Los dominios de reclutamiento de caspasas , o dominios de reclutamiento y activación de caspasas ( CARD ), son motivos de interacción que se encuentran en una amplia gama de proteínas , típicamente aquellas involucradas en procesos relacionados con la inflamación y la apoptosis . Estos dominios median en la formación de complejos de proteínas más grandes a través de interacciones directas entre CARD individuales. Los dominios CARD se encuentran en una gama sorprendentemente amplia de proteínas, incluidas helicasas, quinasas, proteínas mitocondriales, caspasas y otros factores citoplásmicos.
Dominio de contratación de Caspase | ||||||||||
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Identificadores | ||||||||||
Símbolo | TARJETA | |||||||||
Pfam | PF00619 | |||||||||
InterPro | IPR001315 | |||||||||
INTELIGENTE | SM00114 | |||||||||
PROSITE | PS50209 | |||||||||
SCOP2 | 3crd / SCOPe / SUPFAM | |||||||||
CDD | cd01671 | |||||||||
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Dominio de reclutamiento de caspasa, IPS1 / RIG-I | ||||||||
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Identificadores | ||||||||
Símbolo | CARD_2 | |||||||
Pfam | PF00619 | |||||||
InterPro | IPR031964 | |||||||
SCOP2 | 2lwd / SCOPe / SUPFAM | |||||||
CDD | cd08789 | |||||||
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Caracteristicas basicas
Los dominios CARD son una subclase de motivo proteico conocido como el pliegue de la muerte , que presenta una disposición de seis a siete hélices alfa antiparalelas con un núcleo hidrofóbico y una cara externa compuesta de residuos cargados. Otros motivos de esta clase incluyen el dominio de pirina (PYD), el dominio de muerte (DD) y el dominio efector de muerte (DED), todos los cuales también funcionan principalmente en la regulación de la apoptosis y las respuestas inflamatorias.
En apoptosis
Los dominios CARD se caracterizaron originalmente basándose en su participación en la regulación de la activación de caspasa y apoptosis. [2] La estructura básica de seis hélices del dominio parece estar conservada desde los genes ced-3 y ced-4 en C. elegans , el organismo en el que se caracterizaron por primera vez varios componentes de la maquinaria apoptótica. Los motivos CARD están presentes en varias proteínas que promueven la apoptosis, principalmente las caspasas 1, 2, 4, 5, 9 y 15 en mamíferos.
En la respuesta inmune de los mamíferos
Procesamiento de IL-1 e IL-18
Se ha demostrado que varias proteínas CARD desempeñan un papel en la regulación de la inflamación en respuesta a patógenos bacterianos y virales, así como a una variedad de señales de estrés endógeno. Recientemente, los estudios sobre la proteína NLR Ipaf-1 han proporcionado información sobre cómo las proteínas CARD participan en la respuesta inmune. Ipaf-1 presenta un dominio CARD N-terminal, un dominio de unión a nucleótidos y repeticiones C-terminales ricas en leucina (LRR), que se cree que funcionan de manera similar a las que se encuentran en los receptores tipo Toll . El papel principal de esta molécula parece ser la regulación del procesamiento proteolítico de pro-IL-1β y pro-IL-18 en sus formas maduras mediante asociación en un gran complejo conocido como inflamasoma. Tras la activación de Ipaf-1 por la bacteria intracelular S. typhimurium u otras señales de estrés, Ipaf-1 recluta un adaptador que contiene CARD denominado ASC y caspasa-1 en estequiometría desconocida a través de la asociación CARD-CARD. Este complejo, a su vez, conduce a la activación autoproteolítica de la caspasa-1 y la posterior maduración de IL-1β e IL-18.
Señalización antiviral
Recientemente, se ha demostrado que un subconjunto de proteínas CARD participa en el reconocimiento de ARN bicatenario intracelular , un componente común de varios genomas virales, incluidos los para- y ortomixoviridos y rabdoviridos. A diferencia de las NLR, estas proteínas, denominadas RIG-I y MDA5 , contienen dominios CARD gemelos N-terminales y dominios de helicasa de ARN C-terminal que interactúan directamente con el ARN viral bicatenario y lo procesan. Este procesamiento hace que los dominios CARD estén disponibles para la interacción con el motivo CARD de IPS-1 / MAVS / VISA / Cardif, un adaptador aguas abajo anclado en las mitocondrias. Aunque las interacciones entre IPS-1 y RIG-I / MDA-5 se han demostrado in vitro , no se ha caracterizado la naturaleza del complejo formado tras la detección viral.
