利用研究者所收集到的衍射数据,解析了IL-1beta,IL-1RII和IL-1RAcP所组成的抑制性三元复合物的3.3埃晶体结构。该研究结果描述了IL-1RAcP的三维空间结构,以及IL-1RAcP是如何与IL-1beta/IL-1RII相互作用的。利用以结构为基础的定点突变和生化分析,证明了IL-1beta/IL-1RI和IL-1beta/IL-1RII与IL-1RAcP的结合方式非常相似,从而揭示了IL-1beta结合并激活受体的结构机理。该研究结果还揭示了IL-1Ra发挥拮抗作用的结构基础。
IL-1beta是一个重要的促炎细胞因子, 它先与其靶细胞上受体IL-1RI (interleukin-1 receptor type I)结合,然后与辅助受体IL-1RAcP (interleukin-1 receptor accessory protein)作用形成 IL-1beta/IL-1RI/IL-1RAcP三元复合物,激活靶细胞内的NF-?B和MAPKs信号 通路,从而诱导一系列炎症相关分子的表达。人体内IL-1beta的作用受到紧密的调控,其中在胞外和细胞膜上的调控作用由IL-1受体拮抗剂(IL-1Ra)和诱饵受体IL-1RII (interleukin-1 receptor type II)所承担。IL-1Ra能与IL-1RI结合,但不能与IL-1RAcP作用;IL-1RII能与IL-1RI竞争IL-1beta的结合,同时还能够结合IL-1RAcP形成一个抑制性的IL-1beta/IL-1RII/IL-1RAcP三元复合物,这两个调控分子对IL-1beta的生物活性起着重要的负调控作用。很长一段时间以来,IL-1beta/IL-1RI是如何结合IL-1RAcP并激活受体复合物是IL-1研究领域一个亟待解决的基本问题,同时IL-1Ra发挥拮抗作用的结构基础也不是十分明了。
炎症反应是典型的固有免疫应答,IL-1beta作用的失调与一系列自身炎症和自身免疫疾病(例如痛风、类风湿性关节炎)密切相关,因而该研究成果不仅回答了IL-1研究领域的一个基本问题,同时也为以IL-1beta和其受体相互作用为靶标的药物设计提供了宝贵的结构信息。
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