インターロイキン-1β

IL1B
PDBに登録されている構造 PDB オルソログ検索: RCSB PDBe PDBj PDBのIDコード一覧 1HIB, 1I1B, 1IOB, 1ITB, 1L2H, 1S0L, 1T4Q, 1TOO, 1TP0, 1TWE, 1TWM, 21BI, 2I1B, 2KH2, 2NVH, 31BI, 3O4O, 3POK, 41BI, 4DEP, 4G6J, 4G6M, 4GAI, 4I1B, 5I1B, 6I1B, 7I1B, 9ILB, 4GAF, 5BVP
識別子
記号	IL1B, IL-1, IL1-BETA, IL1F2, interleukin 1 beta, IL1beta
外部ID	OMIM: 147720 MGI: 96543 HomoloGene: 481 GeneCards: IL1B
遺伝子の位置 (ヒト) 染色体 2番染色体 (ヒト)[1] バンド データ無し 開始点 112,829,751 bp[1] 終点 112,836,816 bp[1]
遺伝子の位置 (マウス) 染色体 2番染色体 (マウス)[2] バンド データ無し 開始点 129,206,490 bp[2] 終点 129,213,059 bp[2]
RNA発現パターン さらなる参照発現データ
遺伝子オントロジー 分子機能 • protein domain specific binding • interleukin-1 receptor binding • cytokine activity • integrin binding • 血漿タンパク結合 細胞の構成要素 • 細胞質 • 細胞質基質 • 細胞外領域 • リソソーム • エキソソーム • secretory granule • 小胞 • 細胞外空間 生物学的プロセス • positive regulation of protein phosphorylation • smooth muscle adaptation • positive regulation of calcidiol 1-monooxygenase activity • negative regulation of insulin receptor signaling pathway • cellular response to mechanical stimulus • positive regulation of interleukin-8 production • positive regulation of mitotic nuclear division • 炭水化物への反応 • embryo implantation • regulation of I-kappaB kinase/NF-kappaB signaling • negative regulation of cell population proliferation • アポトーシス • 有機物への細胞応答 • positive regulation of phagocytosis • regulation of insulin secretion • neutrophil chemotaxis • positive regulation of transcription, DNA-templated • positive regulation of protein export from nucleus • positive regulation of prostaglandin secretion • positive regulation of myosin light chain kinase activity • negative regulation of MAP kinase activity • positive regulation of T cell proliferation • positive regulation of interleukin-6 production • 炎症反応 • negative regulation of lipid metabolic process • sequestering of triglyceride • hyaluronan biosynthetic process • positive regulation of heterotypic cell-cell adhesion • positive regulation of lipid catabolic process • cellular response to organic cyclic compound • positive regulation of fever generation • positive regulation of DNA-binding transcription factor activity • positive regulation of angiogenesis • リポ多糖への反応 • positive regulation of NF-kappaB transcription factor activity • positive regulation of granulocyte macrophage colony-stimulating factor production • 免疫応答 • ectopic germ cell programmed cell death • leukocyte migration • リポ多糖を介したシグナル伝達経路 • positive regulation of vascular endothelial growth factor receptor signaling pathway • positive regulation of cell adhesion molecule production • response to ATP • monocyte aggregation • Akt/PKBシグナル経路 • positive regulation of nitric oxide biosynthetic process • 細胞間シグナル伝達 • positive regulation of monocyte chemotactic protein-1 production • regulation of nitric-oxide synthase activity • positive regulation of membrane protein ectodomain proteolysis • positive regulation of interferon-gamma production • MAPK cascade • positive regulation of histone acetylation • positive regulation of gene expression • negative regulation of glucose transmembrane transport • interleukin-1 beta production • positive regulation of T cell mediated immunity • extrinsic apoptotic signaling pathway in absence of ligand • positive regulation of I-kappaB kinase/NF-kappaB signaling • positive regulation of vascular endothelial growth factor production • negative regulation of extrinsic apoptotic signaling pathway in absence of ligand • negative regulation of lipid catabolic process • negative regulation of adiponectin secretion • regulation of establishment of endothelial barrier • positive regulation of cell division • シグナル伝達 • positive regulation of transcription by RNA polymerase II • サイトカイン媒介シグナル伝達経路 • regulation of defense response to virus by host • fever generation • positive regulation of JNK cascade • positive regulation of cell population proliferation • regulation of signaling receptor activity • positive regulation of epithelial to mesenchymal transition • positive regulation of cell migration • interleukin-6 production • astrocyte activation • regulation of neurogenesis • negative regulation of neurogenesis • negative regulation of synaptic transmission • positive regulation of glial cell proliferation • regulation of ERK1 and ERK2 cascade • interleukin-1-mediated signaling pathway • cellular response to lipopolysaccharide • positive regulation of neuroinflammatory response • positive regulation of p38MAPK cascade • positive regulation of NIK/NF-kappaB signaling • positive regulation of T-helper 1 cell cytokine production • positive regulation of prostaglandin biosynthetic process • positive regulation of complement activation • positive regulation of inflammatory response • response to interleukin-1 • positive regulation of RNA biosynthetic process 出典:Amigo / QuickGO
オルソログ
種	ヒト	マウス
Entrez	3553	16176
Ensembl	ENSG00000125538	ENSMUSG00000027398
UniProt	P01584	P10749
RefSeq (mRNA)	NM_000576	NM_008361
RefSeq (タンパク質)	NP_000567	NP_032387
場所 (UCSC)	Chr 2: 112.83 – 112.84 Mb	Chr 2: 129.21 – 129.21 Mb
PubMed検索	[3]	[4]
ウィキデータ
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インターロイキン-1β（英: interleukin 1 beta、略称: IL-1β）はヒトではIL1B遺伝子にコードされるサイトカインで、leukocytic pyrogen、leukocytic endogenous mediator、mononuclear cell factor、lymphocyte activating factorなどの名称でも知られていた^[5][6][7][8]。インターロイキン-1（IL-1）には2つの遺伝子が存在し、それぞれIL-1α（英語版）とIL-1βをコードしている。IL-1β前駆体は細胞質のカスパーゼ1によって切断され、成熟したIL-1βが形成される。

