NOD podobný receptor - NOD-like receptor

The receptory podobné doméně podobné oligomerizační vazbě na nukleotidynebo NOD podobné receptory (NLR) (známé také jako opakující se receptory bohaté na leucin vázající na nukleotidy),[1] jsou intracelulární senzory s patogeny spojené molekulární vzorce (PAMP) které vstupují do buňky prostřednictvím fagocytóza nebo póry a poškození spojené s molekulárními vzory (DAMP) které jsou spojeny s buněčným stresem. Jsou to typy receptory pro rozpoznávání vzorů (PRR),[2] a hrát klíčovou roli při regulaci vrozená imunitní odpověď. NLR mohou spolupracovat mýtné receptory (TLR) a regulovat zánětlivé a apoptotický Odezva. Nacházejí se v lymfocyty, makrofágy, dendritické buňky a také v neimunitních buňkách, například v epitel.[3] NLR jsou díky evoluci vysoce konzervované. Jejich homology byly objeveny u mnoha různých druhů zvířat (APAF1 ) [4][5] a také v rostlinné říši (nemocný R protein ).[5]

Struktura

NLR obsahují 3 domény - centrální NACHT (NOD nebo NBD - doména vázající nukleotidy) doména, která je společná pro všechny NLR, většina NLR má také C-terminální opakování bohaté na leucin (LRR) a variabilní N-terminální interakční doména. NACHT doména zprostředkovává ATP-závislou vlastní oligomerizaci a LRR snímá přítomnost ligandu. N-terminální doména je zodpovědná za homotypickou interakci protein-protein a může se skládat z doména náboru kaspázy (KARTU), pyrinová doména (PYD), kyselá transaktivační doména nebo bakulovirový inhibitor se opakuje (BIR).[3][6]

Nomenklatura a systém

K popisu rodiny NLR byla použita jména jako CATERPILLER, NOD, NALP, PAN, NACHT, PYPAF. Nomenklaturu sjednotil Výbor pro genovou nomenklaturu HUGO v roce 2008. Rodina byla charakterizována jako NLR, aby poskytla popis vlastností rodin - NLR znamená doménu vázající nukleotidy a rodinu genů obsahující repetici bohatou na leucin.[7]

Tento systém rozděluje NLR na 4 podrodiny na základě typu N-terminální domény:

Existuje také další podrodina NLRX, která nemá významnou homologii k žádné N-terminální doméně. Členem této podrodiny je NLRX1.[8]

Na druhou stranu lze NLR rozdělit do 3 podskupin s ohledem na jejich fylogenetické vztahy:

NOD podrodiny

Podrodina NOD se skládá z NOD1, NOD2, NOD3, NOD4 s doménou CARD, CIITA obsahující kyselé transaktivační domény a NOD5 bez jakékoli N-terminální domény.[9][10]

Signalizace

Dobře popsanými receptory jsou NOD1 a NOD2. Rozpoznání jejich ligandů rekrutuje oligomerizaci NACHT domény a interakci CARD-CARD se serin-threoninem obsahujícím CARD kináza RIP2 což vede k aktivaci RIP2.[11] RIP2 zprostředkovává nábor kinázy TAK1, která fosforyluje a aktivuje se IκB kináza. Aktivace IκB kinázy vede k fosforylaci uvolňovaného inhibitoru IκB NF-kB a jeho jaderná translokace. NF-kB pak aktivuje expresi zánětlivých cytokinů.[12] Mutace v NOD2 jsou spojeny s Crohnova nemoc [13] nebo Blauův syndrom.[14]

Ligandy

NOD1 a NOD2 rozpoznávají peptidoglykan motivy z bakteriální buňky, která se skládá z N-acetylglukosamin a Kyselina N-acetylmuramová. Tyto cukerné řetězce jsou zesítěny peptidovými řetězci, které mohou být snímány NOD. NOD1 rozpoznává molekulu nazvanou kyselina mesodiaminopimelová (meso-DAP) se většinou nacházejí v Gramnegativní bakterie (například Helicobacter pylori, Pseudomonas aeruginosa ). NOD2 proteiny mohou vnímat intracelulárně muramyldipeptid (MDP), typické pro bakterie, jako jsou Streptococcus pneumoniae nebo Mycobacterium tuberculosis.[3][10]

