Hemmfaktor für die Migration von Makrophagen – Wikipedia

Hemmfaktor für die Makrophagenmigration (MIF), auch bekannt als Glykosylierungshemmender Faktor (GIF), L-Dopachrom-Isomerase, oder Phenylpyruvat-Tautomerase ist ein Protein, das beim Menschen von der kodiert wird MIF Gen.[1][2] MIF ist ein wichtiger Regulator der angeborenen Immunität.[3] Die MIF-Protein-Superfamilie umfasst auch ein zweites Mitglied mit funktionell verwandten Eigenschaften, das D-Dopachrom-Tautomerase (D-DT).[4]CD74 ist ein Oberflächenrezeptor für MIF.[5]

Bakterienantigene stimulieren weiße Blutkörperchen, um MIF in den Blutkreislauf freizusetzen.[6] Das zirkulierende MIF bindet an CD74 anderer Immunzellen, um eine akute Immunantwort auszulösen. Daher wird MIF als entzündliches Zytokin klassifiziert. Darüber hinaus stimulieren Glukokortikoide auch weiße Blutkörperchen, um MIF freizusetzen, und daher wirkt MIF teilweise den hemmenden Wirkungen entgegen, die Glukokortikoide auf das Immunsystem haben. Schließlich aktiviert ein Trauma die vordere Hypophyse, um MIF freizusetzen.[7]

Struktur[edit]

Der Hemmfaktor für die Makrophagenmigration bildet ein Trimer, das aus drei identischen Untereinheiten besteht. Jedes dieser Monomere enthält zwei antiparallele Alpha-Helices und ein viersträngiges Beta-Faltblatt. Die Monomere umgeben einen zentralen Kanal mit dreifacher Rotationssymmetrie.[8][9]

Reaktion auf Verletzungen[edit]

Zytokine spielen eine wichtige Rolle bei der Förderung der Wundheilung und der Gewebereparatur. Eine Zellverletzung führt zu einer MIF-Freisetzung, die dann mit CD74 interagiert. Die MIF-CD74-Signalübertragung aktiviert überlebensfördernde und proliferative Signalwege, die den Wirt während einer Verletzung schützen.[10]

Enzymatische Aktivität[edit]

MIF enthält zwei Motive mit katalytischer Aktivität. Das erste ist ein 27-Aminosäuren-Motiv am N-Terminus, das als Phenylpyruvat-Tautomerase fungiert und die Umwandlung von 2-Carboxy-2,3-dihydroindol-5,6-chinon (Dopachrom) in 5,6-Dihydroxyindol-katalysieren kann 2-Carbonsäure (DHICA).[11][12] MIF enthält auch eine katalytische Cys-Ala-Leu-Cys-Stelle zwischen den Resten 57 und 60, die als Disulfidreduktase zu fungieren scheint.[13]

Funktion[edit]

Dieses Gen codiert ein Lymphokin, das an der zellvermittelten Immunität, Immunregulation und Entzündung beteiligt ist.[14][15][16] MIF spielt eine Rolle bei der Regulation der Makrophagenfunktion in der Wirtsabwehr durch die Unterdrückung der entzündungshemmenden Wirkung von Glukokortikoiden.[16][17][18] Dieses Lymphokin und das JAB1-Protein bilden im Cytosol nahe der peripheren Plasmamembran einen Komplex, der auf eine Rolle bei den Integrin-Signalwegen hinweisen kann.[19]

Wirkmechanismus[edit]

MIF bindet an CD74,[20] Induzieren seiner Phosphorylierung und der Rekrutierung von CD44, das dann Nichtrezeptor-Tyrosinkinasen aktiviert, was letztendlich zu einer extrazellulären signalregulierten Kinase-Phosphorylierung führt.[21] Zusätzlich zu ERK aktiviert die Stimulation von CD74 andere Signalwege wie PI3K-Akt-, NF-κB- und AMP-aktivierte Proteinkinase (AMPK) -Pfade.[22]

