ICAM-1

Ver también: molécula de adhesión celular

ICAM1
Estructuras disponibles PDB Búsqueda de ortólogos: PDBe RCSB Lista de códigos de identificación de PDB 1D3E , 1D3I , 1D3L , 1IAM , 1IC1 , 1MQ8 , 1P53 , 1Z7Z , 2OZ4 , 3TCX
Identificadores
Alias	ICAM1 , BB2, CD54, P3.58, molécula de adhesión intercelular 1
Identificaciones externas	OMIM : 147840 MGI : 96392 HomoloGene : 168 GeneCards : ICAM1
Ubicación de genes ( humanos ) Chr. Cromosoma 19 (humano) [1] Banda 19p13.2 Comienzo 10 271 093 pb [1] Final 10,286,615 pb [1]
Ubicación de genes ( ratón ) Chr. Cromosoma 9 (ratón) [2] Banda 9 A3 | 9 7,69 cm Comienzo 21,015,985 pb [2] Final 21.028.817 pb [2]
Patrón de expresión de ARN Más datos de expresión de referencia
Ontología de genes Función molecular • actividad del receptor del virus • GO: 0032403 unión del complejo macromolecular • unión de la integrina • GO: 0001948 unión de la proteína • actividad del receptor de señalización transmembrana • actividad del receptor de señalización Componente celular • componente integral de la membrana • membrana • adhesión focal • membrana celular • componente integral de la membrana plasmática • superficie celular • inmunológica sinapsis • membrana balsa • extracelular exosome • lado externo de la membrana plasmática • extracelular • matriz extracelular • matriz extracelular de colágeno que contiene Proceso biológico • Adhesión célula leucocitaria a célula • Respuesta a la radiación ionizante • Establecimiento de la barrera endotelial • Regulación negativa del proceso apoptótico de las células endoteliales • Respuesta celular a la sustancia orgánica • Adhesión célula-célula heterófila a través de moléculas de adhesión celular de la membrana plasmática • Respuesta a aminoácidos • Respuesta a hipoxia • regulación positiva de la polimerización del filamento de actina • respuesta a compuestos cíclicos orgánicos • procesamiento y presentación de antígenos de células T • establecimiento de barrera de células de Sertoli • respuesta al dióxido de azufre • respuesta al ión cobre • vía de señalización mediada por interferón gamma • regulación positiva del proceso biosintético del óxido nítrico • respuesta a la anfetamina • respuesta celular al factor de necrosis tumoral • regulación de la citotoxicidad mediada por leucocitos • activación de las células T a través del contacto del receptor de las células T con el antígeno unido a la molécula del MHC en la célula presentadora de antígeno • organización de la matriz extracelular • respuesta inflamatoria aguda al estímulo antigénico • percepción sensorial del sonido • respuesta celular al alcaloide • respuesta a la gonadotropina • regulación positiva de la extravasación celular • envejecimiento celular • GO: 0032320, GO: 0032321, GO: 0032855, GO: 0043089, GO: 0032854 regulación positiva de la actividad GTPasa • respuesta al lipopolisacárido • regulación de la adhesión celular • adhesión celular • la adhesión celular mediada por integrina • regulación positiva de la actividad del factor de transcripción NF-kappaB • regulación negativa de la vía de señalización apoptótica extrínseca a través de los receptores del dominio de la muerte • regulación positiva de la vasoconstricción • respuesta celular a la interleucina-1 • respuesta celular a los niveles de nutrientes • regulación negativa del transporte de iones de calcio • regulación de la forma celular • acoplamiento de membrana a membrana • regulación positiva de la fosforilación de peptidil-tirosina • desarrollo del folículo ovárico • regulación de la respuesta inmune • regulación positiva de la cascada ERK1 y ERK2 • regulación del ensamblaje del volante • entrada viral • respuesta al etanol • GO: 0022415 proceso viral • respuesta celular al lipopolisacárido • respuesta celular a la hipoxia • respuesta al fármaco • migración de leucocitos • respuesta celular al estímulo de la glucosa • respuesta a la insulina • respuesta celular al interferón-gamma • respuesta celular a la interleucina-6 • respuesta celular al estímulo de dexametasona • establecimiento de la barrera intestinal endotelial • regulación positiva de la adhesión de leucocitos a las células endoteliales vasculares • respuesta celular a la leucemia factor inhibidor • adhesión célula-célula • vía de señalización mediada por citoquinas • extravasación de células T • respuesta celular a beta amiloide Fuentes: Amigo / QuickGO
Ortólogos
Especies	Humano	Ratón
Entrez	3383	15894
Ensembl	ENSG00000090339	ENSMUSG00000037405
UniProt	P05362	P13597
RefSeq (ARNm)	NM_000201	NM_010493
RefSeq (proteína)	NP_000192	NP_034623
Ubicación (UCSC)	Crónicas 19: 10,27 - 10,29 Mb	Crónicas 9: 21.02 - 21.03 Mb
Búsqueda en PubMed	[3]	[4]
Wikidata
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ICAM-1 ( molécula de adhesión intercelular 1), también conocido como CD54 ( C lustre de D ifferentiation 54) es una proteína que en los humanos está codificada por el ICAM1 gen . ^{[5] [6]} Este gen codifica una glicoproteína de la superficie celular que normalmente se expresa en las células endoteliales y en las células del sistema inmunológico . Se une a integrinas de tipo CD11a / CD18 o CD11b / CD18 y también es explotado por rinovirus como receptor para entrar enepitelio respiratorio . ^[7]