Podrodiny NLRP a IPAF

Podrodina NLRP obsahuje NLRP1-NLRP14, které jsou charakterizovány přítomností PYD domény. Podrodina IPAF má dva členy - IPAF s doménou CARD a NAIP s doménou BIR.[9][10]

Signalizace

NLRP a podskupiny IPAF se podílejí na tvorbě inflammasome. Nejlépe charakterizovaný inflammasom je NLRP3, aktivace prostřednictvím PAMP nebo VLHKOSTI vede k oligomerizaci.[9] Pyrinová doména NLR se váže na adaptorový protein ASC (PYCARD) prostřednictvím interakce PYD-PYD. ASC obsahuje doménu PYD a CARD a spojuje NLR s neaktivní formou kaspáza 1 prostřednictvím domény CARD.[15] Všechny tyto interakce protein-protein tvoří komplex zvaný inflammasom. Agregace pro-kaspázy-1 způsobuje autokleavci a tvorbu aktivního enzymu. Kaspáza-1 je důležitá pro proteolytické zpracování prozánětlivých cytokinů IL-1 p a IL-18.[9][10]Mutace NLRP3 jsou zodpovědné za autozánětlivé onemocnění rodinný studený autozánětlivý syndrom nebo Muckle-Wellsův syndrom.[16][17]

Ligandy

Existují tři dobře charakterizované inflammasomy - NLRP1, NLRP3 a IPAF. Tvorbu NLRP3 inflammasomu lze aktivovat pomocí PAMP jako jsou mikrobiální toxiny (například alfa-toxin z Zlatý stafylokok ) nebo například celé patogeny Candida albicans, Saccharomyces cerevisiae, Virus Sendai, Chřipka. NLRP3 také rozpoznat VLHKOSTI které indikují stres v buňce. Nebezpečnou molekulou může být extracelulární ATP, extracelulární glukóza, krystaly uranu sodného (MSU), dihydrát pyrofosforečnanu vápenatého (CPPD), kamenec, cholesterol nebo dráždivé látky pro životní prostředí - oxid křemičitý, azbest, UV ozáření a dráždivé látky na kůži. Přítomnost těchto molekul způsobuje produkci ROS a K + výtok. NLRP1 rozpoznává smrtelný toxin Bacillus anthracis a muramyldipeptid. Smysly IPAF bičík z Salmonella typhimurium, Pseudomonas aeruginosa, Listeria monocytogenes.[3][9][10]