機能

発熱作用をもつヒト白血球性発熱物質（インターロイキン-1）は、1977年にDinarelloらによって精製された^[9]。1979年、Dinarelloは精製されたヒト白血球性発熱物質が1972年にIgal Geryによって記載されていた分子と同一であることを報告した^{[10][11][12][13]}。この物質はリンパ球の分裂促進因子であるため、lymphocyte-activating factor（LAF）と名付けられた。1984年になってインターロイキン-1が2つの異なるタンパク質から構成されていることが発見され、現在ではそれらはインターロイキン-1α（IL-1α）とインターロイキン-1β（IL-1β）と呼ばれている^[6]。

IL-1βはインターロイキン-1ファミリー（英語版）のメンバーのサイトカインである。このサイトカインは活性化されたマクロファージによって前駆体タンパク質として産生され、カスパーゼ1（CASP1/ICE）によるタンパク質分解によって活性型へとプロセシングされる。IL-1βは炎症反応の重要な媒介因子であり、細胞増殖、細胞分化、アポトーシスを含むさまざまな活性に関与している。中枢神経系におけるIL-1βによるシクロオキシゲナーゼ2（PTGS2/COX2）の誘導は、炎症性痛覚過敏に寄与することが判明している。この遺伝子や他のIL-1ファミリーの8つの遺伝子は、2番染色体（英語版）でサイトカイン遺伝子クラスターを形成している^[14]。

IL-1βは、IL-23とともに、γδT細胞によるIL-17、IL-21、IL-22の発現を誘導する。この発現誘導は他のシグナルがなくとも起こり、IL-1βが自己免疫の調節に関与していることが示唆される^[15]。

これまでにさまざまなインフラマソーム複合体（細胞質の分子複合体）が記載されている。インフラマソームは危険シグナルを認識し、IL-1β、IL-18の産生と炎症促進過程を活性化する。NLRP3型インフラマソームはさまざまな刺激によって活性化され、2型糖尿病、アルツハイマー病、肥満、アテローム性動脈硬化などいくつかの疾患との関連が記載されている^[16]。

