CD38 - CD38

CD38
Protein CD38 PDB 1yh3.png
Dostupné struktury
PDBHledání ortologu: PDBe RCSB
Identifikátory
AliasyCD38, ADPRC1, ADPRC 1, molekula CD38
Externí IDOMIM: 107270 MGI: 107474 HomoloGene: 1345 Genové karty: CD38
EC číslo2.4.99.20
Umístění genu (člověk)
Chromozom 4 (lidský)
Chr.Chromozom 4 (lidský)[1]
Chromozom 4 (lidský)
Genomické umístění pro CD38
Genomické umístění pro CD38
Kapela4p15,32Start15,778,275 bp[1]
Konec15,853,232 bp[1]
Exprese RNA vzor
PBB GE CD38 205692 s na fs.png
Další údaje o referenčních výrazech
Ortology
DruhČlověkMyš
Entrez

952

12494

Ensembl

ENSG00000004468

ENSMUSG00000029084

UniProt

P28907

P56528

RefSeq (mRNA)

NM_001775

NM_007646

RefSeq (protein)

NP_001766

NP_031672

Místo (UCSC)Chr 4: 15,78 - 15,85 MbChr 5: 43,87 - 43,91 Mb
PubMed Vyhledávání[3][4]
Wikidata
Zobrazit / upravit člověkaZobrazit / upravit myš

CD38 (shluk diferenciace 38), také známý jako cyklická ADP ribóza hydroláza je glykoprotein[5] nachází se na povrchu mnoha imunitních buněk (bílé krvinky ), počítaje v to CD4+, CD8+, B lymfocyty a přirozené zabijácké buňky. CD38 také funguje v buněčná adheze, signální transdukce a signalizace vápníku.[6]

U lidí je protein CD38 kódován CD38 gen který se nachází na chromozom 4.[7][8] CD38 je paralog z CD157, který se také nachází na chromozomu 4 (4p15) u lidí.[9]

Funkce

CD38 může fungovat buď jako receptor, nebo jako enzym.[10] Jako receptor se může CD38 připojit CD31 na povrchu T buňky, čímž aktivuje tyto buňky k produkci různých cytokiny.[10]

CD38 je multifunkční zařízení enzym který katalyzuje syntézu ADP ribóza (ADPR) (97%) a cyklická ADP-ribóza (cADPR) (3%) z NAD +.[11][12] CD38 může být hlavním regulátorem hladin NAD +, protože ke generování jedné molekuly cADPR je zapotřebí 100 molekul NAD +.[13] CD38 také hydrolyzuje cADPR na ADPR.[11] Když kyselina nikotinová je přítomen za kyselých podmínek, může CD38 hydrolyzovat nikotinamid adenin dinukleotid fosfát (NADP +) do NAADP.[11][14]

Tyto reakční produkty jsou nezbytné pro regulaci intracelulárního Ca2+.[15] CD38 se vyskytuje nejen jako ektoezym na vnějších površích buněk, ale vyskytuje se také na vnitřním povrchu buněčných membrán, obráceném k cytosol vykonávající stejné enzymatické funkce.[16]

Předpokládá se, že CD38 ovládá nebo ovlivňuje neurotransmiter uvolňování v mozku produkcí cADPR.[17] CD38 v mozku umožňuje uvolnění affiliativu neuropeptid oxytocin.[18]

Jako CD38, CD157 je členem rodiny enzymů ADP-ribosyl cyklázy, které katalyzovat tvorba cADPR z NAD +, ačkoli CD157 je mnohem slabší katalyzátor než CD38.[19] The SARM1 enzym také katalyzuje tvorbu cADPR z NAD +,[16] ale SARM1 zvyšuje cADPR mnohem efektivněji než CD38.[20]

Klinický význam

Ztráta funkce CD38 je spojena se sníženou imunitní odpovědí, metabolickými poruchami a úpravami chování, včetně sociální amnézie, pravděpodobně související s autismem.[15][21]

CD31 na endoteliální buňky se váže na receptor CD38 přirozené zabijácké buňky aby se tyto buňky připojily k endotel.[22][23] CD38 zapnuto leukocyty připevnění k CD16 na endoteliálních buňkách umožňuje vazbu leukocytů na stěny krevních cév a průchod leukocytů stěnami krevních cév.[9]