Interaktionen[edit]

Es wurde berichtet, dass der Hemmfaktor für die Makrophagenmigration mit Folgendem interagiert:

Klinische Bedeutung[edit]

MIF ist ein potenzielles Medikamentenziel für Sepsis, rheumatoide Arthritis und Krebs.[36][37]

Von Parasiten produzierte MIF-Homologe[edit]

Von Parasiten produziertes MIF-Zytokin bei Immunhinterziehung, Invasion und Pathogenese

Mehrere Protozoenparasiten produzieren Homologe MIF, die ähnliche entzündliche Funktionen wie menschliches MIF haben und eine Rolle bei ihrer Pathogenese, Invasion und Immunevasion spielen.[38][39] Eine präklinische Studie zeigte, dass die Blockierung des Parasiten-MIF das Ergebnis bei schweren Protozoeninfektionen verbessert.[40] Beispiele für Protozoen mit MIF-Homologen, über die berichtet wurde:

Verweise[edit]

  1. ^ Weiser WY, Temple PA, Witek-Giannotti JS, Remold HG, Clark SC, David JR (Oktober 1989). “Molekulare Klonierung einer cDNA, die einen Hemmfaktor für die Migration menschlicher Makrophagen codiert”. Verfahren der National Academy of Sciences der Vereinigten Staaten von Amerika. 86 (19): 7522–6. Bibcode:1989PNAS … 86.7522W. doi:10.1073 / pnas.86.19.7522. PMC 298097. PMID 2552447.
  2. ^ Kozak CA, Adamson MC, Buckler CE, Segovia L., Paralkar V., Wistow G. (Juni 1995). “Genomische Klonierung von Maus-MIF (Makrophagen-Hemmfaktor) und genetische Kartierung des von Mensch und Maus exprimierten Gens und von neun Maus-Pseudogenen”. Genomics. 27 (3): 405–11. doi:10.1006 / geno.1995.1070. PMID 7558020.
  3. ^ Calandra T, Roger T (Oktober 2003). “Hemmfaktor für die Migration von Makrophagen: ein Regulator der angeborenen Immunität”. Natur Bewertungen. Immunologie. 3 (10): 791–800. doi:10.1038 / nri1200. PMC 7097468. PMID 14502271.
  4. ^ Günther S., Fagone P., Jalce G., Atanasov AG, Guignabert C., Nicoletti F. (Februar 2019). “Die Rolle von MIF und D-DT bei immunentzündlichen, autoimmunen und chronischen Atemwegserkrankungen: von pathogenen Faktoren zu therapeutischen Zielen”. Drug Discovery Today. 24 (2): 428–439. doi:10.1016 / j.drudis.2018.11.003. PMID 30439447.
  5. ^ Farr L., Ghosh S., Moonah S. (2020). “Rolle des MIF-Cytokin / CD74-Rezeptorwegs beim Schutz vor Verletzungen und bei der Förderung der Reparatur”. Grenzen in der Immunologie. 11: 1273. doi:10.3389 / fimmu.2020.01273. PMC 7325688. PMID 32655566.
  6. ^ Barret, James (1980). Grundlegende Immunologie und ihre medizinische Anwendung (2. Aufl.). St. Louis: Die CV Mosby Company. ISBN 978-0-8016-0495-9.
  7. ^ Larson DF, Horak K. (2006). “Hemmfaktor für die Migration von Makrophagen: Kontrolle der systemischen Entzündung”. Intensivpflege. 10 (2): 138. doi:10.1186 / cc4899. PMC 1550887. PMID 16677407.