Estructura

ICAM-1 es un miembro de la superfamilia de inmunoglobulinas , la superfamilia de las proteínas, incluyendo anticuerpos y receptores de células T . ICAM-1 es una proteína transmembrana que posee un dominio extracelular en el extremo amino , un dominio transmembrana único y un dominio citoplásmico en el extremo carboxi . La estructura de ICAM-1 se caracteriza por una fuerte glicosilación y el dominio extracelular de la proteína está compuesto por múltiples bucles creados por puentes disulfuro dentro de la proteína. La estructura secundaria dominante de la proteína es la hoja beta , lo que lleva a los investigadores a plantear la hipótesis de la presencia de dominios de dimerización dentro de ICAM-1. ^[8]

Función

La proteína codificada por este gen es un tipo de molécula de adhesión intercelular presente continuamente en bajas concentraciones en las membranas de leucocitos y células endoteliales . Tras la estimulación de citocinas, las concentraciones aumentan considerablemente. La ICAM-1 puede ser inducida por la interleucina-1 (IL-1) y el factor de necrosis tumoral (TNF) y es expresada por el endotelio vascular, los macrófagos y los linfocitos . ICAM-1 es un ligando para LFA-1 ( integrina ), un receptor que se encuentra en los leucocitos. ^[9] Cuando se activan, los leucocitos se unen a las células endoteliales a través de ICAM-1 / LFA-1.y luego transmigrar a los tejidos. ^[10] También se ha encontrado LFA-1 en forma soluble, ^[11] que parece unirse y bloquear ICAM-1. ^[12]

Papel en la señalización celular

ICAM-1 es una proteína transmembrana asociada a leucocitos y endotelio conocida desde hace mucho tiempo por su importancia en la estabilización de las interacciones célula-célula y en la facilitación de la transmigración endotelial de leucocitos. Más recientemente, ICAM-1 se ha caracterizado como un sitio para la entrada celular de rinovirus humanos . ^[13] Debido a estas asociaciones con las respuestas inmunitarias, se ha planteado la hipótesis de que ICAM-1 podría funcionar en la transducción de señales. La ligadura de ICAM-1 produce efectos proinflamatorios como el reclutamiento de leucocitos inflamatorios mediante la señalización a través de cascadas que involucran varias quinasas, incluida la quinasa p56lyn .

