インターロイキン-1β

インターロイキン-1β: interleukin 1 beta、略称: IL-1β)はヒトではIL1B遺伝子にコードされるサイトカインで、leukocytic pyrogen、leukocytic endogenous mediator、mononuclear cell factor、lymphocyte activating factorなどの名称でも知られていた[5][6][7][8]インターロイキン-1(IL-1)には2つの遺伝子が存在し、それぞれIL-1α英語版とIL-1βをコードしている。IL-1β前駆体は細胞質のカスパーゼ1によって切断され、成熟したIL-1βが形成される。

IL1B
31BI.png
PDBに登録されている構造
PDBオルソログ検索: RCSB PDBe PDBj
PDBのIDコード一覧

1HIB, 1I1B, 1IOB, 1ITB, 1L2H, 1S0L, 1T4Q, 1TOO, 1TP0, 1TWE, 1TWM, 21BI, 2I1B, 2KH2, 2NVH, 31BI, 3O4O, 3POK, 41BI, 4DEP, 4G6J, 4G6M, 4GAI, 4I1B, 5I1B, 6I1B, 7I1B, 9ILB, 4GAF, 5BVP

識別子
記号IL1B, IL-1, IL1-BETA, IL1F2, interleukin 1 beta, IL1beta
外部IDOMIM: 147720 MGI: 96543 HomoloGene: 481 GeneCards: IL1B
遺伝子の位置 (ヒト)
2番染色体 (ヒト)
染色体2番染色体 (ヒト)[1]
2番染色体 (ヒト)
IL1B遺伝子の位置
IL1B遺伝子の位置
バンドデータ無し開始点112,829,751 bp[1]
終点112,836,816 bp[1]
遺伝子の位置 (マウス)
2番染色体 (マウス)
染色体2番染色体 (マウス)[2]
2番染色体 (マウス)
IL1B遺伝子の位置
IL1B遺伝子の位置
バンドデータ無し開始点129,364,570 bp[2]
終点129,371,139 bp[2]
RNA発現パターン
PBB GE IL1B 205067 at.png

PBB GE IL1B 39402 at.png
さらなる参照発現データ
遺伝子オントロジー
分子機能 protein domain specific binding
interleukin-1 receptor binding
cytokine activity
integrin binding
血漿タンパク結合
細胞の構成要素 細胞質
細胞質基質
細胞外領域
リソソーム
エキソソーム
secretory granule
小胞
細胞外空間
生物学的プロセス positive regulation of protein phosphorylation
smooth muscle adaptation
positive regulation of calcidiol 1-monooxygenase activity
negative regulation of insulin receptor signaling pathway
cellular response to mechanical stimulus
薬物に対する細胞応答
positive regulation of histone phosphorylation
positive regulation of interleukin-8 production
positive regulation of mitotic nuclear division
炭水化物への反応
embryo implantation
regulation of I-kappaB kinase/NF-kappaB signaling
negative regulation of cell population proliferation
アポトーシス
cellular response to organic substance
positive regulation of phagocytosis
regulation of insulin secretion
neutrophil chemotaxis
positive regulation of transcription, DNA-templated
positive regulation of protein export from nucleus
positive regulation of prostaglandin secretion
positive regulation of myosin light chain kinase activity
negative regulation of MAP kinase activity
positive regulation of T cell proliferation
positive regulation of interleukin-6 production
炎症反応
negative regulation of lipid metabolic process
sequestering of triglyceride
hyaluronan biosynthetic process
positive regulation of heterotypic cell-cell adhesion
positive regulation of lipid catabolic process
cellular response to organic cyclic compound
positive regulation of fever generation
positive regulation of DNA-binding transcription factor activity
positive regulation of angiogenesis
リポ多糖への反応
positive regulation of NF-kappaB transcription factor activity
positive regulation of granulocyte macrophage colony-stimulating factor production
免疫応答
ectopic germ cell programmed cell death
leukocyte migration
リポ多糖を介したシグナル伝達経路
positive regulation of vascular endothelial growth factor receptor signaling pathway
positive regulation of cell adhesion molecule production
response to ATP
monocyte aggregation
Akt/PKBシグナル経路
positive regulation of nitric oxide biosynthetic process
細胞間シグナル伝達
positive regulation of monocyte chemotactic protein-1 production
regulation of nitric-oxide synthase activity
positive regulation of membrane protein ectodomain proteolysis
positive regulation of interferon-gamma production
MAPK cascade
positive regulation of histone acetylation
positive regulation of gene expression
negative regulation of glucose transmembrane transport
interleukin-1 beta production
positive regulation of T cell mediated immunity
extrinsic apoptotic signaling pathway in absence of ligand
positive regulation of I-kappaB kinase/NF-kappaB signaling
positive regulation of vascular endothelial growth factor production
negative regulation of extrinsic apoptotic signaling pathway in absence of ligand
negative regulation of lipid catabolic process
negative regulation of adiponectin secretion
regulation of establishment of endothelial barrier
positive regulation of cell division
シグナル伝達
positive regulation of transcription by RNA polymerase II
サイトカイン媒介シグナル伝達経路
regulation of defense response to virus by host
fever generation
positive regulation of JNK cascade
positive regulation of cell population proliferation
regulation of signaling receptor activity
positive regulation of epithelial to mesenchymal transition
positive regulation of cell migration
interleukin-6 production
astrocyte activation
regulation of neurogenesis
negative regulation of neurogenesis
negative regulation of synaptic transmission
positive regulation of glial cell proliferation
regulation of ERK1 and ERK2 cascade
interleukin-1-mediated signaling pathway
cellular response to lipopolysaccharide
positive regulation of neuroinflammatory response
positive regulation of p38MAPK cascade
positive regulation of NIK/NF-kappaB signaling
positive regulation of T-helper 1 cell cytokine production
positive regulation of prostaglandin biosynthetic process
positive regulation of complement activation
positive regulation of inflammatory response
response to interleukin-1
positive regulation of RNA biosynthetic process
出典:Amigo / QuickGO
オルソログ
ヒトマウス
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq
(mRNA)

