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TARJETA (dominio)

Los dominios de reclutamiento de caspasas , o dominios de activación y reclutamiento de caspasas ( CARD ), son motivos de interacción presentes en una amplia gama de proteínas ,...

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Los dominios de reclutamiento de caspasas , o dominios de activación y reclutamiento de caspasas ( CARD ), son motivos de interacción presentes en una amplia gama de proteínas , generalmente aquellas involucradas en procesos relacionados con la inflamación y la apoptosis . Estos dominios median la formación de complejos proteicos más grandes mediante interacciones directas entre dominios CARD individuales. Los dominios CARD se encuentran en una sorprendente variedad de proteínas, incluyendo helicasas, quinasas, proteínas mitocondriales, caspasas y otros factores citoplasmáticos.

Características básicas

Los dominios CARD son una subclase de motivos proteicos conocidos como pliegues de muerte , que presentan una disposición de seis a siete hélices alfa antiparalelas con un núcleo hidrofóbico y una cara externa compuesta por residuos cargados. Otros motivos de esta clase incluyen el dominio pirina (PYD), el dominio de muerte (DD) y el dominio efector de muerte (DED), todos los cuales también participan principalmente en la regulación de la apoptosis y las respuestas inflamatorias.

En la apoptosis

Los dominios 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 conservarse desde 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. Los dominios 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 varios 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 endógenas. Recientemente, estudios sobre la proteína NLR Ipaf-1 han aportado información sobre cómo los CARD participan en la respuesta inmunitaria. Ipaf-1 presenta un 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 la 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 una estequiometría desconocida mediante la asociación CARD-CARD. Este complejo, a su vez, conduce a la activación autoproteolítica de la caspasa-1 y a la posterior maduración de la IL-1β y la IL-18.

Señalización antiviral

Recientemente, se ha demostrado que un subconjunto de proteínas que contienen CARD participa en el reconocimiento del ARN bicatenario intracelular , un componente común de varios genomas virales, incluidos los para- y ortomixovirus y los rabdovirus. A diferencia de las NLR, estas proteínas, denominadas RIG-I y MDA5 , contienen dos dominios CARD N-terminales y dominios de ARN helicasa C-terminales que interactúan directamente con el ARN viral bicatenario y lo procesan. Este procesamiento hace que los dominios CARD estén disponibles para interactuar con el dominio CARD de IPS-1/MAVS/ VISA /Cardif, un adaptador posterior anclado en las mitocondrias. Aunque se han demostrado las interacciones entre IPS-1 y RIG-I/MDA-5 in vitro , no se ha caracterizado la naturaleza del complejo formado tras la detección viral.

La proteína adaptadora VISA activa aún más a los miembros de la familia de la proteína quinasa inhibidora del factor nuclear kappa-B (IKK). Si bien 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 la fosforilación y activación de IRF3 e IRF7 (Fitzgerald et al., 2003; Hemmi et al., 2004; Matsui et al., 2006). Diversos estudios también han demostrado la participación de 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; Saha et al., 2006; Xu et al., 2005; Zhao et al., 2007).

