Coevolution of cytokines from the interleukin 10 family and their receptors

Abstract

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 (Interferon λs) are commonly placed into FIL-10 for its functional and structural similarities with FIL-10 proteins. FIL-10 interleukins share several receptors, which in different combinations of receptors and interleukin 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 methods, evolutionary relations within the group of FIL-10 and group of their receptors were resolved. Coevolution of the cytokine-receptor combination in FIL-10 was detected in some of the expected cases. IL10RB seems to be consistently in coevolution with IL-10. Evolution of IL20RB receptor, which is shared within the group by IL-19, IL-20 and IL-24, is directed by IL-20 evolution, coevolution with IL-19 and IL-24 is in most cases...

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 v 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 λ) je zařazováno do FIL-10 z důvodu funkčních a 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 metod studie popisuje evoluční vztahy v rámci FIL-10 a ve skupině jejich receptorů, Zaznamenali jsme koevoluci mezi některými studovanými interleukiny a jejich receptory. Evoluce IL10RB, sdíleného napříč proteinovou rodinou je zřejmě řízena evolucí IL-10, evoluce receptoru IL20RB, sdíleného IL-19, IL-20 a IL-24 je ovlivněna evolucí IL-20, koevoluce s IL-19 a IL-24 je ve většině...