  8. ^ Sun HW, Bernhagen J., Bucala R., Lolis E. (Mai 1996). Kristallstruktur bei 2,6-A-Auflösung des Hemmfaktors für die Migration menschlicher Makrophagen. Verfahren der National Academy of Sciences der Vereinigten Staaten von Amerika. 93 (11): 5191–6. doi:10.1073 / pnas.93.11.5191. PMC 39220. PMID 8643551.
  9. ^ Al-Abed Y, VanPatten S. (Januar 2011). “MIF als Krankheitsziel: ISO-1 als Proof-of-Concept-Therapeutikum”. Zukünftige medizinische Chemie. 3 (1): 45–63. doi:10.4155 / fmc.10.281. PMID 21428825.
  10. ^ Farr L., Ghosh S., Moonah S. (2020). “Rolle des MIF-Cytokin / CD74-Rezeptorwegs beim Schutz vor Verletzungen und bei der Förderung der Reparatur”. Grenzen in der Immunologie. 11: 1273. doi:10.3389 / fimmu.2020.01273. PMC 7325688. PMID 32655566.
  11. ^ Rosengren E., Bucala R., Aman P., Jacobsson L., Odh G., Metz CN, Rorsman H. (Januar 1996). “Der immunregulatorische Mediator-Makrophagen-Migrationshemmfaktor (MIF) katalysiert eine Tautomerisierungsreaktion.”. Molekulare Medizin. 2 (1): 143–9. doi:10.1007 / BF03402210. PMC 2230029. PMID 8900542.
  12. ^ Veillat V, Carli C, Metz CN, Al-Abed Y, Naccache PH, Akoum A (Dezember 2010). “Der Hemmfaktor für die Makrophagenmigration löst einen angiogenen Phänotyp in menschlichen ektopischen Endometriumzellen aus und löst die Produktion der wichtigsten angiogenen Faktoren über CD44-, CD74- und MAPK-Signalwege aus.”. Das Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 95 (12): E403-12. doi:10.1210 / jc.2010-0417. PMID 20829186.
  13. ^ Thiele M, Bernhagen J (2005). “Zusammenhang zwischen dem Hemmfaktor für die Makrophagenmigration und der zellulären Redoxregulation”. Antioxidantien & Redox-Signalisierung. 7 (9–10): 1234–48. doi:10.1089 / ars.2005.7.1234. PMID 16115028.
  14. ^ Leng L, Bucala R (Februar 2006). “Einblick in die Biologie des Makrophagen-Migrationshemmungsfaktors (MIF) durch Klonierung seines Zelloberflächenrezeptors”. Zellforschung. 16 (2): 162–8. doi:10.1038 / sj.cr.7310022. PMID 16474429.
  15. ^ Chen PF, Luo YL, Wang W., Wang JX, Lai WY, Hu SM, et al. (2010). “ISO-1, ein Antagonist des Hemmfaktors für die Makrophagenmigration, hemmt die Umgestaltung der Atemwege in einem Mausmodell für chronisches Asthma.”. Molekulare Medizin. 16 (9–10): 400–8. doi:10.2119 / molmed.2009.00128. PMC 2935952. PMID 20485865.
  16. ^ ein b Takahashi K., Koga K., Linge HM, Zhang Y., Lin X, Metz CN, et al. (Mai 2009). “Makrophagen CD74 trägt zur MIF-induzierten Lungenentzündung bei”. Atemwegsforschung. 10 (1): 33. doi:10.1186 / 1465-9921-10-33. PMC 2681459. PMID 19413900.
  17. ^ Flaster H., Bernhagen J., Calandra T., Bucala R. (Juni 2007). “Die Makrophagenmigrationshemmende Faktor-Glukokortikoid-Dyade: Regulation von Entzündung und Immunität”. Molekulare Endokrinologie. 21 (6): 1267–80. doi:10.1210 / me.2007-0065. PMID 17389748.
