[R&D Systems] IL-11 Signaling Pathways | 고마바이오텍

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IL-11 Signaling Pathways 

IL-11은 IL-6 cytokine family의 일원으로, 이 패밀리에는 IL-6, IL-27 p28/IL-30, IL-31, Leukemia inhibitory factor (LIF), Oncostatin M (OSM), Cardiotrophin-like cytokine (CLC), Ciliary neurotrophic factor (CNTF), Cardiotrophin-1 (CT-1), 그리고 Neuropoietin 등이 포함됩니다. IL-6 cytokine family의 다른 대부분의 구성원들과 마찬가지로, IL-11은 gp130 receptor subunit을 포함하는 receptor complex를 통해 signaling을 전달하는 four-helix bundle cytokine입니다.

IL-6 및 CNTF와 유사하게, IL-11은 classic signaling과 trans-signaling pathways를 모두 활성화할 수 있습니다.

1. Classic IL-11 Signaling

• 개시 조건: 세포막에 결합된 형태의 IL-11 receptor alpha subunit (IL-11 R alpha)와 gp130을 모두 발현하는 세포에서 시작됩니다.

• 메커니즘: IL-11이 먼저 membrane-bound IL-11 R alpha에 낮은 친화도(low affinity)로 결합한 후, signal-transducing gp130 receptor subunit을 모집(recruit)하여 높은 친화도(high affinity)의 receptor complex를 형성합니다. IL-11/IL-11 R alpha complex와 gp130의 결합은 gp130의 dimerization을 자극하여 최종적으로 2:2:2 heterohexameric complex를 형성하게 됩니다.

2. IL-11 Trans-Signaling

• 개시 조건: IL-11 R alpha는 발현하지 않고 gp130만 발현하는 세포에서도 signaling을 개시할 수 있습니다.

• 메커니즘: 단백질 분해 절단(proteolytic cleavage)으로 생성되는 가용성 형태의 soluble IL-11 R alpha에 IL-11이 결합해야 합니다. 이 형성된 IL-11/soluble IL-11 R alpha complex가 gp130을 발현하는 세포에서 IL-11 signaling pathways를 교차 활성화(trans-activate)함으로써, IL-11의 영향을 받는 세포의 범위를 크게 확장시킵니다.

3. 하위 Signaling Pathways 및 활성화

IL-11의 classic 또는 trans-signaling ligand-receptor complexes가 형성되면, 다음과 같은 다양한 세포 내 signaling pathways가 활성화되어 세포 유형별로 다양한 생물학적 효과를 매개합니다.

• Jak-STAT pathway

• Ras-MAPK pathway

• PI 3-K-Akt pathway

• p38 및 JNK MAPK pathways

IL-11의 발견 및 생물학적 기능

IL-11은 원래 plasmacytoma 세포의 IL-6 의존적 증식(proliferation)을 자극할 수 있는 인자로서, stromal cell line의 상층액(supernatant)에서 처음 발견되었습니다. 이후 수많은 서로 다른 세포 유형에서 생성되며 광범위한 활성을 나타내는 것으로 밝혀졌습니다.

• 조혈 작용 (Hematopoiesis): thrombopoiesis 및 erythropoiesis를 자극하고, megakaryocyte의 생성, 분화(differentiation) 및 성숙(maturation)을 촉진하며, 다른 hematopoietic growth factors와 시너지 효과를 냅니다.

• 면역 조절 기능 (Immunomodulatory functions): macrophage의 분화 및 기능을 조절하고, CD4+ T 세포의 Th2 and/or Th17 polarization을 유도하며, B 세포의 IgG 생성을 자극합니다. 또한 염증 관련 손상으로부터 endothelial cells를 보호합니다.

• 기타 조직 조절: neurogenesis를 조절하고, osteoclast 발달을 증가시키며, adipogenesis를 억제하고, epithelial cell의 증식(proliferation) 및 사멸(apoptosis)을 조절합니다.

IL-11