Coevolution of cytokines from the interleukin 10 family and their receptors

Abstract

Rodina interleukinu 10 (FIL-10, family of interleukin 10) je důležitá skupina cytokinů regulující imunitní odpověď různého charakteru, od protizánětlivé odpovědi interleukinu (IL) 10, přes reakci regulující imunitní odpověď epitelech podrodiny IL-19, IL-20 a IL-24 k IL-22 a IL-26, které ovliňují imunitní odpověď při infekcích. Celá rodina je příbuzná interferonům (IFN), z nichž několik (interferony a v této studii také IFN ) je zařazováno do FIL-10 z důvodu funkčních aλ γ strukturních podobností s členy FIL-10. Interleukiny této rodiny používají k signalizaci několik podjednotek receptorů, které v různých kombinacích a při vazbě různých interleukinů vyvolávají rozdílnou imunitní odpověď. Proteiny FIL-10 jsou produkovány již v evolučně velmi starých organismech jako paryby, proto studie předpokládala, že koevoluce probíhající mezi cytokiny této rodiny a receptory je detekovatelná v sekvencích genů a následně jimi kódovaných proteinů. Pomocí statistických a strukturně biologických metod studie popisuje evoluční vztahy v rámci FIL-10 a ve skupině jejich receptorů, Zajímavé je rozštěpení IFN do sekvenčně nezávislých skupinγ ryb a ostatních. Zaznamenali jsme koevoluci mezi většinou studovaných interleukinů a jejich receptorů, s výjimkou některých ligandů IL10RB, nejšíře používaného receptorového řetězce...

Interleukin 10 family (FIL-10) is an important family of cytokines triggering immune response of different outcome, from antiinflammatory factor interleukin (IL) 10 through epithelia related subfamily of IL-19, IL-20 and IL-24, to IL-22 and IL-26 with role in infection immunity. The family is closely related to interferons (IFNs), several of which (IFN s, and in this study alsoλ IFN ) are commonly placed into FIL-10 for its functional and structural similarities with FIL-10γ proteins. FIL-10 interleukins share several receptor subunits, which in different combinations of receptors and interleukin bound result in different immune response. As the family proteins are expressed in as evolutionary old taxa as cartilaginous fish, we presumed a coevolution in the protein family and the corresponding receptors would be detectable in the sequences of genes and subsequently proteins of FIL-10. Using statistical and structure biological methods, evolutionary relations within the group of FIL-10 and group of their receptors were resolved, with notable division of IFN into independent groups of fish and the later vertebrates. Coevolutionγ of the ligand receptor combination in FIL-10 was detected in most cases, with exception of some interactions of IL10RB, the most widely used receptor subunit in the family,...