OMIM bejegyzés – * 609631-DExD / H-BOX helikáz 58; DDX58

szöveg

a DDX58 egy RNS-helikáz, amely a DEAD/H box családba tartozik. A DEAD / H box család tagjai különböző szerepet töltenek be a génexpresszió és a sejtes folyamatok szabályozásában (Imaizumi et al., 2002).

szubtraktív hibridizáció alkalmazásával az endothel sejtekben a lipopoliszacharid (LPS) által indukálható gének azonosítására, majd rassz, Imaizumi et al. (2002) izolált egy ddx58 kódolású cDNS-t, amelyet RIGI-nek hívtak. Imaizumi et al. (2002) megjegyezte, hogy a RIGI-t 1997-ben retinsav-indukálható génként azonosították egy promyelocytás leukémia sejtvonalban (GenBank AF038963). Az előre jelzett 925 aminosavból álló fehérje molekulatömege 101 kD, és a DEAD / H doboz családjába tartozik. A RIGI tartalmaz egy GxGKT motívumot, ami arra utal, hogy ez egy RNS helikáz. Az endothel sejtek északi blot analízise 3,0 kb-os átiratot észlelt csak az LPS stimuláció után.

Yoneyama et al. (2004) megjegyezte, hogy a RIGI-nek 2 példánya van egy kaszpáz toborzási doménből (CARD) Az N terminálisán, a C-terminális helikáz domén mellett.

Gross (2012) leképezte a DDX58 gént a 9p21.1 kromoszómához a DDX58 szekvencia (GenBank AF038963) és a genomi szekvencia (GRCh37) összehangolása alapján.

szubtraktív hibridizáció alkalmazásával Imaizumi et al. (2002) kimutatta, hogy az LPS-stimulált endothel sejtek Rigi-t és COX2-t (PTSG2; 600262) expresszáltak. A Northern blot, Western blot és RT-PCR analízisek azt mutatták, hogy a RIGI mRNS és a fehérje csak az LPS stimuláció után expresszálódott az endothel sejtekben koncentrációfüggő módon. A RIGI túlzott expressziója szelektíven upregulált COX2 mRNS és fehérje expresszió transzfektált hólyagrák sejtekben és indukált COX2 promoter aktivitás endothel sejtekben.

RT-PCR és Western blot analízis alapján Imaizumi et al. (2004) kimutatta, hogy a gamma-interferon (IFNG; 147570)-stimulált köldökartéria simaizomsejtek (SMC-k) RIGI mRNS-t és fehérjét expresszáltak. Immunhisztokémiai és konfokális mikroszkópos elemzések Imaizumi et al. (2004) a RIGI citoplazmatikus expresszióját mutatta be SMC-kben in vivo. További immunoblot és mikroszkópos elemzések azt mutatták, hogy az IFNG stimulálta a RIGI expresszióját a köldökvénában. A RIGI expressziót normál humán pulmonalis endothel sejtekben is kimutatták.

Cui et al. (2004) RIGI expressziót észlelt egy IFNG-stimulált emlőrákos sejtvonalban. A RIGI túlzott expressziója az ISG15 szabályozatlan expressziója (G1P2; 147571).

Yoneyama et al. (2004) kimutatta, hogy a kettős szálú RNS (dsrns) ATPáz-függő módon indukálta a RIGI expressziót, és fokozta az I. típusú interferon termelését (például IFNB; 147640). A RIGI csonkított formája, amely nem rendelkezik helikáz doménnel, de tartalmazza a tandem kártya motívumokat, az IRF3 (603734) és az NFKB aktiválásához vezető jeleket (lásd 164011). RNS interferencia alkalmazásával Yoneyama et al. (2004) megállapította, hogy a RIGI elengedhetetlen az IRF3 vírus által kiváltott expressziójához. Arra a következtetésre jutottak, hogy a RIGI elengedhetetlen a replikáló vírusgenomok kimutatásához és felszámolásához.

hepatitis C vírus (HCV) alkalmazása; lásd 609532) replikont expresszáló sejtvonal, Breiman et al. (2005) kimutatta, hogy a HCV NS3/4A proteáz károsította az IFNB termelést mind a TRIF (TICAM1; 607601)-függő, mind a TRIF-független utakon. Kimutatták, hogy a TRIF-független út károsodása a RIGI által közvetített IFNB promoter aktiváció gátlásából származik NS3/4A. Breiman et al. (2005) azt javasolta, hogy a RIGI kulcsfontosságú tényező az IFNB aktiválásának TRIF-független, NS3/4A-érzékeny útjában.