Cytokin interferon gama a Gram negativní složka bakteriální buněčné stěny lipopolysacharid vyvolat expresi CD38 na makrofágy.[23] Interferon gama silně indukuje expresi CD38 monocyty.[15] Cytokin faktor nekrózy nádorů silně indukuje CD38 na dýchacích cestách hladký sval buňky indukující cADPR zprostředkovaný Ca2+, čímž se zvyšuje nefunkční kontraktilita vedoucí k astma.[24]

Protein CD38 je marker aktivace buněk. Bylo připojeno k HIV infekce, leukémie, myelomy,[25] solidní nádory, diabetes mellitus typu II a kostní metabolismus, stejně jako některé geneticky podmíněné podmínky.

CD38 zvyšuje hyperaktivitu kontraktility dýchacích cest, zvyšuje se v plicích astmatický pacientů a zesiluje zánětlivou reakci hladkého svalstva dýchacích cest těchto pacientů.[12]

Zvýšená exprese CD38 je nepříznivým diagnostickým markerem v chronická lymfocytární leukémie a je spojena se zvýšenou progresí onemocnění.[26]

Klinická aplikace

Inhibitory CD38 mohou být použity jako terapeutika k léčbě astmatu.[27]

CD38 byl použit jako prognostický marker v leukémie.[28]

Daratumumab (Darzalex), který cílí na CD38, byl použit při léčbě mnohočetný myelom.[29][30]

Užívání daratumumabu může interferovat s pre-krevní transfúze testy, protože CD38 je slabě exprimován na povrchu erytrocyty. Skríningový test na nepravidelné protilátky proti antigenům červených krvinek nebo přímý imunoglobulinový test tedy mohou vést k falešně pozitivním výsledkům.[31] To lze vyloučit buď předběžným zpracováním erytrocyty s dithiothreitol (DTT) nebo použitím neutralizačního činidla anti-CD38 protilátky, např. DaraEx.

Nikotinamid ribosid (NR) a nikotinamid mononukleotid (NMN) jsou prekurzory NAD +, ale když se podávají NR nebo NMN, může CD38 tyto prekurzory degradovat, než mohou vstoupit do buněk.[32]

Studie stárnutí

Postupné zvyšování CD38 bylo zapleteno do poklesu o NAD + s věkem.[33][34] Léčba starých myší specifickým inhibitorem CD38, 78c, zabraňuje poklesu NAD + souvisejícího s věkem.[35] CD38 knockout myši mají dvojnásobnou hladinu NAD + a jsou odolné vůči poklesu NAD + spojenému s věkem,[32] s dramaticky zvýšenými hladinami NAD + v hlavních orgánech (játra, svaly, mozek a srdce).[36] Na druhou stranu, myši nadměrně vyjadřující CD38 vykazují snížené NAD + a mitochondriální dysfunkce.[32]

Makrofágy Předpokládá se, že jsou primárně zodpovědné za věk související zvýšení exprese CD38 a pokles NAD +.[37] Makrofágy se hromadí viscerální tuk a další tkáně s věkem, což vede k chronickým zánět.[38] Sekrece z stárnoucí buňky indukují vysoké hladiny exprese CD38 na makrofágech, což se s věkem stává hlavní příčinou deplece NAD +. [39]

Pokles NAD + v mozku s věkem může být způsoben zvýšeným množstvím CD38 astrocyty a mikroglie, vedoucí k neurozánět a neurodegenerace.[17]