  18. ^ Al-Abed Y, Metz CN, Cheng KF, Aljabari B., VanPatten S., Blau S. et al. (Mai 2011). “Thyroxin ist ein potenzieller endogener Antagonist der Aktivität des Hemmfaktors der Makrophagenmigration (MIF).”. Verfahren der National Academy of Sciences der Vereinigten Staaten von Amerika. 108 (20): 8224–7. Bibcode:2011PNAS..108.8224A. doi:10.1073 / pnas.1017624108. PMC 3100930. PMID 21536912.
  19. ^ Entrez-Gen: Hemmfaktor für die Migration von MIF-Makrophagen (Glykosylierungshemmender Faktor).
  20. ^ Bernhagen J., Calandra T., Mitchell RA, Martin SB, Tracey K. J., Voelter W. et al. (Oktober 1993). “MIF ist ein aus der Hypophyse stammendes Zytokin, das die letale Endotoxämie potenziert.” Natur. 365 (6448): 756–9. Bibcode:1993Natur.365..756B. doi:10.1038 / 365756a0. PMID 8413654. S2CID 4321353.
  21. ^ Shi X, Leng L., Wang T., Wang W., Du X, Li J. et al. (Oktober 2006). “CD44 ist die Signalkomponente des Makrophagenmigrationshemmenden Faktor-CD74-Rezeptorkomplexes”. Immunität. 25 (4): 595–606. doi:10.1016 / j.immuni.2006.08.020. PMC 3707630. PMID 17045821.
  22. ^ Farr L., Ghosh S., Moonah S. (2020). “Rolle des MIF-Cytokin / CD74-Rezeptorwegs beim Schutz vor Verletzungen und bei der Förderung der Reparatur”. Grenzen in der Immunologie. 11: 1273. doi:10.3389 / fimmu.2020.01273. PMC 7325688. PMID 32655566.
  23. ^ Shen L., Hu J., Lu H., Wu M., Qin W., Wan D. et al. (April 2003). “Das Apoptose-assoziierte Protein BNIPL interagiert mit zwei Proteinen, die mit der Zellproliferation zusammenhängen, MIF und GFER.”. FEBS Briefe. 540 (1–3): 86–90. doi:10.1016 / S0014-5793 (03) 00229-1. PMID 12681488.
  24. ^ Farr L., Ghosh S., Jiang N., Watanabe K., Parlak M., Bucala R., Moonah S. (2020). “CD74-Signalisierung verbindet Entzündung mit Regeneration von Darmepithelzellen und fördert die Heilung der Schleimhaut”. Zelluläre und molekulare Gastroenterologie und Hepatologie. 10 (1): 101–112. doi:10.1016 / j.jcmgh.2020.01.009. PMC 7215244. PMID 32004754.
  25. ^ Leng L., Metz CN, Fang Y., Xu J., Donnelly S., Baugh J. et al. (Juni 2003). MIF-Signaltransduktion, initiiert durch Bindung an CD74. Das Journal of Experimental Medicine. 197 (11): 1467–76. doi:10.1084 / jem.20030286. PMC 2193907. PMID 12782713.
  26. ^ Bacher M., Deuster O., Aljabari B., Egensperger R., Neff F., Jessen F. et al. (März 2010). “Die Rolle des Makrophagenmigrationshemmungsfaktors bei der Alzheimer-Krankheit”. Molekulare Medizin. 16 (3–4): 116–21. doi:10.2119 / molmed.2009.00123. PMC 2829616. PMID 20200619.
  27. ^ Shan ZX, Lin QX, Deng CY, Tan HH, Kuang SJ, Xiao DZ et al. (Dezember 2009). “”[Identification of the interactions between the truncated fragments of macrophage migration inhibitory factor and CD74 using a yeast two-hybrid system]”. Nan Fang Yi Ke da Xue Xue Bao = Zeitschrift der Southern Medical University (auf Chinesisch). 29 (12): 2383–6, 2390. PMID 20034881.
