Un dominio de pirina (PYD, también conocido como PAAD/DAPIN) es un dominio proteico y una subclase de motivo proteico conocido como pliegue de la muerte , el cuarto y más recientemente descubierto miembro de la superfamilia del dominio de la muerte (DDF). Se descubrió originalmente en la proteína pirina, o marenostrina, codificada por MEFV . La mutación del gen MEFV es la causa de la enfermedad conocida como Fiebre Mediterránea Familiar . [4] El dominio está codificado en 23 proteínas humanas y al menos 31 genes de ratón. [5]
Las proteínas que contienen un dominio pirina frecuentemente participan en procesos de muerte celular programada, incluidas la piroptosis y la apoptosis . [6] [7] Las proteínas que poseen un dominio de pirina interactúan con los dominios de pirina en otras proteínas para formar complejos multiproteicos llamados inflamasomas y desencadenar respuestas inmunes posteriores. [5]
Los dominios de pirina son un motivo de aproximadamente 90 aminoácidos presente sólo en el extremo N de las proteínas. El núcleo está formado por residuos hidrofóbicos altamente conservados rodeados por cinco o seis hélices alfa con enlaces α1→2. El núcleo hidrófobo permite la autooligomerización en formaciones filamentosas puntiformes o motas. [5] Los residuos polares en la superficie del dominio permiten la formación de las interacciones homotípicas características PYD-PYD. Los residuos ácidos normalmente se encuentran en las hélices α2 y α3, mientras que los residuos básicos se encuentran en las hélices α1 y α4. En comparación con otros miembros del DDF, contienen un bucle α2-α3 claramente alargado. Este bucle, especialmente α3, es muy variable entre PYD de diferentes proteínas, lo que permite la especificidad de unión con otros PYD del mismo tipo. [5]
Las proteínas que contienen PYD funcionan como receptores de reconocimiento de patrones citosólicos (PRR) que detectan patrones moleculares asociados al peligro (DAMP) y patrones moleculares asociados a patógenos (PAMP). [5] Las interacciones homotípicas entre los PYD en las proteínas receptoras y adaptadoras desencadenan la formación de inflamasomas aguas abajo. [4]
En primer lugar, las proteínas receptoras (como las NLR y las ALR) son activadas por su supuesto ligando DAMP o PAMP. Estos receptores sufren un cambio conformacional que expone su PYD. [8] Generalmente, se recluta una proteína adaptadora (ASC) que contiene un PYD y un dominio de reclutamiento de caspasa (CARD), formando una interacción electrostática PYD-PYD con el dominio del receptor. Más ASC-PYD se autooligomerizan espontáneamente y forman un complejo multiproteico llamado inflamasoma . La procaspasa -1 y la caspasa-8 se activan mediante un mecanismo de proximidad inducido. La actividad de la caspasa controla múltiples vías posteriores para desencadenar la piroptosis y la secreción de citoquinas proinflamatorias. [4] [8]
Los tipos de proteínas que contienen un PYD incluyen un adaptador, una proteína tipo mota asociada a la apoptosis que contiene un CARD (ASC), proteínas reguladoras como pirina o proteínas solo pirina (POP), receptores como los receptores tipo NOD que contienen un dominio de pirina (NRLP). ) y receptores tipo AIM2 (ALR). [5] [8]
ASC es una proteína adaptadora y forma parte de la apoptosis, el reclutamiento y activación de procaspasa 1, así como la activación del factor de transcripción NF-κB. ASC contiene solo dos dominios: el PYD en el extremo N y una TARJETA en el extremo C. Las interacciones PYD entre ASC conducen a la oligomerización formando puntos o "motas" que se vuelven visibles microscópicamente. [7] [9] CARD recluta pro-caspasa-1 que se somete a autoescisión inducida por proximidad para formar la caspasa-1 activa que a su vez desencadena la maduración de IL-1β e IL-18 . [10]
Los receptores tipo NOD existen en forma inactiva hasta que su ligando induce un cambio conformacional. Algunos NLR, como NLRP1 y NLRP2, tienen un mecanismo sencillo mediante el cual el receptor se une a un PAMP desencadenando su activación, oligomerización y reclutamiento de ASC PYD-PYD. [7] [8] Por el contrario, NLRP3 (también conocido como criopirina) es el NLR mejor estudiado con un dominio de pirina y tiene varios agonistas diversos. Los métodos propuestos para su activación tienen más matices con efectores intermedios en lugar de una interacción directa ligando-receptor. Se ha propuesto que una salida de ATP debido al daño tisular que conduce a un aumento en Ca 2+ , la producción de especies reactivas de oxígeno mitocondrial debido al estrés celular y la ruptura lisosomal que libera un exceso de H + inhibe diferentes cofactores que normalmente inactivan NLRP3. [8]
Ausentes en el melanoma, los receptores tipo 2 (tipo AIM2) funcionan como reconocimiento de ADN bicatenario extraño. Dos ALR con dominios de pirina, AIM2 e IFI16 , ensamblan inflamasomas; AIM2 en el citosol y IFI16 se mueven entre el núcleo y el citosol funcionando como un sensor de patógenos nucleares. [11] A diferencia de los NLRP que funcionan en el reconocimiento de PAMP y DAMP citosólico, los ALR actúan principalmente dentro del núcleo oligomerizándose a lo largo de la escalera del ADN. [8]
Las proteínas que contienen solo pirina son diferentes a otras proteínas que contienen PYD que contienen un PYD con uno o más dominios diferentes. Los diferentes COP tienen similitudes electrostáticas y estructurales con el PYD específico que regulan. [5] La mayoría están codificados cerca de los mismos genes que las proteínas que contienen pirina que inhiben; Se postula que POP1 y POP2 surgieron por duplicación de exones. [7] Dado que la mayoría de los inflamasomas se forman por agregación debido a interacciones PYD-PYD, los COP se unen a los PYD impidiendo la polimerización y, por lo tanto, regulando y/o resolviendo la respuesta inflamatoria. [5]
{{cite journal}}: Citar diario requiere |journal=( ayuda )