Viz také

Reference

  1. ^ Mahla, Ranjeet (2013). „Oslaďte PAMP: role cukru v komplexu s PAMP v přirozené imunitě a biologii vakcín“. Přední Immunol. 4: 248. doi:10.3389 / fimmu.2013.00248. PMC  3759294. PMID  24032031.
  2. ^ Mahla RS, Reddy MC, Prasad DV, Kumar H (září 2013). „Oslaďte PAMP: role cukru v komplexu s PAMP v přirozené imunitě a biologii vakcín“. Hranice v imunologii. 4: 248. doi:10.3389 / fimmu.2013.00248. PMC  3759294. PMID  24032031.
  3. ^ A b C d Franchi L, Warner N, Viani K, Nuñez G (2009). "Funkce Nod-like receptorů v mikrobiálním rozpoznávání a obraně hostitele". Immunol Rev. 227 (1): 106–28. doi:10.1111 / j.1600-065X.2008.00734.x. PMC  2679989. PMID  19120480.
  4. ^ Ogura Y, Inohara N, Benito A, Chen FF, Yamaoka S, Nunez G (2001). „Nod2, člen rodiny Nod1 / Apaf-1, který je omezen na monocyty a aktivuje NF-kappaB“. J Biol Chem. 276 (7): 4812–8. doi:10,1074 / jbc.M008072200. PMID  11087742.
  5. ^ A b Inohara N, Ogura Y, Chen FF, Muto A, Nuñez G (2001). „Lidský Nod1 propůjčuje odezvu na bakteriální lipopolysacharidy“. J Biol Chem. 276 (4): 2551–4. doi:10,1074 / jbc.M009728200. PMID  11058605.
  6. ^ Shaw MH, Reimer T, Kim YG, Nuñez G (2008). „NOD-like receptors (NLRs): bona fide intracellular microbial Sensors“. Curr Opin Immunol. 20 (4): 377–82. doi:10.1016 / j.coi.2008.06.001. PMC  2572576. PMID  18585455.
  7. ^ A b Ting JP, Lovering RC, Alnemri ES, Bertin J, Boss JM, Davis BK a kol. (2008). „Rodina genů NLR: standardní nomenklatura“. Imunita. 28 (3): 285–7. doi:10.1016 / j.immuni.2008.02.005. PMC  2630772. PMID  18341998.
  8. ^ Tattoli I, Carneiro LA, Jéhanno M, Magalhaes JG, Shu Y, Philpott DJ a kol. (2008). „NLRX1 je mitochondriální receptor podobný NOD, který zesiluje dráhy NF-kappaB a JNK indukcí produkce reaktivních forem kyslíku“. EMBO Rep. 9 (3): 293–300. doi:10.1038 / sj.embor.7401161. PMC  2267388. PMID  18219313.
  9. ^ A b C d E F Schroder K, Tschopp J (2010). "Inflammasomy". Buňka. 140 (6): 821–32. doi:10.1016 / j.cell.2010.01.040. PMID  20303873.
  10. ^ A b C d E Chen G, Shaw MH, Kim YG, Nuñez G (2009). "NOD podobné receptory: role ve vrozené imunitě a zánětlivých onemocněních". Annu Rev Pathol. 4: 365–98. doi:10.1146 / annurev.pathol.4.110807.092239. PMID  18928408.
  11. ^ Park JH, Kim YG, McDonald C, Kanneganti TD, Hasegawa M, Body-Malapel M a kol. (2007). „RICK / RIP2 zprostředkovává vrozené imunitní odpovědi indukované prostřednictvím Nod1 a Nod2, ale nikoli TLR“. J. Immunol. 178 (4): 2380–6. doi:10,4049 / jimmunol.178.4.2380. PMID  17277144.
  12. ^ Hasegawa M, Fujimoto Y, Lucas PC, Nakano H, Fukase K, Núñez G a kol. (2008). „Kritická role polyubikvitinace RICK / RIP2 při aktivaci NF-kappaB vyvolané Nod“. EMBO J.. 27 (2): 373–83. doi:10.1038 / sj.emboj.7601962. PMC  2234345. PMID  18079694.
  13. ^ Cantó E, Ricart E, Busquets D, Monfort D, García-Planella E, González D a kol. (2007). "Vliv polymorfismu nukleotidové oligomerizační domény 1 (NOD1) a NOD2 mutantních alel na fenotyp Crohnovy choroby". Svět J Gastroenterol. 13 (41): 5446–53. doi:10,3748 / wjg.v13.i41.5446. PMC  4171278. PMID  17907287.
  14. ^ Okafuji I, Nishikomori R, Kanazawa N, Kambe N, Fujisawa A, Yamazaki S a kol. (2009). „Role genotypu NOD2 v klinickém fenotypu Blauova syndromu a sarkoidózy s časným nástupem“. Artritida Rheum. 60 (1): 242–50. doi:10,1002 / článek 24134. hdl:2433/124253. PMID  19116920.
  15. ^ Srinivasula SM, Poyet JL, Razmara M, Datta P, Zhang Z, Alnemri ES (2002). „PYRIN-CARD protein ASC je aktivační adaptér pro kaspázu-1“. J Biol Chem. 277 (24): 21119–22. doi:10.1074 / jbc.C200179200. PMID  11967258.
  16. ^ Hoffman HM, Mueller JL, Broide DH, Wanderer AA, Kolodner RD (2001). „Mutace nového genu kódujícího domnělý protein podobný pyrinu způsobuje familiární autoinflamační syndrom a Muckle-Wellsův syndrom“. Nat Genet. 29 (3): 301–5. doi:10.1038 / ng756. PMC  4322000. PMID  11687797.
  17. ^ Kubota T, Koike R (2007). „[Biologické a klinické aspekty Muckle-Wellsova syndromu]“. Nihon Rinsho Meneki Gakkai Kaishi. 30 (2): 114–22. doi:10.2177 / jsci.30.114. PMID  17473514.

externí odkazy