  28. ^ Wang F, Shen X, Guo X, Peng Y, Liu Y, Xus, Yang J (Februar 2010). “Der Hemmfaktor für die Migration von Makrophagen in der Wirbelsäule trägt zur Pathogenese der entzündlichen Hyperalgesie bei Ratten bei.” Schmerzen. 148 (2): 275–83. doi:10.1016 / j.pain.2009.11.011. PMID 20005040. S2CID 38141283.
  29. ^ Dobson SE, Augustijn KD, Brannigan JA, Schnick C, Janse CJ, Dodson EJ, et al. (Dezember 2009). “Die Kristallstrukturen des Makrophagenmigrationshemmungsfaktors aus Plasmodium falciparum und Plasmodium berghei”. Proteinwissenschaft. 18 (12): 2578–91. doi:10.1002 / pro.263. PMC 2798171. PMID 19827093.
  30. ^ Ghosh S., Leaton LA, Farr L., Barfield A., Moonah S. (Juli 2018). “Die Wechselwirkung zwischen Parasiten-kodiertem JAB1 / CSN5 und Makrophagen-Migrationshemmfaktor-Proteinen schwächt seine proinflammatorische Funktion ab.”. Wissenschaftliche Berichte. 8 (1): 10241. Bibcode:2018NatSR … 810241G. doi:10.1038 / s41598-018-28625-1. PMC 6035221. PMID 29980718.
  31. ^ Kleemann R., Hausser A., ​​Geiger G., Mischke R., Burger-Kentischer A., ​​Flieger O. et al. (November 2000). “Intrazelluläre Wirkung des Cytokins MIF zur Modulation der AP-1-Aktivität und des Zellzyklus durch Jab1”. Natur. 408 (6809): 211–6. Bibcode:2000Natur.408..211K. doi:10.1038 / 35041591. PMID 11089976. S2CID 205010648.
  32. ^ Schwartz V., Lue H., Kraemer S., Korbiel J., Krohn R., Ohl K. et al. (September 2009). Ein funktioneller heteromerer MIF-Rezeptor, der durch CD74 und CXCR4 gebildet wird. FEBS Briefe. 583 (17): 2749–57. doi:10.1016 / j.febslet.2009.07.058. PMC 2911026. PMID 19665027.
  33. ^ Schrader J., Deuster O., Rinn B., Schulz M., Kautz A., Dodel R., et al. (Dezember 2009). “Wiederherstellung der Kontakthemmung in menschlichen Glioblastomzelllinien nach MIF-Knockdown”. BMC-Krebs. 9: 464. doi:10.1186 / 1471-2407-9-464. PMC 2810303. PMID 20038293.
  34. ^ Stosic-Grujicic S., Stojanovic I., Maksimovic-Ivanic D., Momcilovic M., Popadic D., Harhaji L. et al. (Juni 2008). “Der Hemmfaktor für die Makrophagenmigration (MIF) ist für das Fortschreiten des Autoimmundiabetes mellitus erforderlich.” Journal of Cellular Physiology. 215 (3): 665–75. doi:10.1002 / jcp.21346. PMID 18064633.
  35. ^ Filip AM, Klug J., Cayli S., Fröhlich S., Henke T., Lacher P. et al. (März 2009). “Das ribosomale Protein S19 interagiert mit dem Hemmfaktor für die Makrophagenmigration und schwächt seine entzündungsfördernde Funktion ab.”. Das Journal of Biological Chemistry. 284 (12): 7977–85. doi:10.1074 / jbc.M808620200. PMC 2658091. PMID 19155217.
  36. ^ Lue H., Kleemann R., Calandra T., Roger T., Bernhagen J. (April 2002). “Makrophagenmigrationshemmender Faktor (MIF): Wirkmechanismen und Rolle bei Krankheiten”. Mikroben und Infektionen. 4 (4): 449–60. doi:10.1016 / S1286-4579 (02) 01560-5. PMID 11932196.