性質

タンパク質分解によるプロセシングを受けたIL-1βは 17.5 kDaであり、次のアミノ酸配列を持つ。

• APVRSLNCTL RDSQQKSLVM SGPYELKALH LQGQDMEQQV VFSMSFVQGE ESNDKIPVAL GLKEKNLYLS CVLKDDKPTL QLESVDPKNY PKKKMEKRFV FNKIEINNKL EFESAQFPNW YISTSQAENM PVFLGGTKGG QDITDFTMQF VSS

マウスD10S細胞に対する用量依存的な細胞増殖効果によって決定された生理学的活性は、2.5–7.1x10⁸ units/mgである。

臨床的意義

IL-1βの産生の増加は多数の自己免疫疾患を引き起こすが、最も顕著なものとしてクリオピリン関連周期熱症候群（英語版）と呼ばれる、IL-1βのプロセシングを開始させるインフラマソーム受容体NLRP3の変異を原因とする単一遺伝子疾患が挙げられる^[17]。カナキヌマブはIL-1βを標的としたヒトモノクローナル抗体であり、多くの国でクリオピリン関連周期熱症候群の治療に対して承認が行われている。

腸内細菌叢の異常（dysbiosis）は、IL-1β依存的に骨髄炎を誘導することが報告されている^[18]。

IL-1βは多発性硬化症の患者の中枢神経系にも存在していることが判明している。しかし、どの細胞がIL-1βを産生しているのかは正確には解明されていない。グラチラマー酢酸塩やナタリズマブによる多発性硬化症の治療によって、IL-1βやその受容体が減少することが示されている^[19]。

発がんにおけるインフラマソームとIL-1βの役割

いくつかのタイプのインフラマソームは免疫調節、腸内細菌叢の調整、分化、アポトーシスに関与しているため、腫瘍形成に何らかの役割を果たしていると示唆されている。インフラマソームによって引き起こされたIL-1βの過剰発現は発がんにつながる可能性がある。いくつかのデータは、NLRP3インフラマソームの多型と結腸がんや悪性黒色腫などの悪性腫瘍との関係を示唆している。肺腺がん細胞株A549ではIL-1βの分泌が上昇していることが報告されている。他の研究では、インフラマソームとIL-1βの発現阻害によって悪性黒色腫でのがん細胞の発生が減少することが示されている^[20]。IL-1βががんにおける化学療法耐性を促進し、腫瘍の微小環境において重要な役割を果たしていることが知られています。^[21][22]

網膜変性

IL-1ファミリーは、加齢黄斑変性症、糖尿病網膜症、網膜色素変性症など、多くの変性疾患における炎症反応に重要な役割を果たしていることが示されている。糖尿病網膜症の患者の硝子体ではIL-1βタンパク質のレベルが大きく上昇している。IL-1βの役割について、糖尿病網膜症の治療標的としての可能性が研究されている。一方、カナキヌマブの全身投与では大きな効果はみられない。加齢黄斑変性症におけるIL-1βの役割は患者では証明されていないものの、多くの動物モデルやin vitroの研究からは、網膜色素上皮細胞（英語版）や光受容細胞（英語版）の損傷における役割が示されている。NLRP3インフラマソームは、細胞質のIL-1β前駆体を成熟型であるIL-1βへ切断するカスパーゼ1を活性化する。網膜色素上皮細胞はヒトの網膜において血液網膜関門（英語版）を形成しており、これは網膜の代謝活性、完全性、免疫細胞の浸潤の阻害に重要である。酸化ストレスにさらされたヒトの網膜色素上皮細胞はIL-1βを分泌する。炎症反応は網膜細胞の損傷と免疫系の細胞の浸潤を引き起こす。NLRP3のアップレギュレーションなどの炎症過程は加齢黄斑変性症や他の網膜疾患の原因の1つであり、失明へとつながる^[23][24][25]。

出典

1. ^ GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000125538 - Ensembl, May 2017
2. ^ GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000027398 - Ensembl, May 2017
3. Human PubMed Reference:
4. Mouse PubMed Reference:
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関連文献

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• “The balance between IL-1 and IL-1Ra in disease”. Cytokine & Growth Factor Reviews 13 (4–5): 323–40. (2003). doi:10.1016/S1359-6101(02)00020-5. PMID 12220547. 
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関連項目

• インターロイキン-1

外部リンク

• IL1B protein, human - MeSH・アメリカ国立医学図書館・生命科学用語シソーラス（英語）