Li et al. (2005) megállapította, hogy a hepatoma sejtek nem mutattak Toll-szerű receptort-3 (TLR3; 603029) – függő IFNB aktiváció egy dsrns analógra, a poly(I-C)-re adott válaszként, míg a nem daganatos májsejtek robusztus TLR3-függő IFNB expressziót mutattak a poly(I-C) – re adott válaszként. A poly(I-C)-vel ellentétben mind a hepatoma, mind a normál hepatocita sejtvonalak IFNB-t termeltek a Sendai vírusra adott válaszként TLR3-független, RIGI-függő módon. A RIGI expresszió elnémítása rontotta a Sendai vírusra adott választ, de a poly-ra nem(I-C). Li et al. (2005) arra a következtetésre jutott, hogy a hepatociták 2 különálló vírusellenes jelátviteli utat tartalmaznak, amelyek I. típusú interferon expresszióhoz vezetnek, az egyik a TLR3-tól, a másik a RIGI-től függ.

Hornung et al. (2006) kimutatta, hogy a víruspolimerázok által generált RNS 5-prím-trifoszfát vége felelős az RNS-molekulák RIGI-közvetített detektálásáért. Az 5-prime-trifoszfát RNS kimutatását az 5-prime-trifoszfát végének lezárásával vagy az RNS nukleozid módosításával szüntetik meg, mindkettő az eukariótákban végzett poszttranszkripciós RNS-feldolgozás során fordul elő. A negatív szálú RNS vírusból előállított genomi RNS és a vírussal fertőzött sejtekből (de nem fertőzött sejtekből) előállított RNS foszfatázérzékeny módon erős interferon-alfa (lásd IFNA; 147660) választ váltott ki. Az ötprím-trifoszfát RNS közvetlenül kötődik a RIGI-hez. Így a Rigi által ismert vírusokban jelen lévő, de az MDA5 (606951) által detektált vírusokban, például a pikornavírusokban hiányzó 5-prime-trifoszfát RNS (3prns) molekuláris aláírásként szolgál a RIGI vírusfertőzésének kimutatására.

Pichlmair et al. (2006) kimutatta, hogy az influenza a vírusfertőzés nem generál dsrns-t, és hogy a RIGI-t az 5-prím-foszfátokat hordozó vírusgenomi egyszálú RNS (ssrns) aktiválja. Ezt blokkolja az influenza fehérje nem strukturált fehérje 1 (NS1), amely a RIGI komplexben található a fertőzött sejtekben. Pichlmair et al. (2006) arra a következtetésre jutott, hogy ezek az eredmények a RIGI-t ssrns-érzékelőként és a vírus immunválaszának potenciális célpontjaként azonosították, és azt sugallták, hogy az 5-prime-foszforilált RNS érzékelésének képessége a veleszületett immunrendszerben fejlődött ki, mint az Ön és a nem Ön közötti megkülönböztetés eszköze.

