Кістенюк Н.С.

Національний університет харчових технологій, Україна

Сучасна класифікація інтерферонів

За сучасним визначенням інтерферон (ІФН) являють собою гетерогенну родину цитокінів, які проявляють противірусну та антипроліферативну дію. Інтерферони розділяють на два типи. До I типу відносяться кислотостійкі ІФН: лейкоцитарний ІФН–α, ІФН фібробластів ІФН–β, ІФН–ω, трофобласний ІФН–τ, ІФН – κ, ІФН – ε, ІФН – δ, що продукуються більшістю клітин у відповідь на вірусну інфекцію. До інтерферону II типу відноситься кислотолабілъний ІФН-γ, що продукується, Т-лімфоцитами і натуральними кілерами (НК-клітинами)[1].

Лейкоцитарний ІФН (ІФН-α) - суміш білків, що продукуються лейкоцитами при впливі на них вірусів. ІФН-α виробляються у відповідь на інфекцію різноманітними мікроорганізмами і являють собою захист першої лінії, особливо при вірусних інфекціях. ІФН - α має 76 - 99 % ідентичних амінокислот, 23 - амінокислотний пептид сигналу плюс 166.. Винятком є ІФН- α2, який має делецию в положенні 44 і кодує 165 амінокислот. Крім того, деякі з цих підтипів існують у варіанті поліморфні форми, такі як ІФН - α2A (K23, H34) , -2b (R23, H34) , і - 2c (R23, R34) [2, 4].

Людський ІФН-β складається з 166 амінокислот і показує 25-32% ідентичність з людським ІФН-α, тоді як мишачий ІФН-β складається з 161 амінокислот, зрілого білка і відображає тільки 19-23% ідентичності з мишачими ІФН-якості. Один ген, що кодує ІФН-β присутній в більшості геномів ссавців з виключенням жуйних і свинячих геномів, де більше однієї копії цього гена присутня [3].

ІФН-ω має кілька генів в геномі людини, але тільки один з них призначений як свій функціональний ген, в той час як інші псевдогени. ІФН – ω був визначенний в геномах великої рогатої худоби, овець і коней, але не у мишей. Зрілий людський ІФН – ω складається з 172 - поліпептидів 174-амінокислот. Цей підтип, подібний до всіх інших інтерферонів, тому що має сигнали через певний рецепторний комплекс. Ці білки N-глікозильовані в положенні Asn78, відповідно людського ІФН-β і мишачого ІФН-α. ІФН–ω виробляється у відповідь на вірусну інфекцію, як ІФН-α [4].

Ген, що кодує ІФН-ƙ може грати певну роль в організмі ссавців. Ген ІФН-ƙ є винятком, тому що має один інтрон відразу після стоп-кодона. Це може бути важливо в транскрипції регулювання цього гена. Однак людина не вказує ідентичність ІФН-ƙ з будь-яким іншим ІФН підтипу, маючи тільки 34 % ідентичності з ІФН-β, 27-32 з ІФН-а і 28% ідентичності з ІФН-о і -е. Цей тип ІФН кодує 180 амінокислот, він трохи більший, ніж інші інтерферони через вставки в петлі CD. ІФН-ƙ конститутивно експресується кератиноцитами та інших клітин вродженої імунної системи, таких як моноцити і дендритні клітини [2, 3,4].

Один ген ІФН-ε присутній в системі миші, щурей і людських геномів. Цей ген ІФН-ε розташований в крайній області центромерного людського генного кластеру ІФН на 9p21. Зрілий білок містить 185-амінокислот поліпептиду і містить С-кінцеве розширення. Людський поліпептид ІФН-ε на 15 амінокислот довший мишачого ІФН-ε, і розділяє 54% ідентичності амінокислотної послідовності [4].

ІФН-ζ був недавно ідентифікований в миші. Точне число генів миші не визначений, не виявлено і у людей і тільки псевдоген Ifnz присутній в геномі щура. Ген Ifnz складається з двох потенційних відкритих рамок зчитування, які можуть кодувати два різних білка, але є переважне використання другого гену, який кодує повнометражний біологічно активний цитокін. Цей підтип ІФН кодує 182 амінокислоти, з одного сайту N-глікозилювання в Asn68. Він має 25-28 % ідентичність амінокислот до ІФН-α, 21 % щодо ІФН-β і 30 % з ІФН-ω. ІФН-ζ також має дуже високу противірусну, імуномодулюючу та протипухлинну. Його унікальні властивості показують, що це може бути корисно в якості нового терапевтичного препарату без токсичних побічних ефектів, характерних для інших інтерферонів [2, 3, 4].

ІФН-τ пов'язаний з вагітністю в копитних жуйних тварин. Ця унікальна фізіологічна активність ІФН походить від дублювання з гена Ifnw, що набула промоторну область. Філогенетичний аналіз вказує, що це Dupli-катіон, що відбулася близько 36 мільйонів років тому. Незважаючи на це, гени ІФН-τ мають високу ступінь збереження, ідентичності послідовностей всередині виду більше, ніж між видами, припускаючи подальше незалежне дублювання генів в різному віці жуйних тварин [4].

ІФН-δ також пов'язаний з вагітністю, він був ідентифікований у свиней і кодує 149 амінокислот. Він не має гомологію з іншими підтипами ІФН, тільки 42 % ідентичності з ІФН- α і 27% ідентичності з мишачим ІФН-β. ІФН-δ більше розходиться, ніж будь-які інші інтерферони і показує дуже малу гомологию до трофобласних інтерферонів жуйних тварин. Завдяки своїй короткій довжині, він спочатку називався SPI ІФН (короткий свинячий ІФН). Зменшення довжини молекули пов'язано з 7 амінокислотної делециї наприкінці С-кінцевого ланцюга [2, 4].

ЛІТЕРАТУРА:

1. Buti M., Esteban R. 1990-2010: two decades of interferon-based therapy // Clin. Liver Dis. 2011. – V. 15. – № 3. – P. 473– 482.

2. Luchakivskaya Yu., Kishchenk О., Gerasymenko І., Olevinskaya Z., Spivak М. High-level expression of human interferon alpha-2b in transgenic carrot (Daucus carota L.) plants // Transgenic Reserch. – 2011. – Vol. 30. – P. 407 − 415.

3. Normand E, Steven B, Jadwiga B. Optimization of a high-throughput whole blood expression profiling methodology and its application to assess the pharmacodynamics of interferon (IFN) beta-1a or polyethylene glycol-conjugated IFN beta-1a in healthy clinical trial subjects // BMC Research Notes 2013, 6:8 -2013, Vol 6, №:8 Р. 1–10

4. Meager А, Frosch, M., Maiden, M. C. J, Kalden, J. R., Herrmann, M. The Interferons: Characterization and Application. − Wiley-vch. – 2007. − 52. – 450 c.