일부는 에리트로 포이 에틴, 인터루킨 6 (IL-6) 및 많은 백혈구의 분화에 기여하는 특정 세포 콜로니 성장 자극 인자입니다.

다른 사이토 카인은 사전 합성되어 세포질 과립, 막 단백질로 저장되거나 세포 표면 또는 세포 외 기질에 대한 결합 단백질과 복합됩니다.

많은 분자 자극이 사이토 카인을 암호화하는 유전자의 발현을 긍정적으로 조절합니다. 다른 사이토 카인의 유전자 발현을 증가시키는 이러한 분자 중 일부가 있으며, 다른 사이토 카인의 작용을 제한하는 억제 기능을 가진 분자도 많이 있습니다.

처리에 의한 제어

사이토 카인의 기능은 또한 이들 단백질의 전구체 형태의 처리에 의해 제어됩니다. 이들 중 다수는 초기에 용해성 인자가되기 위해 단백질 분해 절단을 필요로하는 통합 활성 막 단백질로 생산됩니다.

이러한 유형의 생산 제어 하에서 사이토 카인의 예는 표피 성장 인자 EGF (영어 "E pidermal G rowth F 행위자"에서), 종양 성장 인자 TGF (영어 "T umoral G rowth F 행위자"에서 유래), 인터루킨 1β (IL-1β) 및 종양 괴사 인자 TNFα (영어 "Tumor N ecrosis F actor"에서 유래).

다른 사이토 카인은 활성화하기 위해 효소 적으로 처리되어야하는 비활성 전구체로 분비되며 특정 사이토 카인의 이러한 처리를 담당하는 일부 효소는 시스테인 프로테아제 카스파 제 계열의 단백질을 포함합니다.

구조 개요

사이토 카인은 매우 가변적 인 가중치를 가질 수 있으므로 범위는 약 6kDa에서 70kDa 사이로 정의되었습니다.

이 단백질은 매우 가변적 인 구조를 가지며 알파 나선의 배럴, 평행 또는 반 평행 β- 접힌 시트의 복잡한 구조 등으로 구성 될 수 있습니다.

종류

여러 종류의 사이토 카인 계열이 있으며 과학계에서 매일 발견되는 유사한 기능과 특성을 가진 단백질의 다양성을 고려하여 그 수가 계속 증가하고 있습니다.

그것의 이름은 다른 매개 변수를 기반으로하기 때문에 체계적인 관계와는 거리가 멀다. 그 원인은 기원, 그것을 정의한 초기 생물 분석, 기능 등이다.

사이토 카인 분류에 대한 현재의 합의는 본질적으로 고도로 보존 된 특성을 가진 소수의 패밀리에 포함 된 수용체 단백질의 구조를 기반으로합니다. 따라서, 세포질 부분 시퀀스의 유사성에 따라 그룹화되는 6 가지 사이토 카인 수용체 계열이 있습니다.

1. I 형 수용체 (헤 마토 포이 에틴 수용체) : 사이토 카인 인터루킨 6R 및 12R (IL-6R 및 IL-12R) 및 세포 콜로니 형성 자극에 관련된 기타 인자를 포함합니다. 그들은 B 및 T 세포의 활성화에 영향을 미칩니다.
2. II 형 수용체 (인터페론 수용체) :이 사이토 카인은 항 바이러스 기능을 가지고 있으며 수용체는 피브로넥틴 단백질과 관련이 있습니다.
3. TNF 수용체 (종양 괴사 인자, 영어 "T umor N ecrosis F 행위자") : p55 TNFR, CD30, CD27, DR3, DR4 등으로 알려진 인자 인 "전 염증"사이토 카인입니다.
4. Toll / IL-1- 유사 수용체 :이과는 많은 전 염증성 인터루킨을 품고 있으며, 그 수용체는 일반적으로 세포 외 부분에 류신 반복이 풍부한 영역을 가지고 있습니다.
5. 티로신 키나제 수용체 :이과에는 종양 성장 인자 (TGF) 및 세포 콜로니 형성을 촉진하는 기타 단백질과 같은 성장 인자의 기능을 가진 많은 사이토 카인이 있습니다.
6. 케모카인 수용체 :이과의 사이토 카인은 본질적으로 화학 주성 기능을 가지고 있으며 수용체는 6 개 이상의 막 관통 분절을 가지고 있습니다.

