共通γ鎖サイトカインを介したシグナル伝達の構造的基盤

Structural Basis for Signaling Through Shared Common γ Chain Cytokines.

• Huilin Yang
• Rakeeb Kureshi
• Jamie B Spangler

抄録

造血サイトカインの共通γ鎖(γ)ファミリーは、6つの異なる4つのα-らせんバンドル可溶性リガンドで構成されており、共通のγサブユニットを含む受容体を介してシグナル伝達を行い、幅広い生理学的プロセス、特に自然免疫および適応免疫機能に関連するプロセスを調整します。2005 年にγファミリーサイトカイン/受容体シグナル伝達複合体(活性型インターロイキン-2 [IL-2]4 量体)の最初の結晶構造が決定されて以来 [1]、このタンパク質ファミリーの構造的特徴の解明に多大な進展が見られ、免疫活性の基礎となる分子機構の理解に大きな変化をもたらしてきました。γファミリーサイトカイン複合体の構造には多くの保存された特徴が見られるようになったが、個々のサイトカイン複合体には、そのユニークな機能特性を合理化するような特徴的な詳細が見られるようになってきた。γファミリーシグナル伝達の分子的特徴付け、特に細胞内活性化イベントに関する研究はまだ多くの研究が残されており、今後、構造生物物理学の新技術により、サイトカインシグナル伝達の生物学に関する更なる洞察が得られ、癌、感染症、自己免疫疾患などの免疫関連疾患の治療のための標的治療薬の設計に役立つであろう。

The common γ chain (γ) family of hematopoietic cytokines consists of six distinct four α-helix bundle soluble ligands that signal through receptors which include the shared γ subunit to coordinate a wide range of physiological processes, in particular, those related to innate and adaptive immune function. Since the first crystallographic structure of a γ family cytokine/receptor signaling complex (the active Interleukin-2 [IL-2] quaternary complex) was determined in 2005 [1], tremendous progress has been made in the structural characterization of this protein family, transforming our understanding of the molecular mechanisms underlying immune activity. Although many conserved features of γ family cytokine complex architecture have emerged, distinguishing details have been observed for individual cytokine complexes that rationalize their unique functional properties. Much work remains to be done in the molecular characterization of γ family signaling, particularly with regard to intracellular activation events, and looking forward, new technologies in structural biophysics will offer further insight into the biology of cytokine signaling to inform the design of targeted therapeutics for treatment of immune-linked diseases such as cancer, infection, and autoimmune disorders.