Interferon-stimulerad gen
En interferonstimulerad gen (ISG) är en gen som kan uttryckas som svar på stimulering av interferon . Interferoner binder till receptorer på ytan av en cell, vilket initierar proteinsignalvägar i cellen. Denna interaktion leder till uttryck av en undergrupp av gener som är involverade i det medfödda immunsystemets svar. ISG uttrycks vanligtvis som svar på virusinfektion, men också under bakterieinfektion och i närvaro av parasiter.
Uttryck
ISG är gener vars uttryck kan stimuleras av interferon, men kan också stimuleras av andra vägar. Interferoner är en typ av protein som kallas cytokin , som produceras som svar på infektion. När de släpps signalerar de till infekterade celler och andra närliggande celler att en patogen är närvarande.
Denna signal överförs från en cell till en annan genom bindning av interferonet till en cellytereceptor på en naiv cell. Receptorn och interferonet tas in i cellen medan de är bundna för att initiera uttryck av ISG.
Interferonaktivering av ISG:er använder JAK-STAT-signalvägen för att inducera transkription av ISG:er. ISG:er kan delas upp baserat på vilken klass av interferon de aktiveras av: typ I , typ II eller typ III interferon . Proteinprodukterna från ISG kontrollerar patogeninfektioner.
Specifikt är interferoner av typ I och typ III antivirala cytokiner, som utlöser ISG:er som bekämpar virusinfektioner. Typ I-interferoner är också involverade i bakteriella infektioner; dock kan de ha både positiva och skadliga effekter. Typ II-interferonklassen har bara ett cytokin ( IFN-y ), som har viss antiviral aktivitet, men som är viktigare för att etablera cellulär immunitet genom att aktivera makrofager och främja major histocompatibility complex ( MHC) klass II .
Alla ISG-stimuleringsvägar resulterar i produktion av transkriptionsfaktorer. Typ I- och typ III-interferoner producerar ett proteinkomplex som kallas ISGF3, som fungerar som en transkriptionsfaktor och binder till en promotorsekvens som kallas ISRE (interferonstimulerat svarselement). Typ II-interferoner producerar en transkriptionsfaktor som kallas GAF, som binder till en promotorsekvens som kallas GAS. Dessa interaktioner initierar genuttryck. Dessa vägar initieras också vanligtvis av en Toll-like receptor (TLR) på cellytan. Antalet och typen av ISG som uttrycks som svar på infektion är specifik för den infekterande patogenen.
Fungera
ISG:er har ett brett utbud av funktioner som används för att bekämpa infektion i alla stadier av en patogens livsstil. För en virusinfektion inkluderar exempel: att förbjuda viruset att ta sig in i oinfekterade celler, stoppa viral replikation och förhindra att viruset lämnar en infekterad cell.
En annan ISG-funktion är att reglera en cells interferonkänslighet. Uttrycket av mönsterigenkänningsreceptorer som en TLR eller vanliga signalproteiner som de som finns i JAK-STAT-vägen kan uppregleras av interferoner, vilket gör cellen mer känslig för interferoner.