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Receptor de IL-2

El receptor de interleucina-2 ( IL-2R ) es una proteína heterotrimérica expresada en la superficie de ciertas células inmunes , como los linfocitos , que se une y responde a una citocina llamada IL-2 .

Composición

La IL-2 se une al receptor de IL-2, que tiene tres formas, generadas por diferentes combinaciones de tres proteínas diferentes, a menudo denominadas "cadenas": α (alfa) (también llamada IL-2Rα, CD25 o antígeno Tac), β (beta) (también llamada IL-2Rβ o CD122) y γ (gamma) (también llamada IL-2Rγ, γ c , cadena gamma común o CD132); estas subunidades también son partes de receptores para otras citocinas. [2] : 713  Las cadenas β y γ del IL-2R son miembros de la familia de receptores de citocinas tipo I. [3]

Relaciones estructura-actividad de la interacción IL-2/IL-2R

Las tres cadenas de receptores se expresan por separado y de forma diferente en varios tipos de células y pueden ensamblarse en diferentes combinaciones y órdenes para generar receptores de IL-2 de afinidad baja, intermedia y alta.

La cadena α se une a IL-2 con baja afinidad, la combinación de β y γ juntas forman un complejo que se une a IL-2 con afinidad intermedia, principalmente en células T de memoria y células NK ; y las tres cadenas de receptores forman un complejo que se une a IL-2 con alta afinidad (Kd ~ 10 −11 M) en células T activadas y células T reguladoras . Las formas de receptor de afinidad intermedia y alta son funcionales y causan cambios en la célula cuando IL-2 se une a ellas. [3]

La estructura del complejo estable que se forma cuando IL-2 se une al receptor de alta afinidad se ha determinado mediante cristalografía de rayos X. La estructura respalda un modelo en el que IL-2 se une inicialmente a la cadena α, luego se recluta la β y, finalmente, la γ. [3] [4] [5]

Señalización

Las tres cadenas del receptor IL-2 atraviesan la membrana celular y se extienden hacia el interior de la célula, entregando así señales bioquímicas al interior de la célula . La cadena alfa no participa en la señalización, pero la cadena beta forma un complejo con una enzima llamada Janus quinasa 1 (JAK1), que es capaz de agregar grupos fosfato a las moléculas. De manera similar, la cadena gamma forma un complejo con otra tirosina quinasa llamada JAK3 . Estas enzimas se activan mediante la unión de IL-2 a los dominios externos del IL-2R. Como consecuencia, se inician tres vías de señalización intracelular: la vía de la MAP quinasa , la vía de la fosfoinosítido 3-quinasa (PI3K) y la vía JAK-STAT . [3] [4]

Una vez que la IL-2 se une al receptor de alta afinidad, el complejo se internaliza rápidamente y tiene poco tiempo para emitir señales. La IL-2, IL-2Rβ y γ c se degradan rápidamente, pero la IL-2Rα se recicla a la superficie celular. Por lo tanto, la concentración de IL-2 y su receptor disponible determina el ritmo, la magnitud y la extensión de las respuestas inmunitarias de las células T. [3] [4]

La IL-2 y su receptor tienen papeles clave en funciones clave del sistema inmunológico, la tolerancia y la inmunidad , principalmente a través de sus efectos directos sobre las células T. En el timo , donde las células T maduran, previenen enfermedades autoinmunes al promover la diferenciación de ciertas células T inmaduras en células T reguladoras , que matan a otras células T que están preparadas para atacar células sanas normales en el cuerpo. IL-2/IL2R también promueve la diferenciación de las células T en células T efectoras y en células T de memoria cuando las células T iniciales también son estimuladas por un antígeno , ayudando así al cuerpo a combatir infecciones. [3] A través de su papel en el desarrollo de la memoria inmunológica de las células T, que depende de la expansión del número y la función de los clones de células T seleccionados por antígeno, también tienen un papel clave en la inmunidad mediada por células duradera . [3] [4]

Implicaciones clínicas

Los medicamentos que inhiben los receptores de IL-2, como basiliximab y daclizumab, se utilizan junto con otros medicamentos para prevenir el rechazo inmunológico de los trasplantes . [6]

Historia

Según un libro de texto de inmunología: "La IL-2 es particularmente importante históricamente, ya que es la primera citocina de tipo I que se clonó, la primera citocina de tipo I para la que se clonó un componente receptor y fue la primera citocina de tipo I de cadena corta cuya estructura de receptor se resolvió. Se han derivado muchos principios generales de los estudios de esta citocina, incluido el de ser la primera citocina que se demostró que actúa de manera similar a un factor de crecimiento a través de receptores específicos de alta afinidad, análogos a los factores de crecimiento que están estudiando los endocrinólogos y bioquímicos". [2] : 712 

Véase también

Deficiencia de CD25

Referencias

  1. ^ PDB : 2B5I ​Wang X, Rickert M, Garcia KC (noviembre de 2005). "Estructura del complejo cuaternario de interleucina-2 con sus receptores alfa, beta y gammac". Science . 310 (5751): 1159–63. Bibcode :2005Sci...310.1159W. doi :10.1126/science.1117893. PMID  16293754. S2CID  85394260.
  2. ^ ab Leonard WJ (2008). "Capítulo 23: Citocinas tipo I e interferones y sus receptores". En Paul WE (ed.). Inmunología fundamental (6.ª ed.). Filadelfia: Wolters Kluwer/Lippincott Williams & Wilkins. ISBN 9780781765190.
  3. ^ abcdefg Liao W, Lin JX, Leonard WJ (octubre de 2011). "Citocinas de la familia IL-2: nuevos conocimientos sobre las funciones complejas de la IL-2 como un amplio regulador de la diferenciación de las células T colaboradoras". Current Opinion in Immunology . 23 (5): 598–604. doi :10.1016/j.coi.2011.08.003. PMC 3405730 . PMID  21889323. 
  4. ^ abcd Malek TR, Castro I (agosto de 2010). "Señalización del receptor de interleucina-2: en la interfaz entre tolerancia e inmunidad". Inmunidad . 33 (2): 153–65. doi :10.1016/j.immuni.2010.08.004. PMC 2946796 . PMID  20732639. 
  5. ^ Metz A, Ciglia E, Gohlke H (2012). "Modulación de las interacciones proteína-proteína: desde los determinantes estructurales de la unión hasta la predicción de la capacidad de uso de fármacos y su aplicación". Current Pharmaceutical Design . 18 (30): 4630–47. doi :10.2174/138161212802651553. PMID  22650257.
  6. ^ Hardinger KL, Brennan DC, Klein CL (julio de 2013). "Selección de la terapia de inducción en el trasplante renal". Transplant International . 26 (7): 662–72. doi :10.1111/tri.12043. PMID  23279211. S2CID  3296555.

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