Тирозинкиназа 2
Нерецепто́рная тирози́н-протеинкина́за TYK2 (англ. non-receptor tyrosine-protein kinase TYK2) — фермент, кодируемый у человека геном TYK2[1][2].
TYK2 был первым описанным членом семейства JAK (биология) (другие члены этого семейства — JAK1, JAK2 и JAK3)[3]. Он участвует в сигнализации IFN-α, IL-6, IL-10 и IL-12.
Общие сведения
Функция
Ген TYK2 кодирует члена белкового семейства тирозинкиназы, точнее, семейства янускиназ (JAK). Этот белок связывается с цитоплазматическим доменом рецепторов цитокинов типа I и типа II и распространяет сигналы цитокинов посредством фосфорилирования рецепторных субъединиц цитокинов. Он также является компонентом сигнальных путей интерферона как типа I, так и типа III. Как таковая, тирозинкиназа 2 может играть определенную роль в антивирусном иммунитете[2].
В семейство JAK у млекопитающих входят четыре члена: JAK1, JAK2, JAK3 и тирозинкиназа 2 (Tyk2)[3]. Связь между белками JAK и сигнальными путями цитокинов впервые была выявлена, когда изучение генов, вовлечённых в сигнальные пути интерферона I типа (IFN-I), показало, что их необходимым элементом является Tyk2, активируемая рецепторами цитокинов[4]. Tyk2 имеет более широкие и глубокие функции в организме человека, чем ранее предполагалось на основе анализа мышиных моделей, которые показывали, что функции Tyk2 в первую очередь состояли в сигнальных путях IL-12 и IFN-I. Дефицит Tyk2 имеет более острые последствия в клетках человека, чем в клетках мыши. Тем не менее, в дополнение к IFN-α и -β и сигнализации IL-12, Tyk2 играет важнейшую роль в сигнальных путях IL-23, IL-10 и IL-6. Так, Tyk2 может оказывать влияние на сигналы IL-6, передаваемые через цепь рецепторов GP-130, которая является общей для большого семейства цитокинов, в числе которых IL-6, IL-11, IL-27, IL-31, онкостатин М (OSM), цилиарный нейротрофический фактор, кардиотрофин 1, CLCF1 и LIF (биология). Недавно было показано, что IL-12 и IL-23 имеют общие лиганды и рецепторные субъединицы, которые активируют Tyk2. IL-10 является критическим противовоспалительным цитокином, и мыши с дефицитом IL-10 страдают от фатальных системных аутоиммунных заболеваний.
Tyk2 активируется IL-10, и дефицит тирозинкиназы 2 влияет на способность реагировать на сигналы IL-10[5]. В физиологических условиях иммунные клетки, в общем, регулируются действием многих цитокинов, и представляется ясным, что перекрестные помехи между сигнальными путями различных цитокинов участвуют в регуляции сигнального пути JAK-STAT[6].