Gack et al. (2007) arról számolt be, hogy a RIGI N-terminális kaszpáz toborzási doménjei (CARDs) robusztus ubiquitináción mennek keresztül, amelyet a TRIM25 (600453) indukál emlős sejtekben. A TRIM25 C-terminális SPRY doménje kölcsönhatásba lép a RIGI N-terminális kártyáival; ez az interakció hatékonyan szállítja a lys63-hoz kapcsolt ubiquitin részt a RIGI N-terminális kártyáihoz, ami a RIGI downstream jelátviteli aktivitásának jelentős növekedését eredményezi. A RIGI lys172 maradéka kritikus a hatékony TRIM25 által közvetített ubiquitináció és a Mavs (609676) kötődés szempontjából, valamint a RIGI vírusellenes jelátvitel indukálására való képessége szempontjából. A géncélzás azt mutatta, hogy a TRIM25 nemcsak a RIGI ubiquitinációjához, hanem a RIGI által közvetített interferon-béta termeléshez és az RNS vírusfertőzésre adott válasz antivirális aktivitásához is elengedhetetlen. Így, Gack et al. (2007) kimutatta, hogy a TRIM25 E3 ubiquitin ligáz indukálja a RIGI lys63-hoz kapcsolt ubiquitinációját, ami döntő fontosságú a citoszolos RIGI jelátviteli út kiváltásához gazda vírusellenes veleszületett immunitás.

élesztő 2-hibrid analízis alkalmazásával Arimoto et al. (2007) izolált RNF125 (610432) ubiquitin-szerű fehérjeként, E3-ligáz aktivitással, amely kölcsönhatásba lépett az E2 ubch8 enzimmel (UBE2L6; 603890). Ezenkívül azt találták, hogy a RIGI kölcsönhatásba lépett az UBCH8-mal és az RNF125-Tel. A RIGI és az RNF125 kölcsönhatása megkövetelte a Rigi KÁRTYATARTOMÁNYÁT és C-terminális régióját. Az RNF125 kis interferáló RNS általi downregulációja csökkentette a RIGI szintjét és megakadályozta a RIGI poliubiquitinációt. A CYS72 és cys75 RNF125 Ala mutációja megszüntette a RIGI ubiquitináció közvetítésének képességét. Az IFNA az RNF125, az UBCH5 (UBE2D1; 602961) és a RIGI upregulált kifejezése. Arimoto et al. (2007) arra a következtetésre jutott, hogy az RNF125 ubiquitination funkció negatív szabályozási útvonalként szolgál az IFN termeléséhez.

Saito et al. (2007) megállapította, hogy a RIGI és az LGP2 (608588), de az MDA5 nem, hatékonyan kötötte a HCV RNS-t az IFNB expresszióhoz. A HCV-fertőzés és az RNS-kötődés után a RIGI egy monomerről egy Ön asszociáló fehérjére váltott, amely szintén kölcsönhatásba lépett a CARD doménjén keresztül az IPS1-vel (HISPPD2A; 610979), hogy jelezze az IRF3 – és NFKB-reagáló géneket. A mutációs analízis azt mutatta, hogy a RIGI multimerizációhoz és az IPS1 interakcióhoz RIGI C-terminális represszor doménre (Rd) volt szükség. Az RD deléciója konstitutív jelátvitelt eredményezett az IFNB promoter számára, míg az RD expressziója önmagában megakadályozta a jelátvitelt és növelte a sejtek HCV-vel szembeni engedékenységét. Saito et al. (2007) egy analóg RD-T azonosított az LGP2-ben, amely transz-ban kölcsönhatásba lépett a RIGI-vel, hogy megszüntesse az Ön-társulást és a jelátvitelt. Arra a következtetésre jutottak, hogy a RIGI a HCV kórokozó-felismerő receptora, és hogy RD-je a HCV-fertőzést és-termelést szabályozó gazdaszervezet védekezésének kulcsfontosságú modulátora. Saito et al. (2007) azt javasolta, hogy a RIGI/LGP2 interakció dinamikájának modulációja terápiás következményekkel járhat az immunszabályozásra.