La proteína adaptadora VISA activa además el inhibidor del factor nuclear kappa-B quinasa (IKK) -proteína quinasa de los miembros de la familia. Aunque los miembros canónicos de la familia IKK IKKa e IKKb son esenciales para la activación de NF-κB desencadenada por virus , los miembros no canónicos de la familia IKK TBK1 e IKBKE son responsables de fosforilar y activar IRF3 e IRF7 (Fitzgerald et al., 2003; Hemmi et al., 2004; Matsui et al., 2006). Varios estudios también han demostrado la participación de varios otros componentes de señalización en la activación inducida por virus de NF-κB y / o IRF3, incluidos TRAF3, TRAF6, TANK, NEMO (IKKg), TRADD, FADD y RIP (Kawai et al., 2005; Michallet et al., 2008; Oganesyan et al., 2006; Saha et al., 2006; Xu et al., 2005; Zhao et al., 2007).
Autoinmunidad
Debido a su papel como reguladores de la inflamación, se ha sugerido que la activación constitutiva de ciertas proteínas CARD, ya sea conferida por mutación o por la presencia constante de señales de estrés, desempeña un papel causal en varios síndromes inflamatorios. Las mutaciones de ganancia de función en la proteína NOD2 intracelular se han relacionado con un mayor riesgo de enfermedad de Crohn . La activación de mutaciones en al menos dos proteínas relacionadas que contienen PYD, criopirina / CIAS-1 y pirina / MEFV, se han relacionado con el síndrome de Muckle-Wells y la fiebre mediterránea familiar , respectivamente.
Lista de CARD que contiene proteínas
- BIRC2 Inhibidor baculoviral de apoptosis (IAP) que contiene 2 repeticiones, también conocido como C-IAP1 [1]
- BIRC3 IAP baculoviral que contiene 3 repeticiones, también conocido como C-IAP2 [2] [ enlace muerto permanente ]
- Caspasa 1 : caspasa 1, cisteína peptidasa relacionada con la apoptosis (interleucina 1, beta, convertasa; ICE) [3] [ enlace muerto permanente ]
- Caspasa 2 : caspasa 2, cisteína peptidasa relacionada con la apoptosis [4] [ enlace muerto permanente ]
- Caspasa 4 : caspasa 4, cisteína peptidasa relacionada con la apoptosis [5] [ enlace muerto permanente ]
- Caspasa 5 : caspasa 5, cisteína peptidasa relacionada con la apoptosis [6] [ enlace muerto permanente ]
- Caspasa 9 : caspasa 9, cisteína peptidasa relacionada con la apoptosis [7] [ enlace muerto permanente ]
- Caspasa 12 : caspasa 12, cisteína peptidasa relacionada con la apoptosis [8] [ enlace muerto permanente ]
- Caspasa 13 : caspasa 13, cisteína peptidasa relacionada con la apoptosis [9]
- ICEBERG : iceberg inhibidor de caspasa 1 [10]
- Pseudo-ICE : inhibidor negativo dominante de caspasa-1 Pseudo-ICE, también conocido como COP1 [11]
- MDA-5: proteína 5 asociada a la diferenciación del melanoma, también llamada proteína 1 que contiene el dominio de helicasa C inducida por interferón ( IFIH1 ) [12] [ enlace muerto permanente ]
- MAVS : proteína de señalización antiviral mitocondrial también conocida como adaptador CARD inductor de interferón beta (Cardif / IPS-1) [13]
- CRADD : adaptador de caspasa y RIP con dominio de muerte también conocido como proteína asociada a RIP con dominio de muerte (RAIDD) [14]
- RAIDD-2 : Molécula adaptadora de muerte RAIDD-2 [15]
- RIG-I : proteína del gen 1 inducible por ácido retinoico, también conocida como proteína de caja DEAD 58 ( DDX58 ) [16] [ enlace muerto permanente ]
- RIPK2 : serina-treonina quinasa 2 que interactúa con el receptor (también llamada cardiak, RIP2 o quinasa RICK) [17]
- BCL10 : linfoma de células B / leucemia 10 proteína [18] [ enlace muerto permanente ]
- BINCA : proteína CARD que interactúa con Bcl10 o BinCARD, también llamada marco de lectura abierto 89 del cromosoma 9 (C9orf89) [19] [ enlace muerto permanente ]