Роль в воспалительных процессах
В настоящее время широко признано, что атеросклероз является результатом клеточных и молекулярных событий воспалительного характера[7]. Воспаление сосудов может быть вызвано усилением активности ангиотензина II, который производится локально воспаленными сосудами и индуцирует синтез и секрецию IL-6 — цитокина, отвечающего за индукцию синтеза ангиотензиногена в печени через JAK/STAT3-путь, который активируется через мембранные рецепторы с высоким сродством на целевых клетках. Эти рецепторы называются IL-6R-цепью рекрутирования GP-130, эта цепь связана с тирозинкиназами (Jak 1/2 и Tyk2)[8]. Цитокины IL-4 и IL-13 повышены в лёгких у лиц, хронически страдающих астмой. Сигнализация через IL-4/IL-13 комплексы, как полагают, проходит через IL-4Rα-цепи, которые отвечают за активацию киназ JAK-1 и Tyk2[9]. Роль Tyk2 при ревматоидном артрите непосредственно проявляется у Tyk2-дефицитных мышей, которые были устойчивы к артриту[10]. Дефицит Tyk2 мышей отражается на отсутствии реакции к небольшим количеством IFN-α, но они обычно реагируют на высокие концентрации IFN-α/β[6][11]. Кроме того, эти мыши нормально реагируют на IL-6 и IL-10, предполагается, что Tyk2 несущественна для передачи сигналов IL-6 и IL-10 и не играет важной роли в IFN-α сигнализации. Хотя мыши с дефицитом Tyk2 фенотипически нормальны, они демонстрируют аномальные ответы на воспалительные процессы в различных клетках[12]. Самый интересный фенотип наблюдался у Tyk2-дефицитных макрофагов: происходило уменьшение продукции оксида азота при стимуляции липополисахаридами (LPS). Кроме того, выяснение молекулярных механизмов передачи сигналов LPS показали, что у мышей дефицит Tyk2 и IFN-β обусловливает сопротивляемость к LPS-индуцированному эндотоксиновому шоку, в то время как мыши с дефицитом STAT1 — восприимчивы[13]. Разработка ингибитора Tyk2 кажется рациональным подходом для создания медикаментов[14].
Клиническое значение
Мутация в гене TYK2 была связана с синдромом гипериммуноглобулина E (HIES) — первичным иммунодефицитом, характеризующимся повышенным уровнем иммуноглобулина Е[15][16][17].
Взаимодействия с другими белками
Примечания
Литература
- Firmbach-Kraft I., Byers M., Shows T., Dalla-Favera R., Krolewski J. J. tyk2, prototype of a novel class of non-receptor tyrosine kinase genes. (англ.) // Oncogene. — 1990. — Vol. 5, no. 9. — P. 1329—1336. — PMID 2216457.
- Partanen J., Mäkelä T. P., Alitalo R., Lehväslaiho H., Alitalo K. Putative tyrosine kinases expressed in K-562 human leukemia cells. (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. — 1990. — Vol. 87, no. 22. — P. 8913—8917. — PMID 2247464.
- Colamonici O., Yan H., Domanski P., Handa R., Smalley D., Mullersman J., Witte M., Krishnan K., Krolewski J. Direct binding to and tyrosine phosphorylation of the alpha subunit of the type I interferon receptor by p135tyk2 tyrosine kinase. (англ.) // Molecular and cellular biology. — 1994. — Vol. 14, no. 12. — P. 8133—8142. — PMID 7526154.
- Novak U., Harpur A. G., Paradiso L., Kanagasundaram V., Jaworowski A., Wilks A. F., Hamilton J. A. Colony-stimulating factor 1-induced STAT1 and STAT3 activation is accompanied by phosphorylation of Tyk2 in macrophages and Tyk2 and JAK1 in fibroblasts. (англ.) // Blood. — 1995. — Vol. 86, no. 8. — P. 2948—2956. — PMID 7579387.
- Domanski P., Yan H., Witte M. M., Krolewski J., Colamonici O. R. Homodimerization and intermolecular tyrosine phosphorylation of the Tyk-2 tyrosine kinase. (англ.) // FEBS letters. — 1995. — Vol. 374, no. 3. — P. 317—322. — PMID 7589562.
- Yetter A., Uddin S., Krolewski J. J., Jiao H., Yi T., Platanias L. C. Association of the interferon-dependent tyrosine kinase Tyk-2 with the hematopoietic cell phosphatase. (англ.) // The Journal of biological chemistry. — 1995. — Vol. 270, no. 31. — P. 18179—18182. — PMID 7629131.
- Maruyama K., Sugano S. Oligo-capping: a simple method to replace the cap structure of eukaryotic mRNAs with oligoribonucleotides. (англ.) // Gene. — 1994. — Vol. 138, no. 1-2. — P. 171—174. — PMID 8125298.