Reference

  1. ^ A b C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000004468 - Ensembl, Květen 2017
  2. ^ A b C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000029084 - Ensembl, Květen 2017
  3. ^ „Human PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
  4. ^ „Myš PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
  5. ^ Orciani M, Trubiani O, Guarnieri S, Ferrero E, Di Primio R (říjen 2008). „CD38 je konstitutivně exprimován v jádru lidských hematopoetických buněk“. Journal of Cellular Biochemistry. 105 (3): 905–12. doi:10.1002 / jcb.21887. PMID  18759251. S2CID  44430455.
  6. ^ "Entrezův gen: molekula CD38 CD38".
  7. ^ Jackson DG, Bell JI (duben 1990). „Izolace cDNA kódující lidskou molekulu CD38 (T10), povrchový glykoprotein s neobvyklým diskontinuálním vzorcem exprese během diferenciace lymfocytů“. Journal of Immunology. 144 (7): 2811–5. PMID  2319135.
  8. ^ Nata K, Takamura T, Karasawa T, Kumagai T, Hashioka W, Tohgo A, Yonekura H, Takasawa S, Nakamura S, Okamoto H (únor 1997). "Lidský gen kódující CD38 (ADP-ribosylcykláza / cyklická ADP-ribózahydroláza): organizace, nukleotidová sekvence a alternativní sestřih". Gen. 186 (2): 285–92. doi:10.1016 / S0378-1119 (96) 00723-8. PMID  9074508.
  9. ^ A b Quarona V, Zaccarello G, Chillemi A (2013). „CD38 a CD157: dlouhá cesta od aktivačních markerů k multifunkčním molekulám“. Cytometrie část B. 84 (4): 207–217. doi:10,1002 / cyto.b.21092. PMID  23576305. S2CID  205732787.
  10. ^ A b Nooka AK, Kaufman JL, Hofmeister CC, Joseph NS (2019). „Daratumumab u mnohočetného myelomu“. Rakovina. 125 (14): 2364–2382. doi:10.1002 / cncr.32065. PMID  30951198. S2CID  96435958.
  11. ^ A b C Kar A, Mehrotra S, Chatterjee S (2020). „CD38: T-buněčný imuno-metabolický modulátor“. Buňky. 9 (7): 1716. doi:10,3390 / buňky9071716. PMC  7408359. PMID  32709019.
  12. ^ A b Guedes A, Dileepan M, Jude JA, Kannan MS (2020). „Role signalizace CD38 / cADPR u obstrukčních plicních onemocnění“. Současný názor na farmakologii. 51: 29–33. doi:10.1016 / j.coph.2020.04.007. PMC  7529733. PMID  32480246.
  13. ^ Braidy N, Berg J, Clement J, Sachdev P (2019). „Role nikotinamidu adeninu dinukleotidu a souvisejících prekurzorů jako terapeutické cíle pro věkem související degenerativní onemocnění: zdůvodnění, biochemie, farmakokinetika a výsledky“. Antioxidanty a redoxní signalizace. 10 (2): 251–294. doi:10.1089 / ars.2017.7269. PMC  6277084. PMID  29634344.
  14. ^ Chini EN, Chini CC, Kato I, Takasawa S, Okamoto H (únor 2002). „CD38 je hlavní enzym odpovědný za syntézu kyseliny nikotinové a adenin dinukleotid fosfátu v savčích tkáních“. The Biochemical Journal. 362 (Pt 1): 125–30. doi:10.1042/0264-6021:3620125. PMC  1222368. PMID  11829748.
  15. ^ A b C Malavasi F, Deaglio S, Funaro A, Ferrero E, Horenstein AL, Ortolan E, Vaisitti T, Aydin S (červenec 2008). „Evoluce a funkce rodiny genů ADP ribosylcyklázy / CD38 ve fyziologii a patologii“. Fyziologické recenze. 88 (3): 841–86. doi:10.1152 / physrev.00035.2007. PMID  18626062.
  16. ^ A b Lee HC, Zhao YJ (2019). „Řešení topologické záhady v signalizaci Ca 2+ cyklickou ADP-ribózou a NAADP“. Journal of Biological Chemistry. 294 (52): 19831–19843. doi:10.1074 / jbc.REV119.009635. PMC  6937575. PMID  31672920.