Otras funciones

La ICAM-1 y la ICAM-1 soluble tienen efectos antagónicos sobre las uniones estrechas que forman la barrera sangre-testículo , por lo que desempeñan un papel importante en la espermatogénesis . ^[14]

La presencia de glicosilación intensa y otras características estructurales de ICAM-1 prestan los sitios de unión a proteínas para numerosos ligandos. ICAM-1 posee sitios de unión para varios ligandos inmuno-asociados. En particular, se une de ICAM-1 a la adherencia de macrófagos ligando-1 (Mac-1; ITGB2 / ITGAM ), l eukocyte f unción asociados antígeno-1 ( LFA-1 ), y fibrinógeno. Estas tres proteínas se expresan generalmente en células endoteliales y leucocitos, y se unen a ICAM-1 para facilitar la transmigración de leucocitos a través del endotelio vascular en procesos como la extravasación y la respuesta inflamatoria. Como resultado de estas características de unión, a ICAM-1 se le ha asignado clásicamente la función de adhesión intercelular .

Los investigadores comenzaron a cuestionar el papel de ICAM-1 como una molécula de adhesión simple al descubrir que ICAM-1 sirve como sitio de unión para la entrada del grupo principal de rinovirus humanos ( HRV ) en varios tipos de células. ^{[8] La} ICAM-1 también se hizo conocida por su afinidad por los eritrocitos infectados por Plasmodium falciparum (PFIE), lo que desempeña un papel más importante para la ICAM-1 en las enfermedades infecciosas.

Con los roles de ICAM-1 en la adhesión, extravasación e infección célula-célula mejor comprendidos, se planteó la hipótesis de un papel potencial de ICAM-1 en la transducción de señales. La mayor parte del trabajo que involucró a ICAM-1 en los últimos años se ha centrado en esta cuestión central, así como en cuestiones relacionadas. Los investigadores razonaron que, en caso de que se produjera la transducción de la señal ICAM-1, sería necesario identificar el mecanismo de esa señalización, las condiciones y el entorno en el que se produciría la señalización y los puntos finales biológicos de cualquier cascada de señalización involucrada. Más allá de sus funciones clásicamente descritas como una molécula de adhesión y entrada viral, ICAM-1 ahora se ha caracterizado de manera convincente por poseer un papel en la transducción de señales. Además, las funciones de transducción de señales de ICAM-1 parecen estar asociadas principalmente con vías proinflamatorias.En particular, la señalización de ICAM-1 parece producir un reclutamiento de células inmunes inflamatorias como macrófagos y granulocitos.^[15]

ICAM-1 también puede participar en un ciclo de retroalimentación positiva y competir con ICAM-2 para mantener un entorno proinflamatorio propicio para la transmigración endotelial de leucocitos. Tanto en los niveles de expresión de ARNm como de proteínas, se encontró que la ligación de ICAM-1 regulaba positivamente la propia expresión de ICAM-1 en un bucle de retroalimentación positiva. Además, también se encontró que la expresión de ARNm y proteína de RANTES estaba regulada positivamente por la ligadura de ICAM-1. RANTES, o Célula T normal regulada por activación expresada y secretada, es una citocina que es un mediador inflamatorio quimiotáctico para una variedad de células inmunes inflamatorias como granulocitos y macrófagos. ^[dieciséis]Sin embargo, queda mucho por hacer para caracterizar completamente la señalización de ICAM-1. La relación entre los entornos de señalización ICAM-1 e ICAM-2 no se ha establecido más allá de la mera correlación; Aún no se ha realizado un estudio que vincule la señalización de ICAM con la modulación real de un entorno inflamatorio in vivo. La naturaleza reticular de las cascadas de señalización requiere que los efectores aguas abajo de la señalización mediada por ICAM-1 a través de varias quinasas, incluidas p56lyn , Raf-1 y MAPK, sean en gran parte desconocidos. Un estudio más exhaustivo de la interrelación entre estas moléculas de señalización puede arrojar más luz sobre los puntos finales biológicos producidos por la ligadura de ICAM-1 y la transducción de señales.