- Trask B., Fertitta A., Christensen M., Youngblom J., Bergmann A., Copeland A., de Jong P., Mohrenweiser H., Olsen A., Carrano A. Fluorescence in situ hybridization mapping of human chromosome 19: cytogenetic band location of 540 cosmids and 70 genes or DNA markers. (англ.) // Genomics. — 1993. — Vol. 15, no. 1. — P. 133—145. — PMID 8432525.
- Platanias L. C., Uddin S., Yetter A., Sun X. J., White M. F. The type I interferon receptor mediates tyrosine phosphorylation of insulin receptor substrate 2. (англ.) // The Journal of biological chemistry. — 1996. — Vol. 271, no. 1. — P. 278—282. — PMID 8550573.
- Gauzzi M. C., Velazquez L., McKendry R., Mogensen K. E., Fellous M., Pellegrini S. Interferon-alpha-dependent activation of Tyk2 requires phosphorylation of positive regulatory tyrosines by another kinase. (англ.) // The Journal of biological chemistry. — 1996. — Vol. 271, no. 34. — P. 20494—20500. — PMID 8702790.
- Uddin S., Gardziola C., Dangat A., Yi T., Platanias L. C. Interaction of the c-cbl proto-oncogene product with the Tyk-2 protein tyrosine kinase. (англ.) // Biochemical and biophysical research communications. — 1996. — Vol. 225, no. 3. — P. 833—838. — doi:10.1006/bbrc.1996.1259. — PMID 8780698.
- Zou J., Presky D. H., Wu C. Y., Gubler U. Differential associations between the cytoplasmic regions of the interleukin-12 receptor subunits beta1 and beta2 and JAK kinases. (англ.) // The Journal of biological chemistry. — 1997. — Vol. 272, no. 9. — P. 6073—6077. — PMID 9038232.
- Miyakawa Y., Oda A., Druker B. J., Ozaki K., Handa M., Ohashi H., Ikeda Y. Thrombopoietin and thrombin induce tyrosine phosphorylation of Vav in human blood platelets. (англ.) // Blood. — 1997. — Vol. 89, no. 8. — P. 2789—2798. — PMID 9108397.
- Uddin S., Sher D. A., Alsayed Y., Pons S., Colamonici O. R., Fish E. N., White M. F., Platanias L. C. Interaction of p59fyn with interferon-activated Jak kinases. (англ.) // Biochemical and biophysical research communications. — 1997. — Vol. 235, no. 1. — P. 83—88. — doi:10.1006/bbrc.1997.6741. — PMID 9196040.
- Burfoot M. S., Rogers N. C., Watling D., Smith J. M., Pons S., Paonessaw G., Pellegrini S., White M. F., Kerr I. M. Janus kinase-dependent activation of insulin receptor substrate 1 in response to interleukin-4, oncostatin M, and the interferons. (англ.) // The Journal of biological chemistry. — 1997. — Vol. 272, no. 39. — P. 24183—24190. — PMID 9305869.
- Gauzzi M. C., Barbieri G., Richter M. F., Uzé G., Ling L., Fellous M., Pellegrini S. The amino-terminal region of Tyk2 sustains the level of interferon alpha receptor 1, a component of the interferon alpha/beta receptor. (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. — 1997. — Vol. 94, no. 22. — P. 11839—11844. — PMID 9342324.
- Suzuki Y., Yoshitomo-Nakagawa K., Maruyama K., Suyama A., Sugano S. Construction and characterization of a full length-enriched and a 5'-end-enriched cDNA library. (англ.) // Gene. — 1997. — Vol. 200, no. 1-2. — P. 149—156. — PMID 9373149.
- Ahmad S., Alsayed Y. M., Druker B. J., Platanias L. C. The type I interferon receptor mediates tyrosine phosphorylation of the CrkL adaptor protein. (англ.) // The Journal of biological chemistry. — 1997. — Vol. 272, no. 48. — P. 29991—29994. — PMID 9374471.