사이토 카인에 대한 수용체는 가용성이거나 막 결합 될 수 있습니다. 가용성 수용체는 신호 전달 과정에서 작용제 또는 길항제 역할을함으로써 이러한 단백질의 활성을 조절할 수 있습니다.

많은 사이토 카인은 다양한 유형의 인터루킨 (IL), 신경 성장 인자 (NGF), 종양 성장 인자 (TGF) 등을 포함한 가용성 수용체를 사용합니다.

풍모

사이토 카인은 특정 이펙터의 기능을 활성화하거나 억제하는 데 필요하기 때문에 세포 사이의 화학적 전달자 역할을하지만 분자 이펙터와 정확히 일치하지는 않는다는 것을 기억하는 것이 중요합니다.

사이토 카인 간의 "통합"기능적 특성 중 하나는 신체 방어에 참여하는 것인데, 이는 포유류와 다른 많은 동물에게 특히 중요한 "면역 체계의 조절"로 요약됩니다.

그들은 조혈 발달 제어, 세포 간 의사 소통 과정 및 감염원 및 염증 자극에 대한 신체 반응에 참여합니다.

이들은 일반적으로 저농도에서 발견되기 때문에 조직이나 체액의 사이토 카인 농도를 정량화하여 질병의 진행을 예측하고 환자에게 투여되는 약물의 효과를 모니터링하기위한 바이오 마커로 사용됩니다. 아픈 환자.

일반적으로 임플란트 거부 반응, 알츠하이머 병, 천식, 동맥 경화증, 대장 암 및 기타 일반적인 암, 우울증, 일부 심장 및 바이러스 질환, 파킨슨 병, 파킨슨 병 등 염증성 질환의 마커로 사용됩니다. 패혈증, 간 손상 등

그들은 어디에서 발견됩니까?

대부분의 사이토 카인은 세포에서 분비됩니다. 다른 것들은 원형질막에서 발현 될 수 있으며, 세포 외 기질로 구성된 공간에서 "보존 물"로 간주 될 수있는 것들에 남아있는 것들이 있습니다.

어떻게 작동합니까?

언급 한 바와 같이 사이토 카인은 그들이 발견되는 환경에 따라 생체 내 효과가 있습니다. 그것의 작용은 다른 사이토 카인과 다른 화학적 성질의 다른 인자를 포함하는 신호 캐스케이드와 상호 작용 네트워크를 통해 발생합니다.

그들은 일반적으로 특정 유전자에 대한 전사 인자로 직접 또는 간접적으로 작용할 수있는 능력을 가진 결합 후 활성화되거나 억제되는 표적 단백질을 가진 수용체와의 상호 작용에 참여합니다.

일부 사이토 카인의 예

IL-1 또는 인터루킨 1

림프구 활성화 인자 (LAF), 내인성 발열원 (EP), 내인성 백혈구 매개체 (EML), 카타 볼린 또는 단핵 세포 인자 (MCF)라고도합니다.

그것은 많은 세포 유형, 특히 B, T 세포 및 단핵구에서 많은 생물학적 기능을 가지고 있습니다. 저혈압, 발열, 체중 감소 및 기타 반응을 유도합니다. 단핵구, 조직 대 식세포, 랑게르한스 세포, 수지상 세포, 림프구 세포 등에서 분비됩니다.

IL-3

비만 세포 성장 인자 (MCGF), 다중 콜로니 자극 인자 (다중 CSF), 조혈 세포 성장 인자 (HCGF) 등과 같은 다른 이름이 있습니다.

그것은 적혈구, 거핵구, 호중구, 호산구, 호염기구, 비만 세포 및 기타 단핵구 계통의 세포의 식민지 형성을 자극하는 데 중요한 기능을합니다.

주로 활성화 된 T 세포, 비만 세포 및 호산구에 의해 합성됩니다.

안지오스타틴

그것은 플라스 미노 겐에서 파생되며 혈관 신생 억제제 사이토 카인으로, 생체 내에서 종양 전이의 성장과 신생 혈관 화의 강력한 차단제 역할을합니다. 이것은 암의 존재에 의해 매개되는 플라스 미노 겐의 단백질 분해 절단에 의해 생성됩니다.

표피 성장 인자

그것은 상피 세포의 성장을 자극함으로써 작용하고, 치아의 출현과 생쥐의 눈의 개방을 가속화합니다. 또한 위산 분비를 억제하고 상처 치유에도 관여합니다.

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