Noworodkowy receptor Fc
Fragment Fc IgG, receptor, transporter, | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
identyfikatory alfa | |||||||
Symbol | FCGRT | ||||||
gen NCBI | 2217 | ||||||
HGNC | 3621 | ||||||
OMIM | 601437 | ||||||
RefSeq | NM_004107 | ||||||
UniProt | P55899 | ||||||
Inne dane | |||||||
Umiejscowienie | Chr. 19 q13.3 | ||||||
|
Noworodkowy receptor Fc (również FcRn , duża podjednostka FcRn receptora IgG p51 lub receptor Brambell ) jest białkiem , które u ludzi jest kodowane przez gen FCGRT . Jest to receptor IgG Fc , który ma podobną budowę do cząsteczki MHC klasy I , a także wiąże się z beta-2-mikroglobuliną . U gryzoni pierwotnie zidentyfikowano FcRn jako receptor, który transportuje matczyną immunoglobulinę G (IgG) od matki do noworodka poprzez mleko matki , co prowadzi do jego nazwy jako noworodkowego receptora Fc. U ludzi FcRn jest obecny w łożysku, gdzie transportuje IgG matki do rozwijającego się płodu. Wykazano również, że FcRn odgrywa rolę w regulowaniu IgG i albuminami surowicy . Ekspresja receptora Fc u noworodków jest regulowana w górę przez cytokinę prozapalną, TNF-α , i regulowana w dół przez IFN-γ .
Interakcje FcRn z IgG i albuminą surowicy
Oprócz wiązania z IgG wykazano, że FCGRT oddziałuje z ludzką albuminą surowicy . Transcytoza IgG przez komórki nabłonka za pośrednictwem FcRn jest możliwa, ponieważ FcRn wiąże IgG przy kwaśnym pH (<6,5), ale nie przy obojętnym lub wyższym pH. Miejsce wiązania FcRn na IgG zostało zmapowane za pomocą badań funkcjonalnych i strukturalnych i obejmuje interakcję stosunkowo dobrze konserwowanych reszt histydyny na IgG z kwaśnymi resztami na FcRn.
Recykling i transcytoza za pośrednictwem FcRn IgG i albuminy surowicy
FcRn wydłuża okres półtrwania IgG i albuminy surowicy poprzez zmniejszenie lizosomalnej degradacji tych białek w komórkach śródbłonka i komórkach pochodzących ze szpiku kostnego. Szybkość klirensu IgG i albuminy jest nienormalnie krótka u myszy pozbawionych funkcjonalnego FcRn. IgG, albumina surowicy i inne białka surowicy są stale internalizowane do komórek poprzez pinocytozę . Zasadniczo zinternalizowane białka surowicy są transportowane z wczesnych endosomów do lizosomów , gdzie ulegają degradacji. Po wejściu do komórek, dwa najobficiej występujące białka surowicy, IgG i albumina surowicy, są wiązane przez FcRn przy lekko kwaśnym pH (<6,5) we wczesnych (sortujących) endosomach, sortowane i zawracane na powierzchnię komórki, gdzie są uwalniane w neutralne pH (>7,0) środowiska pozakomórkowego. W ten sposób IgG i albumina surowicy są odzyskiwane, aby uniknąć degradacji w lizosomach. Ten mechanizm komórkowy wyjaśnia przedłużony okres półtrwania IgG i albuminy surowicy in vivo oraz transport tych ligandów przez bariery komórkowe. Ponadto dla typów komórek kąpanych w środowisku kwaśnym np. lekko kwaśnym W świetle jelita , FcRn na powierzchni komórki może wiązać się z IgG, transportować związany ligand przez komórki nabłonka jelitowego, a następnie uwalniać przy prawie obojętnym pH na powierzchni podstawno-bocznej.
Różnorodne role FcRn w różnych narządach
FcRn ulega ekspresji na leukocytach prezentujących antygen, takich jak komórki dendrytyczne, a także w neutrofilach, aby pomóc usunąć opsonizowane bakterie. W nerkach FcRn ulega ekspresji na komórkach nabłonkowych zwanych podocytami , aby zapobiec blokowaniu przez IgG i albuminę bariery przesączania kłębuszkowego. Obecne badania badają FcRn w wątrobie, ponieważ w żółci wątrobowej występują stosunkowo niskie stężenia zarówno IgG, jak i albuminy, pomimo wysokich stężeń we krwi. Badania wykazały również, że transcytoza, w której pośredniczy FcRn, bierze udział w przenoszeniu wirusa HIV-1 przez nabłonek dróg rodnych.