Autoinmunidad

Debido a su función como reguladores de la inflamación, se ha sugerido que la activación constitutiva de ciertas proteínas que contienen CARD, ya sea por mutación o por la presencia constante de señales de estrés, desempeña un papel causal en varios síndromes inflamatorios. Las mutaciones con ganancia de función en la proteína intracelular NOD2 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 repeticiones 2, también conocido como C-IAP1
  • BIRC3, proteína 3 que contiene repeticiones IAP baculovirales, también conocida como C-IAP2.
  • caspasa-1 : peptidasa de cisteína relacionada con la apoptosis (interleucina 1, beta, convertasa; ICE)
  • caspasa-2 : peptidasa de cisteína relacionada con la apoptosis
  • caspasa-4 : peptidasa de cisteína relacionada con la apoptosis
  • caspasa-5 : peptidasa de cisteína relacionada con la apoptosis
  • caspasa-9 : peptidasa de cisteína relacionada con la apoptosis
  • caspasa-12 : peptidasa de cisteína relacionada con la apoptosis
  • caspasa-13 : peptidasa de cisteína relacionada con la apoptosis
  • ICEBERG : inhibidor de la caspasa-1 iceberg
  • Pseudo-ICE : inhibidor dominante negativo de la caspasa-1. Pseudo-ICE, también conocido como COP1.
  • MDA-5: Proteína 5 asociada a la diferenciación del melanoma, también llamada proteína 1 que contiene el dominio de la helicasa C inducida por interferón ( IFIH1 ).
  • MAVS : Proteína mitocondrial de señalización antiviral, también conocida como adaptador CARD inductor de interferón beta (Cardif/IPS-1).
  • CRADD : Adaptador de caspasa y RIP con dominio de muerte, también conocido como proteína asociada a RIP con dominio de muerte (RAIDD) [ enlace eliminado ]
  • RAIDD-2 : Molécula adaptadora de muerte RAIDD-2
  • RIG-I : Proteína del gen 1 inducible por ácido retinoico, también conocida como proteína DEAD-box 58 ( DDX58 ).
  • RIPK2 : serina-treonina quinasa 2 que interactúa con el receptor (también llamada quinasa cardiak, RIP2 o RICK) [ enlace eliminado ]
  • BCL10 : proteína 10 del linfoma/leucemia de células B
  • BINCA : proteína CARD que interactúa con Bcl10 o BinCARD, también llamada marco de lectura abierto 89 del cromosoma 9 (C9orf89).
  • CARD6 : miembro 6 de la familia de dominios de reclutamiento de caspasas
  • CARD8 /CARDINAL: familia de dominios de reclutamiento de caspasas, miembro 8
  • CARD9 : miembro 9 de la familia de dominios de reclutamiento de caspasas
  • CARD10 : miembro 10 de la familia de dominios de reclutamiento de caspasas (también llamado CARMA3)
  • CARD11 : miembro 11 de la familia del dominio de reclutamiento de caspasas (también llamado CARMA1)
  • CARD14 : miembro 14 de la familia de dominios de reclutamiento de caspasas (también llamado CARMA2)
  • APAF1 : factor activador de la peptidasa apoptótica 1 (también llamado CED4)
  • GLAVA1 : factor activador de la peptidasa glavaris 1 (también llamado GLAV1)
  • IPAF: Factor activador de la proteasa Ice, también conocido como proteína 4 que contiene el dominio CARD de la familia NLR ( NLRC4 ) , proteína que contiene CARD, LRR y NACHT (CLAN) y proteína 12 que contiene el dominio de reclutamiento de caspasas (CARD12).
  • NOD1 : dominio de oligomerización de unión a nucleótidos que contiene 1
  • NOD2 : dominio de oligomerización de unión a nucleótidos que contiene 2
  • NLRC3 : Receptor tipo NOD que contiene el dominio CARD 3
  • NLRC5 También se le ha denominado NOD27, NOD4 y CLR16.1
  • NLRP1 : Proteína 1 que contiene el dominio pirina de la familia NLR (anteriormente denominada NALP1)
  • NOL3 : proteína nucleolar 3 (represor de la apoptosis con dominio CARD)
  • PYCARD : Proteína que contiene PYD y CARD (también llamada ASC)
  • Análogo Ced-3 de la caspasa-9 en Caenorhabditis elegans
  • Regulador autoinmune AIRE

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" . Cell . 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". Trends Biochem Sci . 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". Trends 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 Immunol . 115 (1): 33–7 . doi : 10.1016/j.clim.2005.02.007 . PMID 15870018 . 
  • Martinon F, Tschopp J (2004). " Caspasas inflamatorias: vinculando un sistema inmunitario innato intracelular con enfermedades autoinflamatorias" . Cell . 117 (5): 561–74 . doi : 10.1016/j.cell.2004.05.004 . PMID 15163405. S2CID 15140093 .  
  • Hong GS, Junk YK (2002). "El 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, Martin SJ (2002). " Juegos de cartas en la apoptosis y la inmunidad" . EMBO Rep . 3 (7): 616– 21. doi : 10.1093/embo-reports/kvf139 . PMC 1084193. PMID 12101092 .