Studien zur physiologischen Funktion löslicher Zytokinrezeptoren und zur Wirkungsweise viral kodierter Zytokine

Abstract

Interleukin-6 (IL-6) aktiviert Zielzellen durch Bindung an den Interleukin-6-Rezeptor (IL-6R) und anschließende Homodimerisierung von gp130. IL-6 alleine kann nur Zellen aktivieren, die IL-6R exprimieren, der Komplex aus IL-6 und löslichem IL-6R (sIL-6R) kann gp130 auf Zellen aktivieren, die keinen IL-6R exprimieren. Von gp130 gibt es eine lösliche Form (sgp130), die in Komplexen mit sIL-6R und IL-6 vorliegen kann.Es wurden rekombinante Versionen von sgp130 konstruiert, exprimiert und aufgereinigt. Die sgp130 Proteine inhibieren die sIL-6R-abhängige Stimulation von Zellen, nicht jedoch über membrangebundenen IL-6R vermittelte IL-6-Aktivitäten. sgp130 inhibiert also selektiv sIL-6R-abhängige Antworten und hat keinen Einfluß auf IL-6-Antworten über membrangebundenen IL-6R.Das Genom von Humanem Herpesvirus-8 kodiert für ein virales IL-6 (vIL-6). Um zu klären, ob vIL-6 direkt an IL-6R oder gp130 bindet, wurden Immunpräzipitationen mit radioaktiv markiertem vIL-6 durchgeführt. Dabei zeigte vIL-6 eine direkte Interaktion mit gp130, nicht jedoch mit IL-6R.Die biologische Aktivität von vIL-6 ist IL-6R-unabhängig. Es gibt keinen Unterschied in der Effektivität von vIL-6 bei der Stimulation von Zellen die nur gp130 oder gp130 und IL-6R exprimieren. Die Ergebnisse demonstrieren, daß vIL-6 das erste bekannte Zytokin ist, welches direkt gp130 binden und aktivieren kann.

Interleukin-6 (IL-6) acts on cells by binding to the interleukin-6 receptor (IL-6R) and subsequent homodimerisation of gp130. IL-6 alone can only activate cells expressing IL-6R, while the complex of IL-6 and soluble IL-6R (sIL-6R) can activate cells only expressing gp130. gp130 also exists in a soluble form (sgp130) that can build complexes with IL-6 and sIL-6R.Recombinant versions of sgp130 were constructed, expressed and purified. The sgp130 proteins inhibited the sIL-6R dependent stimulation of cells only expressing gp130 but not IL-6 activities triggered by membrane bound IL-6R.Thus sgp130 inhibits selectively sIL-6R dependent activities and has no effect on IL-6 signaling by use of membrane bound IL-6R.The genome of human herpes virus-8 encodes a viral IL-6 (vIL-6). Imunoprecipitations were performed to analyze whether vIL-6 binds IL-6R or gp130. vIL-6 showed direct interaction with gp130 but not with IL-6R.The biological activity of vIL-6 turned out to be IL-6R independent. There was no difference in the activity of vIL-6 on cells expressing only gp130 and cells expressing gp130 and IL-6R.These results show that vIL-6 is the first known cytokine that can directly bind and activate gp130.