NM_000576

NM_008361

RefSeq
(タンパク質)

NP_000567

NP_032387

場所
(UCSC)
Chr 2: 112.83 – 112.84 MbChr 2: 129.36 – 129.37 Mb
PubMed検索[3][4]
ウィキデータ
閲覧/編集 ヒト閲覧/編集 マウス

機能編集

発熱作用をもつヒト白血球性発熱物質(インターロイキン-1)は、1977年にDinarelloらによって精製された[9]。1979年、Dinarelloは精製されたヒト白血球性発熱物質が1972年にIgal Geryによって記載されていた分子と同一であることを報告した[10][11][12][13]。この物質はリンパ球分裂促進因子であるため、lymphocyte-activating factor(LAF)と名付けられた。1984年になってインターロイキン-1が2つの異なるタンパク質から構成されていることが発見され、現在ではそれらはインターロイキン-1α(IL-1α)とインターロイキン-1β(IL-1β)と呼ばれている[6]

IL-1βはインターロイキン-1ファミリー英語版のメンバーのサイトカインである。このサイトカインは活性化されたマクロファージによって前駆体タンパク質として産生され、カスパーゼ1(CASP1/ICE)によるタンパク質分解によって活性型へとプロセシングされる。IL-1βは炎症反応の重要な媒介因子であり、細胞増殖、細胞分化アポトーシスを含むさまざまな活性に関与している。中枢神経系におけるIL-1βによるシクロオキシゲナーゼ2(PTGS2/COX2)の誘導は、炎症性痛覚過敏に寄与することが判明している。この遺伝子や他のIL-1ファミリーの8つの遺伝子は、2番染色体英語版でサイトカイン遺伝子クラスターを形成している[14]

IL-1βは、IL-23とともに、γδT細胞によるIL-17IL-21IL-22の発現を誘導する。この発現誘導は他のシグナルがなくとも起こり、IL-1βが自己免疫の調節に関与していることが示唆される[15]