  17. ^ A b Guerreiro S, Privat A, Bressac L, Toulorge D (2020). „CD38 v neurodegeneraci a neuroinflamaci“. Buňky. 9 (2): 471. doi:10,3390 / buňky9020471. PMC  7072759. PMID  32085567.
  18. ^ Tolomeo S, Chiao B, Lei Z, Chew SH, Ebstein RP (2020). "Nová role CD38 a oxytocinu jako tandemových molekulárních moderátorů lidského sociálního chování". Neurovědy a biobehaviorální recenze. 115: 251–272. doi:10.1016 / j.neubiorev.2020.04.013. PMID  32360414. S2CID  216638884.
  19. ^ Higashida H, Hashii M, Tanaka Y, Matsukawa S (2019). „CD38, CD157 a RAGE jako molekulární determinanty sociálního chování“. Buňky. 9 (1): 62. doi:10,3390 / buňky9010062. PMC  7016687. PMID  31881755.
  20. ^ Zhao ZY, Xie XJ, Li WH, Zhao YJ (2016). „Mimetikum NMN propouštějící buňky aktivuje SARM1 k produkci cyklické ADP-ribózy a indukci neapoptotické buněčné smrti“. iScience. 15: 452–466. doi:10.1016 / j.isci.2019.05.001. PMC  6531917. PMID  31128467.
  21. ^ Higashida H, Yokoyama S, Huang JJ, Liu L, Ma WJ, Akther S, Higashida C, Kikuchi M, Minabe Y, Munesue T (listopad 2012). „Sociální paměť, amnézie a autismus: sekrece oxytocinu v mozku je regulována metabolity NAD + a polymorfizmy jediného nukleotidu CD38“. Neurochemistry International. 61 (6): 828–38. doi:10.1016 / j.neuint.2012.01.030. hdl:2297/32816. PMID  22366648. S2CID  33172185.
  22. ^ Zambello R, Barilà G, Sabrina Manni S (2020). "NK buňky a CD38: implikace pro (imuno) terapii při dysplazii plazmatických buněk". Buňky. 9 (3): 768. doi:10,3390 / buňky9030768. PMC  7140687. PMID  32245149.
  23. ^ A b Glaría E, Valledor AF (2020). „Role CD38 v imunitní reakci na infekci“. Buňky. 9 (1): 228. doi:10,3390 / buňky9010228. PMC  7017097. PMID  31963337.
  24. ^ Deshpande DA, Guedes A, Graeff R, Dogan S (2018). „Signální dráha CD38 / cADPR u nemoci dýchacích cest: regulační mechanismy“. Zprostředkovatelé zánětu. 2018: 8942042. doi:10.1155/2018/8942042. PMC  5821947. PMID  29576747.
  25. ^ Marlein CR, Piddock RE, Mistry JJ, Zaitseva L, Hellmich C, Horton RH, Zhou Z, Auger MJ, Bowles KM, Rushworth SA (leden 2019). „Obchodování s mitochondriemi řízené CD38 podporuje bioenergetickou plasticitu u mnohočetného myelomu“. Výzkum rakoviny. 79 (9): 2285–2297. doi:10.1158 / 0008-5472.CAN-18-0773. PMID  30622116.
  26. ^ Burgler S (2015). "Role exprese CD38 v diagnostice a patogenezi chronické lymfocytární leukémie a její potenciál jako terapeutický cíl". Kritické recenze v imunologii. 35 (5): 417–32. doi:10.1615 / CritRevImmunol.v35.i5,50. PMID  26853852.
  27. ^ Deshpande DA, Guedes AG, Lund FE, Kannan MS (2017). „CD38 v patogenezi alergického onemocnění dýchacích cest: potenciální terapeutické cíle“. Farmakologie a terapeutika. 172: 116–126. doi:10.1016 / j.pharmthera.2016.12.002. PMC  5346344. PMID  27939939.
  28. ^ Deaglio S, Mehta K, Malavasi F (leden 2001). „Human CD38: a (r) evoluční příběh enzymů a receptorů“. Výzkum leukémie. 25 (1): 1–12. doi:10.1016 / S0145-2126 (00) 00093-X. PMID  11137554.
  29. ^ McKeage K (únor 2016). „Daratumumab: První globální schválení“. Drogy. 76 (2): 275–81. doi:10.1007 / s40265-015-0536-1. PMID  26729183. S2CID  11977989.
