白介素受体复合物的晶体结构

白细胞介素（interleukin）是淋巴细胞、单核细胞以及其它非单核细胞等产生的细胞因子（cytokine），它们在细胞间相互作用、免疫调节、造血过程以及炎症反应中起到重要作用。而其中的白细胞介素4（IL-4）和白细胞介素13（IL-13）对于T细胞介导的体液免疫应答非常关键，与过敏和哮喘等疾病相关。在这一过程中，白细胞介素通过共同受体的三种不同组合发挥其作用。在2008年1月25日的《细胞》（Cell）封面文章上，来自美国的一组科学家首次发现了由三个细胞因子受体构成的三元复合物的晶体结构。
 
科学家通过研究揭开了包含IL-4和IL-13系统的三元复合物晶体结构的秘密，从而为分析细胞因子如何在结合到相似受体复合物的情况下实现特定信号带来了帮助。更重要的是，研究发现了对各种细胞因子做出反应的受体复合物不同的特性。
 
在文章中，研究小组描述了第一型（type I IL-4Rα/γc/IL-4）和第二型（type II IL-4Rα/IL-13Rα1/IL-4, IL-4Rα/IL-13Rα1/IL-13）三元信号复合物的完整晶体学结构。其中第一型复合物反应了γc识别六种不同γc细胞因子过程的结构基础，而两种第二型复合物利用IL-13Rα1上罕见的类Ig结构作为结合细胞因子的方式。同时，科学家还发现第二型受体异二聚体对IL-4和IL-13反应的信号能力并不相同，这表明胞外细胞因子受体相互作用能调节胞外膜近侧区的信号过程。
 
在《细胞》封面上，科学家利用2007年马德里地铁图的示意方式描述IL-4以及IL-13信号通路和受体复合物的多样性。每一条路线的起点和终点表示不同的细胞因子、受体或是三元复合物。而通过中间的二元复合物，信号可以向两个相反的方向传递。利用地铁示意图方式，不同线路（信号通路）通过不同颜色表示，而粗细与强度相关，从而很直观的描述了他们的发现。

利用2007年马德里地铁图示意方式描述IL-4以及IL-13信号通路和受体复合物的多样性。（图片来源：Heather Deacon、Sherry LaPorte、Chris Garcia以及《细胞》杂志）

（《细胞》（Cell），Vol 132, 259-272, 25 January 2008，Sherry L. LaPorte, K. Christopher Garcia）
 
相关阅读（英文）：

《细胞》论文摘要