Wydłużenie okresu półtrwania białek terapeutycznych
Identyfikacja FcRn jako centralnego regulatora poziomów IgG doprowadziła do inżynierii interakcji IgG-FcRn w celu zwiększenia trwałości IgG in vivo. Na przykład przeciwciało swoiste C5 dopełniacza o wydłużonym okresie półtrwania, Ultomiris (ravulizumab), zostało zatwierdzone do leczenia autoimmunizacji, a koktajl przeciwciał o wydłużonym okresie półtrwania (Evusheld) z mutacjami „YTE” jest stosowany w profilaktyce SARS -CoV2. Inżynieria interakcji albumina-FcRn wygenerowała również warianty albuminy o zwiększonym okresie półtrwania in vivo. Wykazano również, że koniugacja niektórych leków z regionem Fc IgG lub albuminą surowicy w celu wytworzenia białek fuzyjnych znacznie zwiększa ich okres półtrwania.
Na rynku jest kilka leków, które mają części Fc połączone z białkami efektorowymi w celu wydłużenia ich okresu półtrwania poprzez recykling za pośrednictwem FcRn. Należą do nich: Amevive ( alefacept ), Arcalyst ( rylonacept ), Enbrel ( etanercept ), Nplate ( romiplostym ), Orencia ( abatacept ) i Nulojix ( belatacept ). Enbrel ( etanercept ) był pierwszym skutecznym terapeutycznym rozpuszczalnym receptorem IgG sprzężonym z Fc i działa poprzez wiązanie i neutralizację cytokiny prozapalnej, TNF-α.
Celowanie w FcRn w leczeniu chorób autoimmunologicznych
Wiele chorób autoimmunologicznych jest spowodowanych przez wiązanie IgG z własnymi antygenami. Ponieważ FcRn wydłuża okres półtrwania IgG w krążeniu, może również nadawać długi okres półtrwania tym chorobotwórczym przeciwciałom i sprzyjać chorobom autoimmunologicznym. Terapie mają na celu zakłócenie interakcji IgG-FcRn w celu zwiększenia klirensu chorobotwórczych autoprzeciwciał IgG z organizmu. Jedną z takich terapii jest wlew dożylnej immunoglobuliny (IVIg) w celu nasycenia zdolności recyklingu IgG FcRn i proporcjonalnego zmniejszenia poziomu wiązania chorobotwórczych autoprzeciwciał IgG z FcRn, zwiększając w ten sposób usuwanie chorobotwórczych autoprzeciwciał IgG. Nowsze podejścia obejmują strategię blokowania wiązania IgG z FcRn przez dostarczanie przeciwciał, które wiążą się z wysokim powinowactwem z tym receptorem przez ich region Fc lub regiony zmienne. Te zmodyfikowane fragmenty lub przeciwciała Fc są stosowane w badaniach klinicznych jako leczenie chorób autoimmunologicznych, w których pośredniczą przeciwciała, takich jak pierwotna małopłytkowość immunologiczna i choroby pęcherzowe skóry (pęcherzyca). niedawno zatwierdzony (jako „Vyvgart”) do leczenia uogólnionej miastenii w grudniu 2021 r.
Dalsza lektura
- Dürrbaum-Landmann I, Kaltenhäuser E, Flad HD, Ernst M (kwiecień 1994). „Gp120 białka otoczki HIV-1 wpływa na fenotyp i funkcję monocytów in vitro” . Journal of Leukocyte Biology . 55 (4): 545–551. doi : 10.1002/jlb.55.4.545 . PMID 8145026 . S2CID 44412688 .
- Leach JL, Sedmak DD, Osborne JM, Rahill B, Lairmore MD, Anderson CL (październik 1996). „Izolacja z ludzkiego łożyska transportera IgG, FcRn i lokalizacja do syncytiotrofoblastu: implikacje dla transportu przeciwciał matczyno-płodowych”. Journal of Immunology . 157 (8): 3317–3322. PMID 8871627 .
- Kivelä J, Parkkila S, Waheed A, Parkkila AK, Sly WS, Rajaniemi H (grudzień 1997). „Wydzielniczy izoenzym anhydrazy węglanowej (CA VI) w ludzkiej surowicy” . Chemia kliniczna . 43 (12): 2318–2322. doi : 10.1093/clinchem/43.12.2318 . PMID 9439449 .
- Vaughn DE, Bjorkman PJ (styczeń 1998). „Strukturalne podstawy wiązania przeciwciała zależnego od pH przez noworodkowy receptor Fc” . Struktura . 6 (1): 63–73. doi : 10.1016/S0969-2126(98)00008-2 . PMID 9493268 .
- Zachód AP, Bjorkman PJ (sierpień 2000). „Struktura krystaliczna i właściwości wiązania immunoglobuliny G ludzkiego głównego kompleksu zgodności tkankowej związanego z receptorem Fc (,)”. Biochemia . 39 (32): 9698–9708. doi : 10.1021/bi000749m . PMID 10933786 .