  30. ^ Xia C, Ribeiro M, Scott S, Lonial S (říjen 2016). „Daratumumab: terapie monoklonálními protilátkami k léčbě mnohočetného myelomu“. Drogy dneška. 52 (10): 551–560. doi:10.1358 / tečka.2016.52.10.2543308. PMID  27910963.
  31. ^ de Vooght KM, Lozano M, Bueno JL, Alarcon A, Romera I, Suzuki K, Zhiburt E, Holbro A, Infanti L, Buser A, Hustinx H, Deneys V, Frelik A, Thiry C, Murphy M, Staves J, Selleng K, Greinacher A, Kutner JM, Bonet Bub C, Castilho L, Kaufman R, Colling ME, Perseghin P, Incontri A, Dassi M, Brilhante D, Macedo A, Cserti-Gazdewich C, Pendergrast JM, Hawes J, Lundgren MN, Storry JR, Jain A, Marwaha N, Sharma RR (květen 2018). „Mezinárodní fórum Vox Sanguinis o strategiích psaní a párování u pacientů na monoklonální terapii anti-CD38: shrnutí“. Vox Sanguinis. 113 (5): 492–498. doi:10.1111 / vox.12653. PMID  29781081. S2CID  29156699.
  32. ^ A b C Cambronne XA, Kraus WL (2020). „Místo, umístění, umístění: Rozdělení syntézy a funkcí NAD + v savčích buňkách“. Trendy v biochemických vědách. 45 (10): 858–873. doi:10.1016 / j.tibs.2020.05.010. PMC  7502477. PMID  32595066.
  33. ^ Camacho-Pereira J, Tarragó MG, Chini CC, Nin V, Escande C, Warner GM, Puranik AS, Schoon RA, Reid JM, Galina A, Chini EN (červen 2016). „CD38 určuje věk související pokles NAD a mitochondriální dysfunkce prostřednictvím mechanismu závislého na SIRT3“. Buněčný metabolismus. 23 (6): 1127–1139. doi:10.1016 / j.cmet.2016.05.006. PMC  4911708. PMID  27304511.
  34. ^ Schultz MB, Sinclair DA (červen 2016). „Proč NAD (+) klesá během stárnutí: je zničeno“. Buněčný metabolismus. 23 (6): 965–966. doi:10.1016 / j.cmet.2016.05.022. PMC  5088772. PMID  27304496.
  35. ^ Tarragó MG, Chini CC, Kanamori KS, Warner GM, Caride A, de Oliveira GC, Rud M, Samani A, Hein KZ, Huang R, Jurk D, Cho DS, Boslett JJ, Miller JD, Zweier JL, Passos JF, Doles JD, Becherer DJ, Chini EN (květen 2018). „+ Odmítnout“. Buněčný metabolismus. 27 (5): 1081–1095.e10. doi:10.1016 / j.cmet.2018.03.016. PMC  5935140. PMID  29719225.
  36. ^ Kang BE, Choi J, Stein S, Ryu D (2020). "Důsledky posilovačů NAD + v translační medicíně". European Journal of Clinical Investigation. 50 (10): e13334. doi:10.1111 / eci.13334. PMID  32594513. S2CID  220254270.
  37. ^ Yarbro JR, Emmons RS, Pence BD (2020). „Makrofágový imunometabolismus a zánět: role mitochondriální dysfunkce, buněčná stárnutí, CD38 a NAD“. Imunometabolismus. 2 (3): e200026. doi:10.20900 / immunometab20200026. PMC  7409778. PMID  32774895.
  38. ^ Oishi Y, Manabe I (2016). „Makrofágy u chronických zánětlivých onemocnění souvisejících s věkem“. npj Stárnutí a mechanismy nemocí. 2: 16018. doi:10.1038 / npjamd.2016.18. PMC  5515003. PMID  28721272.
  39. ^ Covarrubias AJ, Kale A, Perrone R, Lopez-Dominguez JA, Pisco AO, Kasler HG, Schmidt MS, Heckenbach I, Kwok R, Wiley CD, Wong HS, Gibbs E, Iyer SS, Basisty N, Wu Q, Kim IJ, Silva E, Vitangcol K, Shin KO, Lee YM, Riley R, Ben-Sahra I, Ott M, Schilling B, Scheibye-Knudsen M, Ishihara K, Quake SR, Newman J, Brenner C, Campisi J, Verdin E (listopad 16, 2020). "Senescentní buňky podporují pokles NAD + tkáně během stárnutí aktivací makrofágů CD38 +". Přírodní metabolismus. doi:10.1038 / s42255-020-00305-3. PMID  33199924. Citovat má prázdný neznámý parametr: |1= (Pomoc)

Další čtení

externí odkazy