TARJETA (dominio)

Motivos de interacción encontrados en una amplia gama de proteínas.

Los dominios de reclutamiento de caspasa , o dominios de reclutamiento y activación de caspasa ( 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 proteicos más grandes a través de interacciones directas entre CARD individuales. Las CARD se encuentran en una gama sorprendentemente amplia de proteínas, incluidas helicasas, quinasas, proteínas mitocondriales, caspasas y otros factores citoplasmáticos.

Caracteristicas basicas

Las CARD son una subclase de motivo proteico conocido como pliegue de la muerte , que presenta una disposición de seis a siete hélices alfa antiparalelas con un núcleo hidrófobo y una cara exterior compuesta de residuos cargados. Otros motivos de esta clase incluyen el dominio pirina (PYD), el dominio de la muerte (DD) y el dominio efector de la muerte (DED), todos los cuales también funcionan principalmente en la regulación de la apoptosis y las respuestas inflamatorias.

En apoptosis

Las CARD se caracterizaron originalmente por su participación en la regulación de la activación de caspasas y la apoptosis. ^[2] La estructura básica de seis hélices del dominio parece estar conservada ya en 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. Las 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 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, estudios sobre la proteína NLR Ipaf-1 han proporcionado información sobre cómo participan las CARD en la respuesta inmune. Ipaf-1 presenta una CARD N-terminal, un dominio de unión a nucleótidos y repeticiones ricas en leucina (LRR) C-terminales, que se cree que funcionan de manera similar a las que se encuentran en los receptores tipo Toll . La función 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 mediante 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 que contienen CARD participan en el reconocimiento del ARN bicatenario intracelular , un componente común de varios genomas virales, incluidos los para y ortomixoviridae y rhabdoviridae. A diferencia de las NLR, estas proteínas, denominadas RIG-I y MDA5 , contienen dominios de ARN helicasa N-terminal y C-terminal gemelos que interactúan directamente con el ARN viral bicatenario y lo procesan. Este procesamiento hace que las CARD estén disponibles para interactuar con la CARD de IPS-1/MAVS/ VISA /Cardif, un adaptador posterior 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 aún más el inhibidor de los miembros de la familia de la proteína quinasa del factor nuclear kappa-B (IKK). 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;

Autoinmunidad

Debido a su papel como reguladores de la inflamación, se ha sugerido que la activación constitutiva de ciertas proteínas que contienen 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 . Las mutaciones activadoras 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 proteínas que contienen CARD

• BIRC2 inhibidor baculoviral de la apoptosis (IAP) que contiene repetición 2, también conocido como C-IAP1 [1]
• BIRC3 baculoviral IAP que contiene repetición 3, también conocido como C-IAP2 [2] ^{[ enlace muerto permanente ]}
• caspasa-1 : cisteína peptidasa relacionada con la apoptosis (interleucina 1, beta, convertasa; ICE) [3] ^{[ enlace muerto permanente ]}
• caspasa-2 : cisteína peptidasa relacionada con la apoptosis [4] ^{[ enlace muerto permanente ]}
• caspasa-4 : cisteína peptidasa relacionada con la apoptosis [5] ^{[ enlace muerto permanente ]}
• caspasa-5 : cisteína peptidasa relacionada con la apoptosis [6] ^{[ enlace muerto permanente ]}
• caspasa-9 : cisteína peptidasa relacionada con la apoptosis [7] ^{[ enlace muerto permanente ]}
• caspasa-12 : cisteína peptidasa relacionada con la apoptosis [8] ^{[ enlace muerto permanente ]}
• caspasa-13 : cisteína peptidasa relacionada con la apoptosis [9]
• ICEBERG: iceberg del inhibidor de caspasa-1 [10]
• Pseudo-ICE: inhibidor dominante negativo 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 C de helicasa inducida por interferón ( IFIH1 ) [12] ^{[ enlace muerto permanente ]}
• MAVS : proteína de señalización antiviral mitocondrial también conocida como adaptador CARD que induce interferón beta (Cardif/IPS-1) [13]
• CRADD : Caspasa y adaptador 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 DEAD-box 58 ( DDX58 ) [16] ^{[ enlace muerto permanente ]}
• RIPK2 : serina-treonina quinasa 2 que interactúa con el receptor (también llamada cardiak, RIP2 o RICK quinasa) [17]
• BCL10 : proteína 10 del linfoma/leucemia de células B [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 caspasa, 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 caspasa, miembro 9 [22] ^{[ enlace muerto permanente ]}
• CARD10 : familia de dominio de reclutamiento de caspasa, miembro 10 (también llamado CARMA3) [23] ^{[ enlace muerto permanente ]}
• CARD11 : familia de dominio de reclutamiento de caspasa, miembro 11 (también llamado CARMA1) [24] ^{[ enlace muerto permanente ]}
• CARD14 : familia de dominio de reclutamiento de caspasa, miembro 14 (también llamado CARMA2) [25] ^{[ enlace muerto permanente ]}
• APAF1 : factor 1 activador de peptidasa apoptótica (también llamado CED4) [26] ^{[ enlace muerto permanente ]}
• GLAVA1: factor activador de peptidasa glavaris 1 (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 ) , proteína que contiene CARD, LRR y NACHT (CLAN) y proteína que contiene dominio de reclutamiento de caspasa 12 (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 tipo NOD que contiene 3 [31] ^{[ enlace muerto permanente ]}
• NLRC5 También ha sido llamado NOD27, NOD4 y CLR16.1.
• NLRP1 : familia NLR, dominio 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 : PYD y CARD que contienen proteína (también llamada ASC) [34] ^{[ enlace muerto permanente ]}
• Análogo de Ced-3 de caspasa-9 en Caenorhabditis elegans
• Regulador autoinmune AIRE [35]

Referencias

1. Chou JJ, Matsuo H, Duan H, Wagner G (julio de 1998). "Estructura de la solución de RAIDD CARD y modelo para la interacción CARD/CARD en el reclutamiento de caspasa-2 y caspasa-9". Celúla . 94 (2): 171–80. doi : 10.1016/S0092-8674(00)81417-8 . PMID  9695946. S2CID  16499945.
2. Hofmann K, Bucher P, Tschopp J (1997). "El dominio CARD: un nuevo motivo de señalización apoptótica". Tendencias Bioquímica Ciencia . 22 (5): 155–6. doi :10.1016/S0968-0004(97)01043-8. PMID  9175472.

• Hiscott J; et al. (2006). "MasterCARD: un vínculo invaluable con 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 Inmunol . 115 (1): 33–7. doi :10.1016/j.clim.2005.02.007. PMID  15870018.
• Martinon F, Tschopp J (2004). "Caspasas inflamatorias: vincular un sistema inmunológico innato intracelular con enfermedades autoinflamatorias". Celúla . 117 (5): 561–74. doi : 10.1016/j.cell.2004.05.004 . PMID  15163405. S2CID  15140093.
• Hong GS, Basura YK (2002). "Dominio de reclutamiento de caspasas (CARD) como interruptor bifuncional de la regulación de caspasas y señales de NF-kappaB". J Biochem Mol Biol . 35 (1): 19-23. doi : 10.5483/BMBRep.2002.35.1.019 . PMID  16248965.
• Bouchier-Hayes L, Martín SJ (2002). "Juegos de CARTAS en apoptosis e inmunidad". Representante EMBO . 3 (7): 616–21. doi : 10.1093/embo-reports/kvf139. PMC  1084193 . PMID  12101092.