MDA5 (proteína 5 asociada a la diferenciación de melanoma) es una enzima helicasa de dsRNA del receptor similar a RIG-I que está codificada por el gen IFIH1 en humanos. [5] MDA5 es parte de la familia de receptores similares a RIG-I (RLR), que también incluye RIG-I y LGP2 , y funciona como un receptor de reconocimiento de patrones capaz de detectar virus . En general, se cree que MDA5 reconoce ARN bicatenario (dsRNA) de más de 2000 nt de longitud, [6] sin embargo, se ha demostrado que, si bien MDA5 puede detectar y unirse a ARNdc citoplasmático, también es activado por un complejo de ARN de alto peso molecular compuesto de ARNss y ARNdc. [7] Para muchos virus, las respuestas antivirales efectivas mediadas por MDA5 dependen de la LGP2 funcionalmente activa . [8] Las cascadas de señalización en MDA5 se inician a través del dominio CARD. [9] Algunas observaciones realizadas en células cancerosas muestran que MDA5 también interactúa con el ARN celular y es capaz de inducir una respuesta autoinflamatoria. [10]
MDA5 es capaz de detectar ARNdc largo, el ARN genómico de virus de ARNdc , así como intermediarios replicativos de virus de ARN de sentido positivo y negativo . [11] También se ha demostrado que MDA5 interactúa con una serie de modificaciones químicas del ARN . El ARN mensajero eucariota, por ejemplo, a menudo está metilado en la posición 2'-O del primer y segundo nucleótido detrás del casquete 5 ' . [12] Estas estructuras se denominan cap1 y cap2 respectivamente. [13] MDA5 es capaz de detectar la ausencia de la 2'-O-metilación, unirse a este tipo de ARN e iniciar una respuesta inmune. [14]
El MDA5 activado interactúa con las proteínas de señalización antivirales mitocondriales ( MAVS ) a través de sus dominios de activación y reclutamiento de caspasas (CARD) en el extremo N-terminal. [15] El MAVS luego funciona como un complejo multiproteico para reclutar el inhibidor de la subunidad épsilon de la quinasa kappa-B del factor nuclear (IKKε) junto con la serina / treonina-proteína quinasa 1 (TBK1). [16] Esto provoca la fosforilación y el transporte de los factores reguladores de interferón 3 y 7 (IRF3 e IRF7) al núcleo de la célula. Una vez allí, los factores reguladores inducen la transcripción de los genes de interferón tipo I IFN-β e IFN-α. [17]
MDA5 se clasifica como una helicasa de ARN de caja DExD / H dependiente de ATP. Comprende 2 dominios CARD ubicados en el N-terminal , una región bisagra y el dominio helicasa que está formado por los dominios Hel1 y Hel2 similares a RecA. [18] Otra región de bisagra conecta el dominio C-terminal (CTD) que es responsable del reconocimiento y la unión del ARN. [19] Aparte del surco cargado positivamente que reconoce el ARN, el CTD también contiene un dominio de unión al zinc. [20]
Las proteínas de caja DEAD, caracterizadas por el motivo conservado Asp-Glu-Ala-Asp (DEAD), son helicasas de ARN putativas . Están implicados en una serie de procesos celulares que involucran la alteración de la estructura secundaria del ARN, como el inicio de la traducción, el empalme nuclear y mitocondrial, y el ribosoma y el espliceosoma .montaje. Según sus patrones de distribución, se cree que algunos miembros de esta familia están involucrados en la embriogénesis, la espermatogénesis y el crecimiento y división celular. Este gen codifica una proteína de caja DEAD que se regula al alza en respuesta al tratamiento con interferón beta (IFN-β) y un compuesto activador de la proteína quinasa C, mezereína (MEZ). La reprogramación irreversible de los melanomas se puede lograr mediante el tratamiento con estos dos agentes; el tratamiento con cualquiera de los agentes solo logra una diferenciación reversible. [5]
Las mutaciones en IFIH1 / MDA5 están asociadas al síndrome de Singleton-Merten [21] y al síndrome de Aicardi-Goutières .