RT-PCR, Western blot és fluoreszcens mikroszkópos analízissel, Zhang et al. (2008) a RIGI fokozott expresszióját észlelte humán és egér mieloid leukémia sejtekben a retinsav által indukált terminális granulocita differenciálódás során, ami arra utal, hogy a RIGI expresszió a myeloid differenciálódással együtt fejlődésileg szabályozott. Rigi hiányában szenvedő egereknél progresszív granulocytosis és krónikus mieloid leukémia alakult ki (lásd CML; 608232). A progresszív granulopoiesis az icsbp1 (601565) csökkent expressziójával társult. Zhang et al. (2008) arra a következtetésre jutott, hogy a RIGI kritikus szabályozó szerepet játszik a granulociták képződésének és differenciálódásának modulálásában.

a RIGI egy citoszolos multidomain fehérje, amely kimutatja a vírus RNS-ét és antivirális immunválaszt vált ki. Két N-terminál kártya domén továbbítja a jelet, a szabályozó domén pedig megakadályozza a jelátvitelt vírusos RNS hiányában. Az ötprím-trifoszfát és a dsrns 2 molekuláris minta, amelyek lehetővé teszik a RIGI számára, hogy megkülönböztesse a kórokozót az Ön-RNS-től. Egymolekulájú fehérje által kiváltott fluoreszcencia fokozása, Myong et al. (2009) felfedezte a Rigi robusztus adenozin-5-prime-trifoszfát-meghajtású dsrns transzlokációs aktivitását. A kártyák drámai módon elnyomják a transzlokációt 5-prím-trifoszfát hiányában, és az 5-prím-trifoszfát általi aktiválás kiváltja a RIGI transzlokációját előnyösen a dsrns-en a cisz-ben. Myong et al. (2009) arra a következtetésre jutott, hogy a 2 RNS molekuláris mintázatának ez a funkcionális integrációja eszközt jelenthet a replikáló vírusok specifikus érzékelésére és ellensúlyozására.

Oshiumi et al. (2010) megállapította, hogy a RIPLET (RNF135; 611358) közvetíti a RIGI C-terminális represszor domén és az N-terminális kártyák lys63-kapcsolt poliubiquitinációját. Megállapították, hogy a Riplet -/- egerekből származó fibroblasztok, makrofágok és dendritikus sejtek hibásak voltak az IFN és más citokinek termelésében az RNS-vírusokkal való fertőzésre adott válaszként, de a DNS-vírusok nem. A Riplet hiánya megszüntette a Rigi aktiválódást az RNS vírusfertőzés során, és a Riplet -/- egerek hajlamosabbak voltak a hólyagos stomatitis vírusfertőzésre. Oshiumi et al. (2010) arra a következtetésre jutott, hogy a RIPLET elengedhetetlen a RIGI által közvetített veleszületett immunválasz szabályozásához az RNS vírusfertőzés ellen in vivo.

Kok et al. (2011) megjegyezte, hogy a RIGI szerkezeti hasonlóságot mutat a DICER-rel (606241), egy RNáz III típusú nukleázzal, amely közvetíti az RNS interferenciát, és dsrns-kötő partnereket igényel, mint például a PACT (PRKRA; 603424) az optimális aktivitás érdekében. Megmutatták, hogy a paktum fizikailag kötődik a RIGI C-terminális elnyomási tartományához, és ösztönözte a RIGI által indukált I. típusú IFN termelést. A pact fokozta a RIGI aktiválódását a poly(I:C) által, és segített fenntartani az antivirális válaszokat. Kok et al. (2011) arra a következtetésre jutott, hogy a paktum fontos szerepet játszik a RIGI-függő vírusellenes válaszok megindításában és fenntartásában.

Goubau et al. (2014) kimutatta, hogy a DDX58 által kódolt RIGI vírusellenes válaszokat közvetít az 5-prime-difoszfátokat (5-prime-pp) hordozó RNS-ekre, valamint az 5-prime-trifoszfátokat (5-prime-ppp) hordozó RNS-ekre. Az emlős reovírusokból származó genomok 5-prime-pp terminivel, az élesztő L-a vírusból izolált 5-prime-pp RNS-sel és az in vitro transzkripcióval vagy kémiai szintézissel előállított bázispárosított 5-prime-pp RNS-ekkel mind a RIGI-hez kötődnek, és RIGI agonistákként szolgálnak. Továbbá az 5-prime-pp RNS-re adott RIGI-függő válasz elengedhetetlen a reovírus fertőzés szabályozásához tenyésztett sejtekben és egerekben. Goubau et al. (2014) arra a következtetésre jutott, hogy a RIGI felismerés minimális meghatározója egy bázispárosított RNS 5-prím-pp-vel. Az ilyen RNS – ek megtalálhatók egyes vírusokban, de nem fertőzött sejtekben, jelezve, hogy az 5-prime-pp RNS felismerése, mint például az 5-prime-ppp RNS, a veleszületett immunrendszer általi Ön-/nem-Ön-megkülönböztetés hatékony eszközeként működik.

