CARD domen
Kaspazni domen regrutacije ili kaspazni domeni aktivacije i regrutacjije (CARD-i), su interakcijski motivi koji se nalaze u širokom spektru proteina, tipski onih koji su uključeni u procese koji se odnose na upale i apoptozu. Ovi domeni posreduju u formiranju većih proteinskih kompleksa putem direktnih interakcija između pojedinačnih CARD-ova. CARD domeni se nalaze na zapanjujuće širokom spektru proteina, uključujući helikaze, kinaze, mitohondrijske proteine, kaspaze i ostalee citoplazmatske faktore.
| Kaspazni domen regrutacije | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Struktura RAIDD CARD.[1] | |||||||||||
| Identifikatori | |||||||||||
| Simbol | CARD | ||||||||||
| Pfam | PF00619 | ||||||||||
| InterPro | IPR001315 | ||||||||||
| SMART | SM00114 | ||||||||||
| PROSITE | PS50209 | ||||||||||
| SCOP2 | 3crd / SCOPe / SUPFAM | ||||||||||
| CDD | cd01671 | ||||||||||
| |||||||||||
| Kaspazni domen regrutacije IPS1/RIG-I | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Aktivacija kaspaznog izvršitelja | |||||||||
| Identifikatori | |||||||||
| Simbol | CARD-2 | ||||||||
| Pfam | PF00619 | ||||||||
| InterPro | IPR031964 | ||||||||
| SCOP2 | 2lwd / SCOPe / SUPFAM | ||||||||
| CDD | cd08789 | ||||||||
| |||||||||
Osnovne karakteristike
urediCARD domeni su potklasa proteinskog motiva poznata kao smrtni nabor, koji ima raspored od šest do sedam antiparalelnih alfa-heliksa sa hidrofobnim jezgrom i vanjskom površinom sastavljenom od nabijenih ostataka. Ostali motivi u ovoj klasi uključuju pirinski domen (PYD), smrtni domen (DD) i domen efektora smrti (DED), koji također funkcionišu prvenstveno u regulaciji apoptoze i upalne reakcije.
U apoptozi
urediCARD domeni su prvobitno karakterizirani na osnovu njihove uključenosti u regulaciju aktivacije kaspaze i apoptoze.[2] Čini se da je osnovna struktura domen sa šest spirala konzedrvirana još od gena ced-3 i ced-4 u C. elegans, organizam u kojem je prvi put okarakterisano nekoliko komponenti apoptotičke mašinerije. CARD motivi su prisutni na brojnim proteinima koji podstiču apoptozu, prvenstveno kaspaze 1,2,4,5,9 i 15 kod sisara.
U imunskom odgovoru sisara
urediObrada IL-1 i IL-18
urediPokazalo se da brojni CARD proteini imaju ulogu u regulaciji upale kao odgovor na bakterijske i virusne patogene, kao i na razne endogene signale stresa. Nedavno su studije o NLR proteinu Ipaf-1 pružile uvid u to kako CARD proteini učestvuju u imunskom odgovoru. Ipaf-1 ima N-terminalni CARD domen, domen koji se vezuje za nukleotide i ]]C-terminal]]n ponavljsnjs bogats leucinom (LRRs), za koje se smatra da funkcionišu na sličan način kao i kod Toll-liki receptori. Čini se da je primarna uloga ove molekule regulacija proteolitske obrade pro-IL-1β i pro-IL-18 u njihove zrele forme, putem povezivanja u velikom kompleksu poznatom kao inflamasom. Nakon aktivacije Ipaf-1 unutarćelijskom bakterijom S. typhimurium ili drugih signala stresa, Ipaf-1 regrutuje adapter koji sadrži CARD nazvan ASC i kaspaza-1 u nepoznatoj stehiometriji putem CARD-CARD asocijacije. Ovaj kompleks zauzvrat dovodi do autoproteolitske aktivacije kaspaze-1 i kasnijeg sazrevanja IL-1β i IL-18.