Importancia clínica

La ICAM-1 se ha relacionado con la hemorragia subaracnoidea (HSA). Se ha demostrado que los niveles de ICAM-1 están significativamente elevados en pacientes con HSA sobre los sujetos de control en muchos estudios. ^{[17] [18]} Si bien no se ha demostrado que ICAM-1 se correlacione directamente con el vasoespasmo cerebral , un síntoma secundario que afecta al 70% de los pacientes con HSA, el tratamiento con anti-ICAM-1 redujo la gravedad del vasoespasmo.

La ICAM-1 expresada por las células epiteliales respiratorias es también el sitio de unión del rinovirus , el agente causante de la mayoría de los resfriados comunes .

ICAM-1 tiene un papel importante en las alergias oculares que reclutan linfocitos proinflamatorios y mastocitos que promueven una reacción de hipersensibilidad de tipo I.

ICAM-1 es el receptor de entrada principal para Coxsackievirus A21, un virus oncolítico (nombre comercial Cavatak, que está siendo desarrollado por Viralytics ). ^[19]

Se ha descubierto que los agonistas del receptor cannabinoide CB2 disminuyen la inducción de la expresión superficial de ICAM-1 y VCAM-1 en tejidos cerebrales humanos y células endoteliales cerebrales humanas primarias (BMVEC) expuestas a diversos mediadores proinflamatorios. ^[20]

Interacciones

Se ha demostrado que ICAM-1 interactúa con CD11a , ^{[21] [22] [23]} EZR ^[24] y CD18 . ^{[21] [25] [26]}