a Tdp43 (TARDBP; 605078) mutációi, beleértve az ala315-to-thr-t (A315T; 605078.0009), az amiotróf laterális szklerózis ritka okai (ALS10; 612069). Az RNS-feldolgozásban részt vevő RNS-kötő ribonukleáris fehérjét kódoló tdp43 patológiája azonban az ALS esetek több mint 95% – ában gyakori. A transzgenikus tdp43 a315t egerek életkorfüggő motoros neuron degenerációt fejlesztenek ki, és modellként szolgálnak az ALS számára. Transzlációs riboszóma affinitás tisztítás és mikroarray analízis segítségével MacNair et al. (2016) megállapította, hogy több mRNS-t rendellenesen szabályoztak 10 hónapos tüneti tdp43 a315t egerekben, összehasonlítva a wildtype kontrollokkal és az 5 hónapos presimptomatikus Tdp32 A315T egerekkel. A rosszul szabályozott mRNS-ek között volt a Ddx58, amelyet mutáns egerekben 2-szeresére szabályoztak. Az immunhisztokémiai elemzés abnormálisan emelkedett Ddx58 expressziót mutatott a motoros neuronok citoplazmájában 10 hónapos tdp43 a315t egerekben. A humán DDX58 expresszióját a motoros neuronokban és a környező gliasejtekben is szabályozták a sporadikus és familiáris ALS betegek gerincvelőjében. Az RNS immunprecipitációs analízis azt mutatta, hogy a ddx58 a tdp43 közvetlen célpontja volt a transzfektált egér neuroblasztóma sejtekben.

kristályszerkezet

a helikáz és a represszor domén közötti szinergia megértése az RNS kötéshez, valamint az ATP hidrolízis hozzájárulása a RIGI aktiváláshoz, Jiang et al. (2011) meghatározta a humán RIGI helikáz represszor domén szerkezetét komplexben dsrns-sel és egy ATP analógdal. A helikáz represszor domén gyűrűvé szerveződik a dsrns körül, az egyik végét lezárva, miközben mindkét szálat korábban nem jellemzett motívumokkal érintkezik a dsrns felismerésére. A kis szögű röntgen szórás, a korlátozott proteolízis és a differenciális pásztázó fluorimetria azt mutatta, hogy a RIGI kiterjesztett és rugalmas konformációban van, amely tömöríti a kötő RNS-t. Ezek az eredmények részletes képet adtak a helikáz szerepéről a dsrns felismerésében, a represszor domén és a helikáz közötti szinergiáról az RNS-kötéshez, valamint a dsrns-hez kötött teljes hosszúságú RIGI szerveződéséről, és bizonyítékot szolgáltattak az RNS-kötődés konformációs változására. A RIGI helikáz represszor domén szerkezete konzisztens a dsrns transzlokációval, anélkül, hogy lazulna és kooperatív módon kötődne az RNS-hez. A szerkezet példátlan betekintést engedett a veleszületett immunitásba, és szélesebb hatást gyakorolt a biológia más területeire, beleértve az RNS interferenciát és a DNS-helyreállítást, amelyek homológ helikáz doméneket használnak a DICER (606241) és a FANCM (609644) segítségével.