  37. ^ Bloom J, Sun S, Al-Abed Y (Dezember 2016). “MIF, ein umstrittenes Zytokin: eine Überprüfung der strukturellen Merkmale, Herausforderungen und Möglichkeiten für die Arzneimittelentwicklung”. Gutachten zu therapeutischen Zielen. 20 (12): 1463–1475. doi:10.1080 / 14728222.2016.1251582. PMID 27762152. S2CID 36752674.
  38. ^ Ghosh S., Jiang N., Farr L., Ngobeni R., Moonah S. (21. August 2019). “Parasiten-produziertes MIF-Zytokin: Rolle bei Immunhinterziehung, Invasion und Pathogenese”. Grenzen in der Immunologie. 10: 1995. doi:10.3389 / fimmu.2019.01995. PMC 6712082. PMID 31497025.
  39. ^ Bennett JE, Dolin R, Blaser MJ (2014). Prinzipien und Praxis von Infektionskrankheiten. Elsevier Gesundheitswissenschaften. p. 32. ISBN 9781455748013.
  40. ^ Ghosh S., Padalia J., Ngobeni R., Abendroth J., Farr L., Shirley DA, et al. (März 2020). “Targeting des von Parasiten produzierten Hemmfaktors für die Migration von Makrophagen als Antivirulenzstrategie mit Antibiotika-Antikörper-Kombination zur Reduzierung von Gewebeschäden”. Das Journal of Infectious Diseases. 221 (7): 1185–1193. doi:10.1093 / infdis / jiz579. PMC 7325720. PMID 31677380.
  41. ^ Ngobeni R., Abhyankar MM, Jiang NM, Farr LA, Samie A., Haque R., Moonah SN (April 2017). “Entamoeba histolytica-kodiertes Homolog des Hemmfaktors der Makrophagenmigration trägt zur Entzündung der Schleimhaut während der Amebic Colitis bei”. Das Journal of Infectious Diseases. 215 (8): 1294–1302. doi:10.1093 / infdis / jix076. PMC 5853319. PMID 28186296.
  42. ^ Sun T., Holowka T., Song Y., Zierow S., Leng L., Chen Y. et al. (Juli 2012). “Ein Plasmodium-kodiertes Zytokin unterdrückt die T-Zell-Immunität während Malaria”. Verfahren der National Academy of Sciences der Vereinigten Staaten von Amerika. 109 (31): E2117-26. doi:10.1073 / pnas.1206573109. PMC 3411961. PMID 22778413.
  43. ^ Sommerville C, Richardson JM, Williams RA, Mottram JC, Roberts CW, Alexander J, Henriquez FL (Mai 2013). “Biochemische und immunologische Charakterisierung des Hemmfaktors für die Migration von Toxoplasma gondii-Makrophagen”. Das Journal of Biological Chemistry. 288 (18): 12733–41. doi:10.1074 / jbc.M112.419911. PMC 3642319. PMID 23443656.
  44. ^ Holowka T., Castilho TM, Garcia AB, Sun T., McMahon-Pratt D., Bucala R. (Juni 2016). “Leishmania-kodierte Orthologe des Hemmfaktors für die Makrophagenmigration regulieren die Immunität des Wirts, um die Persistenz der Parasiten zu fördern.”. FASEB Journal. 30 (6): 2249–65. doi:10.1096 / fj.201500189R. PMC 4871794. PMID 26956417.
  45. ^ Zwei O, Dessí D, Vu A, Mercer F, Stevens GC, de Miguel N, et al. (Juni 2014). “Trichomonas vaginalis Homolog des Hemmfaktors der Makrophagenmigration induziert Prostatazellwachstum, Invasivität und Entzündungsreaktionen”. Verfahren der National Academy of Sciences der Vereinigten Staaten von Amerika. 111 (22): 8179–84. Bibcode:2014PNAS..111.8179T. doi:10.1073 / pnas.1321884111. PMC 4050605. PMID 24843155.

Externe Links[edit]