これまでにさまざまなインフラマソーム複合体(細胞質の分子複合体)が記載されている。インフラマソームは危険シグナルを認識し、IL-1β、IL-18の産生と炎症促進過程を活性化する。NLRP3型インフラマソームはさまざまな刺激によって活性化され、2型糖尿病アルツハイマー病肥満アテローム性動脈硬化などいくつかの疾患との関連が記載されている[16]

性質編集

タンパク質分解によるプロセシングを受けたIL-1βは 17.5 kDaであり、次のアミノ酸配列を持つ。

  • APVRSLNCTL RDSQQKSLVM SGPYELKALH LQGQDMEQQV VFSMSFVQGE ESNDKIPVAL GLKEKNLYLS CVLKDDKPTL QLESVDPKNY PKKKMEKRFV FNKIEINNKL EFESAQFPNW YISTSQAENM PVFLGGTKGG QDITDFTMQF VSS

マウスD10S細胞に対する用量依存的な細胞増殖効果によって決定された生理学的活性は、2.5–7.1x108 units/mgである。

臨床的意義編集

IL-1βの産生の増加は多数の自己免疫疾患を引き起こすが、最も顕著なものとしてクリオピリン関連周期熱症候群英語版と呼ばれる、IL-1βのプロセシングを開始させるインフラマソーム受容体NLRP3の変異を原因とする単一遺伝子疾患が挙げられる[17]カナキヌマブはIL-1βを標的としたヒトモノクローナル抗体であり、多くの国でクリオピリン関連周期熱症候群の治療に対して承認が行われている。

腸内細菌叢の異常(dysbiosis)は、IL-1β依存的に骨髄炎を誘導することが報告されている[18]

IL-1βは多発性硬化症の患者の中枢神経系にも存在していることが判明している。しかし、どの細胞がIL-1βを産生しているのかは正確には解明されていない。グラチラマー酢酸塩ナタリズマブによる多発性硬化症の治療によって、IL-1βやその受容体が減少することが示されている[19]

発がんにおけるインフラマソームとIL-1βの役割編集

いくつかのタイプのインフラマソームは免疫調節、腸内細菌叢の調整、分化、アポトーシスに関与しているため、腫瘍形成に何らかの役割を果たしていると示唆されている。インフラマソームによって引き起こされたIL-1βの過剰発現は発がんにつながる可能性がある。いくつかのデータは、NLRP3インフラマソームの多型結腸がん悪性黒色腫などの悪性腫瘍との関係を示唆している。肺腺がん細胞株A549ではIL-1βの分泌が上昇していることが報告されている。他の研究では、インフラマソームとIL-1βの発現阻害によって悪性黒色腫でのがん細胞の発生が減少することが示されている[20]

網膜変性編集

IL-1ファミリーは、加齢黄斑変性症糖尿病網膜症網膜色素変性症など、多くの変性疾患における炎症反応に重要な役割を果たしていることが示されている。糖尿病網膜症の患者の硝子体ではIL-1βタンパク質のレベルが大きく上昇している。IL-1βの役割について、糖尿病網膜症の治療標的としての可能性が研究されている。一方、カナキヌマブの全身投与では大きな効果はみられない。加齢黄斑変性症におけるIL-1βの役割は患者では証明されていないものの、多くの動物モデルやin vitroの研究からは、網膜色素上皮細胞英語版光受容細胞英語版の損傷における役割が示されている。NLRP3インフラマソームは、細胞質のIL-1β前駆体を成熟型であるIL-1βへ切断するカスパーゼ1を活性化する。網膜色素上皮細胞はヒトの網膜において血液網膜関門英語版を形成しており、これは網膜の代謝活性、完全性、免疫細胞の浸潤の阻害に重要である。酸化ストレスにさらされたヒトの網膜色素上皮細胞はIL-1βを分泌する。炎症反応は網膜細胞の損傷と免疫系の細胞の浸潤を引き起こす。NLRP3のアップレギュレーションなどの炎症過程は加齢黄斑変性症や他の網膜疾患の原因の1つであり、失明へとつながる[21][22][23]

出典編集

  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000125538 - Ensembl, May 2017
  2. ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000027398 - Ensembl, May 2017
  3. ^ Human PubMed Reference:
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関連文献編集

関連項目編集

外部リンク編集