Referencias

1. GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000090339 - Ensembl , mayo de 2017
2. GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000037405 - Ensembl , mayo de 2017
3. "Referencia humana de PubMed:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
4. "Referencia de PubMed del ratón:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
5. Carlson M, Nakamura Y, Payson R, O'Connell P, Leppert M, Lathrop GM, Lalouel JM, White R (mayo de 1988). "Aislamiento y mapeo de una secuencia de ADN polimórfico (pMCT108.2) en el cromosoma 18 [D18S24]" . Investigación de ácidos nucleicos . 16 (9): 4188. doi : 10.1093 / nar / 16.9.4188 . PMC 336612 . PMID 2453850 .  
6. Katz FE, Parkar M, Stanley K, Murray LJ, Clark EA, Greaves MF (enero de 1985). "Mapeo cromosómico de antígenos de la membrana celular expresados ​​en células B activadas". Revista europea de inmunología . 15 (1): 103–06. doi : 10.1002 / eji.1830150121 . PMID 3871395 . 
7. "Gen Entrez: molécula de adhesión intercelular 1" .
8. Bella J, Kolatkar PR, Marlor CW, Greve JM, Rossmann MG (abril de 1998). "La estructura de los dos dominios amino-terminales de la ICAM-1 humana sugiere cómo funciona como receptor de rinovirus y como ligando de integrina LFA-1" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 95 (8): 4140–45. Código Bibliográfico : 1998PNAS ... 95.4140B . doi : 10.1073 / pnas.95.8.4140 . PMC 22455 . PMID 9539703 .  
9. Rothlein R, Dustin ML, Marlin SD, Springer TA (agosto de 1986). "Una molécula de adhesión intercelular humana (ICAM-1) distinta de LFA-1". Revista de inmunología . 137 (4): 1270–4. PMID 3525675 . 
10. Yang L, Froio RM, Sciuto TE, Dvorak AM, Alon R, Luscinskas FW (julio de 2005). "ICAM-1 regula la adhesión de neutrófilos y la migración transcelular del endotelio vascular activado por TNF-alfa bajo flujo" . Sangre . 106 (2): 584–92. doi : 10.1182 / blood-2004-12-4942 . PMC 1635241 . PMID 15811956 .  
11. Gjelstrup LC, Boesen T, Kragstrup TW, Jørgensen A, Klein NJ, Thiel S, Deleuran BW, Vorup-Jensen T (octubre de 2010). "El desprendimiento de grandes complejos de integrina CD11 / CD18 funcionalmente activos de las membranas de los leucocitos durante la inflamación sinovial distingue tres tipos de artritis a través de la exposición diferencial del epítopo" . Revista de inmunología . 185 (7): 4154–68. doi : 10.4049 / jimmunol.1000952 . PMID 20826754 . 
12. Kragstrup TW, Jalilian B, Hvid M, Kjærgaard A, Østgård R, Schiøttz-Christensen B, Jurik AG, Robinson WH, Vorup-Jensen T, Deleuran B (febrero de 2014). "Disminución de los niveles plasmáticos de infiltración de leucocitos de enlace CD18 soluble con actividad de la enfermedad en espondiloartritis" . Investigación y terapia de la artritis . 16 (1): R42. doi : 10.1186 / ar4471 . PMC 3978678 . PMID 24490631 .  
13. Abraham G, Colonno RJ (agosto de 1984). "Muchos serotipos de rinovirus comparten el mismo receptor celular" . Revista de Virología . 51 (2): 340–45. doi : 10.1128 / JVI.51.2.340-345.1984 . PMC 254443 . PMID 6086949 .  
14. Xiao X, Mruk DD, Cheng CY (2013). "Moléculas de adhesión intercelular (ICAM) y espermatogénesis" . Actualización sobre reproducción humana . 19 (2): 167–86. doi : 10.1093 / humupd / dms049 . PMC 3576004 . PMID 23287428 .  
15. Etienne-Manneville S, Chaverot N, Strosberg AD, Couraud PO (julio de 1999). "Las vías de señalización acopladas a ICAM-1 en los astrocitos convergen en la fosforilación de la proteína de unión al elemento de respuesta de AMP cíclico y la secreción de TNF-alfa". Revista de inmunología . 163 (2): 668–74. PMID 10395656 . 
16. Blaber R, Stylianou E, Clayton A, Steadman R (enero de 2003). "Regulación selectiva de la expresión génica de ICAM-1 y RANTES después de la ligadura de ICAM-1 en fibroblastos renales humanos" . Revista de la Sociedad Americana de Nefrología . 14 (1): 116–27. doi : 10.1097 / 01.ASN.0000040595.35207.62 . PMID 12506144 . 
17. Polin RS, Bavbek M, Shaffrey ME, Billups K, Bogaev CA, Kassell NF, Lee KS (octubre de 1998). "Detección de E-selectina soluble, ICAM-1, VCAM-1 y L-selectina en el líquido cefalorraquídeo de pacientes después de una hemorragia subaracnoidea". Revista de neurocirugía . 89 (4): 559–67. doi : 10.3171 / jns.1998.89.4.0559 . PMID 9761049 . 
18. Frijns CJ, Kappelle LJ (agosto de 2002). "Moléculas de adhesión celular inflamatoria en la enfermedad cerebrovascular isquémica" . Accidente cerebrovascular: un diario de circulación cerebral . 33 (8): 2115-22. doi : 10.1161 / 01.STR.0000021902.33129.69 . PMID 12154274 . 
19. Annels NE, Mansfield D, Arif M, Ballesteros-Merino C, Simpson GR, Denyer M, et al. (Julio de 2019). "Direccionamiento viral del cáncer de vejiga no invasivo muscular y preparación de la inmunidad antitumoral después de Coxsackievirus A21 intravesical" (PDF) . Investigación clínica del cáncer . 25 (19): 5818–5831. doi : 10.1158 / 1078-0432.CCR-18-4022 . PMID 31273010 . S2CID 208598278 .   
20. Ramirez SH, Haskó J, Skuba A, Fan S, Dykstra H, McCormick R, Reichenbach N, Krizbai I, Mahadevan A, Zhang M, Tuma R, Son YJ, Persidsky Y (marzo de 2012). "La activación del receptor de cannabinoides 2 atenúa las interacciones leucocitos-células endoteliales y la disfunción de la barrera hematoencefálica en condiciones inflamatorias" . La Revista de Neurociencia . 32 (12): 4004–16. doi : 10.1523 / JNEUROSCI.4628-11.2012 . PMC 3325902 . PMID 22442067 .  
21. Lu C, Takagi J , Springer TA (mayo de 2001). "La asociación de las regiones proximales de la membrana de los dominios citoplásmicos de las subunidades alfa y beta restringe una integrina en el estado inactivo" . La Revista de Química Biológica . 276 (18): 14642–48. doi : 10.1074 / jbc.M100600200 . PMID 11279101 . 
22. Shimaoka M, Xiao T , Liu JH, Yang Y, Dong Y, Jun CD, McCormack A, Zhang R, Joachimiak A, Takagi J, Wang JH, Springer TA (enero de 2003). "Las estructuras del dominio alfa LI y su complejo con ICAM-1 revelan una vía de cambio de forma para la regulación de la integrina" . Celular . 112 (1): 99-111. doi : 10.1016 / S0092-8674 (02) 01257-6 . PMC 4372089 . PMID 12526797 .  
23. Yusuf-Makagiansar H, Makagiansar IT, Hu Y, Siahaan TJ (diciembre de 2001). "Actividad inhibidora sinérgica de los péptidos alfa y beta LFA-1 en la interacción LFA-1 / ICAM-1". Péptidos . 22 (12): 1955–62. doi : 10.1016 / S0196-9781 (01) 00546-0 . PMID 11786177 . S2CID 54343441 .  
24. Heiska L, Alfthan K, Grönholm M, Vilja P, Vaheri A, Carpén O (agosto de 1998). "Asociación de ezrin con molécula de adhesión intercelular-1 y -2 (ICAM-1 e ICAM-2). Regulación por fosfatidilinositol 4, 5-bisfosfato" . La Revista de Química Biológica . 273 (34): 21893–900. doi : 10.1074 / jbc.273.34.21893 . PMID 9705328 . 
25. Kotovuori A, Pessa-Morikawa T, Kotovuori P, Nortamo P, Gahmberg CG (junio de 1999). "ICAM-2 y un péptido de su dominio de unión son activadores eficientes de la adhesión de leucocitos y la afinidad de la integrina". Revista de inmunología . 162 (11): 6613-20. PMID 10352278 . 
26. Huang C, Springer TA (agosto de 1995). "Una interfaz de unión en el dominio I del antígeno 1 asociado a la función de los linfocitos (LFA-1) necesaria para la interacción específica con la molécula de adhesión intercelular 1 (ICAM-1)" . La Revista de Química Biológica . 270 (32): 19008–16. doi : 10.1074 / jbc.270.32.19008 . PMID 7642561 . 