- CARD6 : familia de dominio de reclutamiento de caspasas, miembro 6 [20] [ enlace muerto permanente ]
- CARD8 / CARDINAL: familia de dominio de reclutamiento de caspasa, miembro 8 [21] [ enlace muerto permanente ]
- CARD9 : familia de dominio de reclutamiento de caspasas, miembro 9 [22] [ enlace muerto permanente ]
- CARD10 : familia de dominio de reclutamiento de caspasas, miembro 10 (también llamado CARMA3) [23] [ enlace muerto permanente ]
- CARD11 : familia de dominio de reclutamiento de caspasas, miembro 11 (también llamado CARMA1) [24] [ enlace muerto permanente ]
- CARD14 : familia de dominio de reclutamiento de caspasas, miembro 14 (también llamado CARMA2) [25] [ enlace muerto permanente ]
- APAF1 : factor activador de peptidasa apoptótica 1 (también llamado CED4) [26] [ enlace muerto permanente ]
- GLAVA1 : factor 1 de activación de la peptidasa de glavaris (también llamado GLAV1) [27] [ enlace muerto permanente ]
- IPAF: factor activador de proteasa de hielo, también conocido como familia NLR, dominio de tarjeta que contiene 4 ( NLRC4 ) , CARD, LRR y proteína que contiene NACHT (CLAN) y proteína 12 que contiene el dominio de reclutamiento de caspasa (CARD12) [28] [ permanente enlace muerto ]
- NOD1 : dominio de oligomerización de unión a nucleótidos que contiene 1 [29] [ enlace muerto permanente ]
- NOD2 : dominio de oligomerización de unión a nucleótidos que contiene 2 [30] [ enlace muerto permanente ]
- NLRC3 : dominio CARD de la familia de receptores similares a NOD que contiene 3 [31] [ enlace muerto permanente ]
- NLRP1 : familia NLR, dominio de pirina que contiene 1 (anteriormente llamado NALP1) [32] [ enlace muerto permanente ]
- NOL3 : proteína nucleolar 3 (represor de apoptosis con dominio CARD) [33] [ enlace muerto permanente ]
- PYCARD : dominio PYD y CARD que contiene proteína (también llamado ASC) [34] [ enlace muerto permanente ]
- Ced-3 análogo de caspasa 9 en Caenorhabditis elegans
- Regulador autoinmune AIRE [35]
Referencias
- ^ Chou JJ, Matsuo H, Duan H, Wagner G (julio de 1998). "Estructura de la solución de la TARJETA RAIDD y modelo para la interacción TARJETA / TARJETA en el reclutamiento de caspasa-2 y caspasa-9". Celular . 94 (2): 171–80. doi : 10.1016 / S0092-8674 (00) 81417-8 . PMID 9695946 . S2CID 16499945 .
- ^ Hofmann K, Bucher P, Tschopp J (1997). "El dominio CARD: un nuevo motivo de señalización apoptótica". Trends Biochem Sci . 22 (5): 155–6. doi : 10.1016 / S0968-0004 (97) 01043-8 . PMID 9175472 .
- Hiscott J; et al. (2006). "MasterCARD: un vínculo invaluable para la inmunidad innata". Tendencias Mol Med . 12 (2): 53–6. doi : 10.1016 / j.molmed.2005.12.003 . PMID 16406812 .
- Ting JP, Williams KL (2005). "La familia CATERPILLER: una antigua familia de proteínas inmunes / apoptóticas". Clin Immunol . 115 (1): 33–7. doi : 10.1016 / j.clim.2005.02.007 . PMID 15870018 .
- Martinon F, Tschopp J (2004). "Caspasas inflamatorias: vinculación de un sistema inmunológico innato intracelular a enfermedades autoinflamatorias". Celular . 117 (5): 561–74. doi : 10.1016 / j.cell.2004.05.004 . PMID 15163405 . S2CID 15140093 .
- Hong GS, Junk YK (2002). "Dominio de reclutamiento de caspasas (CARD) como un interruptor bifuncional de la regulación de caspasas y señales NF-kappaB" . J Biochem Mol Biol . 35 (1): 19-23. doi : 10.5483 / BMBRep.2002.35.1.019 . PMID 16248965 .
- Bouchier-Hayes L, Martin SJ (2002). "Juegos de CARTAS en apoptosis e inmunidad" . Rep . EMBO 3 (7): 616–21. doi : 10.1093 / embo-reports / kvf139 . PMC 1084193 . PMID 12101092 .