- Mikulska JE, Pablo L, Canel J, Simister NE (sierpień 2000). „Klonowanie i analiza genu kodującego ludzki noworodkowy receptor Fc”. European Journal of Immunogenetics . 27 (4): 231–240. doi : 10.1046/j.1365-2370.2000.00225.x . PMID 10998088 .
- Zhu X, Meng G, Dickinson BL, Li X, Mizoguchi E, Miao L i in. (marzec 2001). „Noworodkowy receptor Fc związany z MHC klasy I dla IgG jest funkcjonalnie wyrażany w monocytach, makrofagach jelitowych i komórkach dendrytycznych” . Journal of Immunology . 166 (5): 3266–3276. doi : 10.4049/jimmunol.166.5.3266 . PMC 2827247 . PMID 11207281 .
- Ober RJ, Radu CG, Ghetie V, Ward ES (grudzień 2001). „Różnice w rozwiązłości interakcji przeciwciało-FcRn między gatunkami: implikacje dla przeciwciał terapeutycznych” . Immunologia międzynarodowa . 13 (12): 1551–1559. doi : 10.1093/intimm/13.12.1551 . PMID 11717196 .
- Pretor A, Hunziker W (czerwiec 2002). „beta (2)-mikroglobulina jest ważna dla ekspresji na powierzchni komórek i zależnego od pH wiązania IgG ludzkiego FcRn” . Journal of Cell Science . 115 (Pt 11): 2389-2397. doi : 10.1242/jcs.115.11.2389 . PMID 12006623 .
- Claypool SM, Dickinson BL, Yoshida M, Lencer WI, Blumberg RS (sierpień 2002). „Funkcjonalna rekonstytucja ludzkiego FcRn w komórkach nerki psa Madin-Darby wymaga koekspresji ludzkiej beta 2-mikroglobuliny” . Journal of Biological Chemistry . 277 (31): 28038–28050. doi : 10.1074/jbc.M202367200 . PMC 2825174 . PMID 12023961 .
- Pretor A, Jones RM, Wong WL, Hunziker W (sierpień 2002). „Zakotwiczony w błonie ludzki FcRn może oligomeryzować pod nieobecność IgG”. Dziennik biologii molekularnej . 321 (2): 277–284. doi : 10.1016/S0022-2836(02)00626-5 . PMID 12144784 .
- Shah U, Dickinson BL, Blumberg RS, Simister NE, Lencer WI, Walker WA (luty 2003). „Dystrybucja receptora IgG Fc, FcRn, w jelicie ludzkiego płodu” . Badania pediatryczne . 53 (2): 295–301. doi : 10.1203/01.pdr.0000047663.81816.e3 . PMC 2819091 . PMID 12538789 .
- Chaudhury C, Mehnaz S, Robinson JM, Hayton WL, Pearl DK, Roopenian DC, Anderson CL (luty 2003). „Główny receptor Fc związany z kompleksem zgodności tkankowej dla IgG (FcRn) wiąże albuminę i przedłuża jej żywotność” . The Journal of Experimental Medicine . 197 (3): 315–322. doi : 10.1084/jem.20021829 . PMC 2193842 . PMID 12566415 .
- Schilling R, Ijaz S, Davidoff M, Lee JY, Locarnini S, Williams R, Naoumov NV (sierpień 2003). „Endocytoza immunoglobuliny zapalenia wątroby typu B do hepatocytów hamuje wydzielanie antygenu powierzchniowego wirusa zapalenia wątroby typu B i wirionów” . Dziennik wirusologii . 77 (16): 8882–8892. doi : 10.1128/JVI.77.16.8882-8892.2003 . PMC 167249 . PMID 12885906 .
- Zhou J, Johnson JE, Ghetie V, Ober RJ, Ward ES (wrzesień 2003). „Generowanie zmutowanych wariantów ludzkiej postaci receptora związanego z MHC klasy I, FcRn, ze zwiększonym powinowactwem do mysiej immunoglobuliny G”. Dziennik biologii molekularnej . 332 (4): 901–913. doi : 10.1016/S0022-2836(03)00952-5 . PMID 12972260 .
- Cianga P, Cianga C, Cozma L, Ward ES, Carasevici E (grudzień 2003). „Receptor Fc związany z MHC klasy I, FcRn, ulega ekspresji w komórkach nabłonka ludzkiego gruczołu sutkowego”. Immunologia człowieka . 64 (12): 1152–1159. doi : 10.1016/j.humimm.2003.08.025 . PMID 14630397 .
- Ober RJ, Martinez C, Vaccaro C, Zhou J, Ward ES (luty 2004). „Wizualizacja miejsca i dynamiki odzyskiwania IgG przez receptor związany z MHC klasy I, FcRn” . Journal of Immunology . 172 (4): 2021–2029. doi : 10.4049/jimmunol.172.4.2021 . PMID 14764666 .
Linki zewnętrzne
- noworodek + Fc + receptor w US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)