Lectura adicional

• Wahl SM y col. (Septiembre de 2000). "Factores permisivos para la infección por VIH-1 de macrófagos". Revista de biología de leucocitos . 68 (3): 303–10. PMID  10985244 .
• Yonekawa K, Harlan JM (febrero de 2005). "Dirigirse a las integrinas leucocitarias en enfermedades humanas" . Revista de biología de leucocitos . 77 (2): 129–40. doi : 10.1189 / jlb.0804460 . PMID  15548573 . S2CID  44606865 .
• Chakravorty SJ, Craig A (enero de 2005). "El papel de ICAM-1 en la citoadherencia de Plasmodium falciparum". Revista europea de biología celular . 84 (1): 15-27. doi : 10.1016 / j.ejcb.2004.09.002 . PMID  15724813 .
• Lebedeva T, Dustin ML, Sykulev Y (junio de 2005). "ICAM-1 coestimula las células diana para facilitar la presentación de antígenos". Opinión actual en inmunología . 17 (3): 251–58. doi : 10.1016 / j.coi.2005.04.008 . PMID  15886114 .
• Yang L, Froio RM, Sciuto TE, Dvorak AM, Alon R, Luscinskas FW (julio de 2005). "ICAM-1 regula la adhesión de neutrófilos y la migración transcelular del endotelio vascular activado por TNF-alfa bajo flujo" . Sangre . 106 (2): 584–92. doi : 10.1182 / blood-2004-12-4942 . PMC  1635241 . PMID  15811956 .

Enlaces externos

• Intercellular + Adhesion + Molecule-1 en los encabezados de temas médicos (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .