НЛРП
NLRP (домен нуклеотид-связывающей олигомеризации, содержащий повторы, богатые лейцином и пирином), также сокращенно NALP , представляет собой тип NOD-подобного рецептора . [ 1 ] NOD-подобные рецепторы представляют собой тип рецептора распознавания образов , который находится в цитозоле клетки и распознает сигналы антигенов в клетке. [ 2 ] Белки NLRP являются частью врожденной иммунной системы и обнаруживают консервативные характеристики патогенов или молекулярные структуры, связанные с патогенами , такие как пептидогликан , который обнаруживается в некоторых бактериальных клетках. [ 3 ] Считается, что белки NLRP воспринимают сигналы опасности, связанные с микробными продуктами, инициируя процессы, связанные с активацией воспалительной сомы , в том числе K + отток и активация каспазы 1 . [ 4 ] Также известно, что НЛРП связаны с рядом заболеваний. Исследования показывают, что белки NLRP могут участвовать в борьбе с ретровирусами в гаметах. [ 5 ] На данный момент у человека известно как минимум 14 различных известных генов NLRP, которые называются от NLRP1 до NLRP14. Гены транслируются в белки с различной длиной повторяющихся доменов, богатых лейцином. [ 6 ]
Функция
[ редактировать ]НЛРП играет ключевую роль в воспалении. Это каркасный белок , который имеет решающее значение для агрегации других белков, образующих инфламмасому. Известно, что NLRP1, 3, 6, 7 и 12 участвуют в формировании воспалений. [ 7 ] NOD-подобные рецепторы, как правило, активируют каспазу-1 и способствуют созреванию провоспалительных цитокинов IL-1β и IL-18 . [ 2 ] Однако не каждый NLRP образует инфламмасому и активирует каспазу-1; эти NLRP называются неканоническими NLRP. [ 6 ]
Как и другие NOD-подобные рецепторы, NLRPs функционируют для распознавания сигналов опасности, которые состоят из молекулярных паттернов, связанных с патогенами (PAMP) или молекулярных паттернов, связанных с опасностью (DAMP), которые присутствуют при повреждении тканей или в состоянии стресса. [ 8 ] Было замечено, что NRLP3, который хорошо изучен по сравнению с другими генами NLRP, играет значительную роль в распространении иммунного ответа на алюминий в адъювантах . [ 9 ] NLRP3 участвует в иммунном ответе на токсины из окружающей среды. Например, NLRP3 активируется с образованием воспаления, когда клетки печени подвергаются воздействию DBP , химического вещества, используемого в пластиковых игрушках и упаковке пищевых продуктов . [ 10 ] Подобно реакции на токсины, NLRP3 также играет роль в воспалении, возникающем после воздействия различных аллергенов, что приводит к активации Т-хелперов 2 , которые отвечают за активацию аллергических реакций. [ 11 ] [ 12 ]
Многие NLRP регулируют активацию NF-κB , который является фактором транскрипции, приводящим к выработке различных провоспалительных цитокинов, таких как IL-1 и TNF-α . [ 2 ] [ 13 ] Например, было показано, что NLRP11, NLRP5, NLRP2 и NLRP12 ингибируют различные этапы пути NF-κB, в то время как существуют другие NLRP, которые активируют этот путь. [ 2 ] [ 7 ]
Считается, что некоторые NLRP являются генами материнского эффекта , то есть генами, присутствующими в развивающейся яйцеклетке и способствующими раннему росту эмбриона. Специфические NLRPs высоко экспрессируются в определенные моменты развития эмбриона и играют различную роль. NLRP5, например, является частью подкоркового материнского комплекса человека, который необходим для роста зиготы на ранних стадиях клеточного деления. [ 14 ]
Структура
[ редактировать ]Структура белка NLRP имеет N-концевой домен PYD, за которым следует домен NACHT и несколько богатых лейцином повторов (LRR). [ 7 ] Эти домены PYD могут взаимодействовать с другими доменами PYD, обеспечивая взаимодействие между NRLP и другими белками, также содержащими домен PYD. [ 5 ] [ 15 ] Пириновые домены рекрутируют каркасный белок, который активирует инфламмасому. [ 7 ]
Выражение
[ редактировать ]NLRP экспрессируются в различных частях тела. Эти рецепторы экспрессируются в лейкоцитах , способствуя процессу воспаления после активации патоген-ассоциированными молекулярными структурами, токсинами и т. д. [ 16 ] NLRPs также экспрессируются во многих других местах у человека. Например, NLRP1 был обнаружен в нейронах головного мозга, включая пирамидные клетки . NLRP1 также экспрессируется в олигодендроцитах — клетках центральной нервной системы , которые миелинизируют нейроны. [ 17 ] [ 18 ] NLRP1 имеет множество аллелей в популяции, что делает его очень полиморфным геном. [ 7 ] NLRP6 высоко экспрессируется в кишечнике и участвует в борьбе с вирусными кишечными инфекциями. [ 2 ]
Ряд NLRP, такие как NLRP10, NLRP3 и NLRP1, экспрессируются в кератиноцитах или клетках, продуцирующих кератин, в эпидермисе. NLRP10 предотвращает воспаление в коже, а NLRP1 и 3 активируют инфламмасому. У людей воздействие UVB-лучей может активировать NLRP1, что приводит к солнечным ожогам. [ 7 ]
ген NRLP
[ редактировать ]У человека NLRP в основном обнаруживаются на двух хромосомах: 11p15, которая содержит NLRP6, 10 и 14, и 19q13.4, которая содержит остальные гены NLRP, за исключением NLRP1 и 3. Большинство NLRP, связанных с репродукции, многие из которых являются генами материнского эффекта, обнаружены на хромосоме 19, за исключением NLRP14. NLRP1 и NLRP3 обнаружены на хромосомах 17p13.2 и 1q44 соответственно. [ 19 ] [ 20 ]
Сопутствующие заболевания
[ редактировать ]Многие из заболеваний, которые, как известно, связаны с NLRP, обусловлены NLRP3. Например, синдром Макла-Уэллса (MWS) , семейный холодовой аутовоспалительный синдром (FCAS) и хронический детский неврологический кожно-суставной синдром (CINCA) являются последствиями мутаций в гене NLRP3. Патология этих заболеваний предполагает увеличение выброса IL-1, что приводит к воспалению. [ 5 ] NLRP3 также вовлечен в развитие таких заболеваний, как рак , воспалительные заболевания кишечника и подагра . [ 6 ]
И NLRP1, и NLRP3 участвуют в нейродегенерации. Агрегация и олигомеризация бета-амилоида , обнаруженная у людей с болезнью Альцгеймера , активирует воспалительные процессы NLRP1 и 3. Активность каспазы, запускаемая воспалительной сомой NLRP1, активирует каспазу-6 , которая разрушает аксоны нейронов. [ 21 ]
Роль в растениях
[ редактировать ]Растения также распознают сигналы опасности, и считается, что они используют рецепторы, подобные NLRP, для обнаружения этих сигналов. [ 5 ] Однако nod-подобные рецепторы растений отличаются от NLR человека тем, что некоторые домены белка отличаются. Например, пириновый домен NLRP заменяется либо спиральноспиральным доменом , либо рецептором toll и интерлейкина. Аналогичным образом, домен NACHT в NLR человека вместо этого является нуклеотидсвязывающим доменом в NLR растения. [ 22 ]
Гены
[ редактировать ]Некоторые гены NLRP кодируют ряд белков, содержащих домены NACHT, LRR и PYD, в том числе:
- NLRP1 , человеческий ген, который кодирует белок 1, содержащий домены NACHT, LRR и PYD.
- NLRP2 , человеческий ген, который кодирует белок 2, содержащий домены NACHT, LRR и PYD.
- NLRP3 , человеческий ген, который кодирует белок 3, содержащий домены NACHT, LRR и PYD.
- NLRP4 , человеческий ген, который кодирует белок 4, содержащий домены NACHT, LRR и PYD.
- NLRP7 , человеческий ген, который кодирует белок 7, содержащий домены NACHT, LRR и PYD.
- NLRP12 , человеческий ген, который кодирует белок 12, содержащий домены NACHT, LRR и PYD.
Некоторые гены NLRP кодируют ряд пириновых доменов семейства NOD-подобных рецепторов , в том числе:
- NLRP5 — человеческий ген, который кодирует пириновый домен семейства NOD-подобных рецепторов, содержащий 5
- NLRP6 , человеческий ген, который кодирует пириновый домен семейства NOD-подобных рецепторов, содержащий 6
- NLRP8 , человеческий ген, который кодирует пириновый домен семейства NOD-подобных рецепторов, содержащий 8
- NLRP9 — человеческий ген, который кодирует пириновый домен семейства NOD-подобных рецепторов, содержащий 9
- NLRP10 — человеческий ген, который кодирует пириновый домен семейства NOD-подобных рецепторов, содержащий 10
- NLRP11 — человеческий ген, который кодирует пириновый домен семейства NOD-подобных рецепторов, содержащий 11
- NLRP13 — человеческий ген, который кодирует пириновый домен семейства NOD-подобных рецепторов, содержащий 13
- NLRP14 — человеческий ген, который кодирует пириновый домен семейства NOD-подобных рецепторов, содержащий 14
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Итак А (2008). «Развитие научного и клинического понимания подагры» . Исследования и терапия артрита . 10 (5): 221. дои : 10.1186/ar2509 . ПМЦ 2592794 . ПМИД 18947374 .
- ^ Jump up to: а б с д и Чжэн, Чуньфу (01 февраля 2021 г.). «Новая роль NOD-подобных рецепторов в противовирусных сигнальных путях врожденного иммунитета» . Международный журнал биологических макромолекул . 169 : 407–413. doi : 10.1016/j.ijbiomac.2020.12.127 . ISSN 0141-8130 . ПМИД 33347926 . S2CID 229351811 .
- ^ Жирарден, Стивен Э.; Филпотт, Дана Дж. (июль 2004 г.). «Мини-обзор: Роль распознавания пептидогликана во врожденном иммунитете» . Европейский журнал иммунологии . 34 (7): 1777–1782. дои : 10.1002/eji.200425095 . ISSN 0014-2980 . ПМИД 15214025 . S2CID 29894269 .
- ^ Мартинон Ф., Мэр А., Чопп Дж. (2009 г.). «Инфламмасомы: хранители тела». Ежегодный обзор иммунологии . 27 : 229–265. doi : 10.1146/annurev.immunol.021908.132715 . ПМИД 19302040 .
- ^ Jump up to: а б с д Мартинон Ф., Гайде О., Петрилли В., Мэр А., Чопп Дж. (сентябрь 2007 г.). «NALP-воспаление: центральная роль во врожденном иммунитете». Семинары по иммунопатологии . 29 (3): 213–229. дои : 10.1007/s00281-007-0079-y . ПМИД 17703304 . S2CID 6496021 .
- ^ Jump up to: а б с Платнич, Джей М.; Муруве, Дэниел А. (30 июля 2019 г.). «NOD-подобные рецепторы и воспалительные процессы: обзор их канонических и неканонических сигнальных путей» . Архив биохимии и биофизики . Инфламмасомы: внутриклеточные медиаторы иммунной защиты. 670 : 4–14. дои : 10.1016/j.abb.2019.02.008 . ISSN 0003-9861 . ПМИД 30772258 . S2CID 73464235 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж Данис, Юдит; Меллетт, Марк (январь 2021 г.). «Nod-подобные рецепторы в защите хозяина и заболеваниях эпидермального барьера» . Международный журнал молекулярных наук . 22 (9): 4677. doi : 10.3390/ijms22094677 . ISSN 1422-0067 . ПМЦ 8124564 . ПМИД 33925158 .
- ^ Ван Горп, Ханне; Кучмий, Анна; Ван Хаувермейрен, Филип; Ламканфи, Мохамед (30 сентября 2014 г.). «NOD-подобные рецепторы, взаимодействующие с иммунной и репродуктивной системами» . Журнал ФЭБС . 281 (20): 4568–4582. дои : 10.1111/февраль 13014 . ISSN 1742-464X . ПМИД 25154302 . S2CID 28781722 .
- ^ Он, Пэн; Цзоу, Йенинг; Ху, Чжунюй (01 февраля 2015 г.). «Достижения в области исследований адъювантов на основе гидроксида алюминия и их механизм» . Человеческие вакцины и иммунотерапия . 11 (2): 477–488. дои : 10.1080/21645515.2014.1004026 . ISSN 2164-5515 . ПМЦ 4514166 . ПМИД 25692535 .
- ^ Молоудизаргари, Милад; Морадхани, Фатима; Асгари, Нарджес; Фаллах, Марджан; Асгари, Мохаммад Хосейн; Могадамния, Али Акбар; Абдоллахи, Мохаммед (15 августа 2019 г.). «Инфламмасома NLRP как ключевой игрок в патогенезе токсикантов окружающей среды» . Науки о жизни . 231 : 116585. doi : 10.1016/j.lfs.2019.116585 . ISSN 0024-3205 . ПМИД 31226415 . S2CID 195260509 .
- ^ Сяо, Ичэнь; Сюй, Венна; Су, Венжу (03.07.2018). «Инфламмасома NLRP3: вероятная мишень для лечения аллергических заболеваний» . Клиническая и экспериментальная аллергия . 48 (9): 1080–1091. дои : 10.1111/cea.13190 . ISSN 0954-7894 . ПМИД 29900602 . S2CID 49186660 .
- ^ Романьяни, Серджио (01 марта 2000 г.). «Роль лимфоцитов в аллергических заболеваниях» . Журнал аллергии и клинической иммунологии . 105 (3): 399–408. дои : 10.1067/май.2000.104575 . ISSN 0091-6749 . ПМИД 10719286 .
- ^ Трипати, Парул; Аггарвал, Амита (2006). «Фактор транскрипции NF-kB: ключевой игрок в генерации иммунного ответа» . Современная наука . 90 (4): 519–531. ISSN 0011-3891 . JSTOR 24088944 .
- ^ Амушахи, Махбубе; Сунде, Одинокий; Люкке-Хартманн, Карин (01 августа 2019 г.). «Основная роль NOD-подобных рецепторов с доменом PYD, NLRP, в ооцитах и раннем развитии эмбриона †» . Биология размножения . 101 (2): 284–296. дои : 10.1093/biolre/ioz098 . ISSN 0006-3363 . ПМИД 31201414 .
- ^ Динарелло, Калифорния (март 2004 г.). «Раскрытие воспаления NALP-3/IL-1beta: большой урок из маленькой мутации» . Иммунитет . 20 (3): 243–244. дои : 10.1016/S1074-7613(04)00055-X . ПМИД 15030767 .
- ^ «2020.3.13.псориаз | Наш онлайн-журнал дерматологии» (на польском языке) . Проверено 10 марта 2022 г.
- ^ Да, Джереми Кин Йи; Пикард, Бенджамин Саймон; Чан, Элейн Ван Лин; Ган, Сук Йи (01 ноября 2019 г.). «Роль нейронального воспаления NLRP1 в болезни Альцгеймера: вовлечение нейронов в игру нейровоспаления» . Молекулярная нейробиология . 56 (11): 7741–7753. дои : 10.1007/s12035-019-1638-7 . ISSN 1559-1182 . ПМИД 31111399 . S2CID 160013443 .
- ^ Брэдл, Моника; Лассманн, Ганс (1 января 2010 г.). «Олигодендроциты: биология и патология» . Акта Нейропатологика . 119 (1): 37–53. дои : 10.1007/s00401-009-0601-5 . ISSN 1432-0533 . ПМЦ 2799635 . ПМИД 19847447 .
- ^ Тупик, Джузелин Д.; Нагай-Зингер, Маргарет А.; Аллен, Ирвинг К. (01 декабря 2020 г.). «Защищать или вредно влиять? Двоякая роль воспаления NLRP1 в заболеваниях человека» . Молекулярные аспекты медицины . 76 : 100858. doi : 10.1016/j.mam.2020.100858 . ISSN 0098-2997 . ПМИД 32359693 . S2CID 218492637 .
- ^ Ламканфи, Мохамед; Каннеганти, Тирумала-Деви (1 июня 2010 г.). «Nlrp3: Иммунный сенсор клеточного стресса и инфекции» . Международный журнал биохимии и клеточной биологии . 42 (6): 792–795. doi : 10.1016/j.biocel.2010.01.008 . ISSN 1357-2725 . ПМЦ 2862759 . ПМИД 20079456 .
- ^ Венегас, Кармен; Хенека, Майкл Т. (декабрь 2019 г.). «Врожденный иммунитет, опосредованный воспалительными процессами при болезни Альцгеймера» . Журнал ФАСЭБ . 33 (12): 13075–13084. дои : 10.1096/fj.201900439 . ISSN 0892-6638 . ПМИД 31702392 . S2CID 207949692 .
- ^ Кадота, Ясухиро; Ширасу, Кен (01 марта 2012 г.). «Комплекс растений HSP90 » Биохимия и биофизика Acta (BBA) - Исследования молекулярных клеток . Белок теплового шока 90 (Hsp90). 1823 (3): 689–697. дои : 10.1016/j.bbamcr.2011.09.016 . ISSN 0167-4889 . ПМИД 22001401 .