Antivirusna signalizacija
urediNedavno se pokazalo da podskup CARD proteina učestvuje u prepoznavanju unutarćtlijskre dvolančane RNK, zajedničkog sastojka brojnih virusnih genoma, uključujući para- i ortomoksoviride i rhabdoviride. Za razliku od NLR-a, ovi proteini, zvani RIG-I i MDA5, sadrže dvostruke N-terminalne CARD domene i C-terminalne RNK-helikazne domene koje direktno komuniciraju i obrađuju dvolančanu virusnu RNK. Ova obrada čini CARD domene dostupnim za interakciju sa CARD motivom IPS-1/MAVS/VISA/Cardif, nizvodnim adapterom usidrenim u mitohondrjama. Iako su interakcije između IPS-1 i RIG-I/MDA-5 prikazane in vitro, priroda kompleksa formiranog nakon virusne detekcije nije okarakterisana.
Adapter protein VISA dalje aktivira inhibitor jedarnog faktora kapa-B kinaze (IKK)-protein-kinaze članova porodice. Iako su kanonski članovi IKK porodice IKKa i IKKb neophodni za aktivaciju NF-κB izazvanu virusom, nekanonski članovi IKK porodice TBK1 i IKBKE su odgovorni za fosforilaciju i aktiviranje IRF3 i IRF7 (Fitzgerald et al., 2003; Hemmi et al., 2004; Matsui et al., 2006). Razne studije su takođe pokazale učešće nekoliko drugih komponenti signalizacije u virusom izazvanoj aktivaciji NF-κB i/ili IRF3, uključujući TRAF3, TRAF6, TANK, NEMO (IKKg), TRADD, FADD i 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).
Autoimunost
urediZbog njihove uloge regulatora upala, sugerirano je da konstitutivna aktivacija određenih CARD proteina, bilo uzrokovana mutacijom ili stalnim prisustvom signala stresa, ia uzročnu ulogu u brojnim upalnim sindromima. Mutacije pojačanja funkcije u unutarćelijskom NOD2 proteinu povezane su s povećanim rizikom za Crohnovu bolest. Aktiviranje mutacija u najmanje dva srodna proteina koja sadrže PYD, kriopirin/CIAS-1 i pirin/MEFV, povezana je sa Muckle-Wellsovim sindromom i porodičnom mediteranskom groznicom.
Lista CARD-a koji sadrži proteine
uredi- BIRC2 bakulovirusni inhibitor apoptoze (IAP) koji sadrži ponavljanje 2, također poznat kao C-IAP1 [1]
- BIRC3 bakulovirusni IAP koji ponavlja 3, također poznat kao C-IAP2 [2][trajno mrtav link]
- Kaspaza 1: kaspaza 1, cistein peptidaza povezana s apoptozom (interleukin 1, beta, konvertaza; ICE) =1499[trajno mrtav link]
- Kaspaza 2: kaspaza 2, cistein-peptidaza povezana s apoptozom [3][trajno mrtav link]
- Kaspaza 4: kaspaza 4, cistein peptidaza povezana s apoptozom [4][trajno mrtav link]
- Kaspaza 5: kaspaza 5, cistein peptidaza povezana s apoptozom [5][trajno mrtav link]
- Kaspaza-9: kaspaza 9, cistein peptidaza povezana s apoptozom [6][trajno mrtav link]
- Kaspaza 12: kaspaza 12, cistein peptidaza povezana s apoptozom [7][trajno mrtav link]
- Kaspaza 13: kaspaza 13, cistein peptidaza povezana s apoptozom [8]
- ICEBERG: inhibitor kaspaze 1 ledenog brjega [9]
- Pseudo-ICE:Dominantno negativni inhibitor kaspaze-1 Pseudo-ICE, također poznat kao COP1 [10]
- MDA-5: Dominantno negativni inhibitor kaspaze-1 Pseudo-ICE, također poznat kao COP1[11][trajno mrtav link]
- MAVS: Mitohondrijski antivirusni signalni protein također poznat kao CARD adapter koji indukuje interferon-beta [12]
- CRADD: Kaspaza i RIP adapter sa domenom smrti takođe poznat kao RIP-povezan protein sa domenom smrti (RAIDD)[13]
- RAIDD-2: Molekula adaptera smrti RAIDD-2 [14]
- RIG-I: Protein gena 1 inducibilnog retinoinskom kiselinom, također poznat kao protein 58 DEAD-kutija (DDX58) [15][trajno mrtav link]
- RIPK2: serin-treonin kinaza 2 s interakcijom s receptorima (takođe nazvana kardiak, RIP2 ili RICK kinaza)[16]
- BCL10: B-ćelijski limfom/leukemija 10 protein [17][trajno mrtav link]
- BINCA: CARD protein koji djeluje na Bcl10 ili BinCARD, koji se također naziva otvoreni okvir čitanja 89 (C9orf89) hromosoma 9 [18][trajno mrtav link]
- CARD6: porodica domena za regrutaciju kaspaze, član 6 [19][trajno mrtav link]
- CARD8/CARDINAL: porodica domena za regrutaciju kaspaze, član 8 6 [20][trajno mrtav link]
- CARD9: porodica domena za regrutaciju kaspaze, član 9 [21][trajno mrtav link]
- CARD10: cporodica domena za regrutaciju kaspaze, član 10 (zvani CARMA3) [22][trajno mrtav link]
- CARD11: porodica domena za regrutaciju kaspaze, član 11 (zvani CARMA1) [23][trajno mrtav link]
- CARD14: cporodica domena za regrutaciju kaspaze, član 14 (zvani CARMA2) [24][trajno mrtav link]
- APAF1: faktor 1 koji aktivira apoptoznu peptidazu (također zvani CED4) [25][trajno mrtav link]
- GLAVA1: glavaris faktor aktiviranja peptidaze 1 (također zvani GLAV1) [26][trajno mrtav link]
- IPAF: Faktor aktiviranja ledene proteaze, također poznat kao NLR porodica, sadrži domene CARD 4 (NLRC4), CARD, LRR, i NACHT-sadržeći protein (CLAN) i protein 12 koji sadrži domen regrutacije kaspaze (CARD12) [27][trajno mrtav link]
- NOD1: nukleotid-vezujući oligomerizacijski sa domenom 1 [28][trajno mrtav link]
- NOD2: domen 2 oligomerizacije koji se vezuje za nukleotide [29][trajno mrtav link]
- NLRC3: NOD-liki receptor porodice CARD sa domenom 3 [30][trajno mrtav link]
- NLRP1: NLR porodica, sa pirinskim domenom 1 (nekadašnji NALP1) [31][trajno mrtav link]
- NOL3: jedarčani protein 3 (apoptozni represor sa CARD domenom) [32][trajno mrtav link]
- PYCARD: PYD CARD domen sa proteinom (zvani ASC) [33][trajno mrtav link]
- Ced-3 analog kasapaze 9 kod Caenorhabditis elegans
- AIRE Autoimunski regulator [34]
Reference
uredi- ^ Chou JJ, Matsuo H, Duan H, Wagner G (juli 1998). "Solution structure of the RAIDD CARD and model for CARD/CARD interaction in caspase-2 and caspase-9 recruitment". Cell. 94 (2): 171–80. doi:10.1016/S0092-8674(00)81417-8. PMID 9695946. S2CID 16499945.
- ^ Hofmann K, Bucher P, Tschopp J (1997). "The CARD domain: a new apoptotic signalling motif". Trends Biochem Sci. 22 (5): 155–6. doi:10.1016/S0968-0004(97)01043-8. PMID 9175472.
- Hiscott J; et al. (2006). "MasterCARD: a priceless link to innate immunity". Trends Mol Med. 12 (2): 53–6. doi:10.1016/j.molmed.2005.12.003. PMID 16406812.
- Ting JP, Williams KL (2005). "The CATERPILLER family: an ancient family of immune/apoptotic proteins". Clin Immunol. 115 (1): 33–7. doi:10.1016/j.clim.2005.02.007. PMID 15870018.
- Martinon F, Tschopp J (2004). "Inflammatory caspases: linking an intracellular innate immune system to autoinflammatory diseases". Cell. 117 (5): 561–74. doi:10.1016/j.cell.2004.05.004. PMID 15163405. S2CID 15140093.
- Hong GS, Junk YK (2002). "Caspase recruitment domain (CARD) as a bi-functional switch of caspase regulation and NF-kappaB signals". J Biochem Mol Biol. 35 (1): 19–23. doi:10.5483/BMBRep.2002.35.1.019. PMID 16248965.
- Bouchier-Hayes L, Martin SJ (2002). "CARD games in apoptosis and immunity". EMBO Rep. 3 (7): 616–21. doi:10.1093/embo-reports/kvf139. PMC 1084193. PMID 12101092.