Peisley et al. (2014) számolt be a kristály szerkezete a tetramer humán RIGI tandem kaszpáz aktiválás és toborzás domén (2card) kötött 3 láncok lys63-kapcsolt diubiquitin (K63-Ub2). A 2CARD egy ‘lock-alátétre’ emlékeztető spirális tetramer-vé alakul, amelyben a tetramer felület jelátviteli platformként szolgál a downstream jelátviteli molekula, a MAVS (609676) felvételéhez és aktiválásához. Az Ubiquitin láncok a spirális pálya külső peremén vannak kötve, áthidalva a 2card szomszédos alegységeit és stabilizálva a 2card tetramert. A strukturális és funkcionális analízisek kombinációjából kiderült, hogy a kötési aviditás diktálja a K63-kötés és a 2card lánc-hossz specifitását, és hogy a 2card kovalens ubiquitin konjugációja tovább stabilizálja az Ub-2card kölcsönhatást és így a 2card tetramert.

Singleton-Merten szindróma 2

egy nagy, 4 generációs koreai családban, DrDeramus, aorta és a szelep meszesedése és csontváz anomáliák (SGMRT2; 616298), Jang et al. (2015) heterozigozitást azonosított a missense mutáció a ddx58 génben (E373A; 609631.0001), amely elkülönült a betegségtől. Az sgmrt2-vel rendelkező másik koreai család érintett egyénei, akik csak DrDeramus és csontváz anomáliákat mutattak, heterozigóták voltak a ddx58 (C268F; 609631.0002) különböző missense mutációjára. A funkcionális analízis kimutatta, hogy mindkét mutáció konstitutív aktivációt eredményez, és fokozott interferon aktivitást és interferon-stimulált génexpressziót eredményez.

egyesületek Megerősítésig

a kanyaró elleni oltás elsődleges sikertelenségének 2-10% – os aránya, valamint a veleszületett immunitás fontossága a vírus replikációjának megelőzésében vagy csökkentésében és terjedésében, amíg az adaptív immunválasz el nem távolítja a vírust, Haralambieva et al. (2011) átfogó jelölt génszövetségi vizsgálatot végzett egy faji szempontból sokszínű kohorszban, 745 egészséges iskolásból Minnesotában, akiknek 2 adag kanyaró oltása volt. A Ddx58-on belüli variánsok a kaukázusiak kanyaró-specifikus antitest-variációival társultak. Négy ddx58 polimorfizmus a magas kapcsolati egyensúlyhiányban a kanyaró-specifikus IFNG és IL2 (147680) szekréció variációival is összefüggésbe hozható kaukázusi betegekben. Az ADAR (146920) variánsok szerepet játszottak a kanyaró-specifikus IFNG-válaszok szabályozásában is kaukázusiak. Két intronikus OAS1 (164350) SNP-t társítottak az afroamerikaiak megnövekedett semlegesítő antitestszintjével. Haralambieva et al. (2011) arra a következtetésre jutott, hogy több veleszületett immunitási gén és genetikai variáns valószínűleg részt vesz az adaptív immunválasz modulálásában az élő attenuált kanyaró vakcinára a kaukázusiak és az afroamerikaiak számára.

Kato et al. (2005) Rigi-hiányos egereket generált, és ezeknek az egereknek a sejtjeit felhasználva megállapította, hogy a Rigi és nem a TLR rendszer alapvető szerepet játszott a fibroblasztok és a hagyományos dendritikus sejtek (DCs) antivirális válaszaiban. Ezzel szemben a plazmacytoid DCs vírusellenes válaszai, amelyek bőséges IFNS-t (147660) termelnek, a TLR rendszert használták, elsősorban Tlr7 (300365) és Tlr9 (605474), nem pedig Rigi. A Rigi – / – egerek ritkán maradtak életben születésükig, és az embrionális day-12.5 egerek szövettani vizsgálata masszív májdegenerációt mutatott. A túlélők növekedése lelassult, és a születést követő 3 héten belül meghaltak.

MDA5-ben hiányos egerek használata (606951), Kato et al. (2006) kimutatta, hogy az MDA5 és a RIG1 felismeri a kettős szálú RNS-ek különböző típusait: Az MDA5 felismeri a poliinozin-policitidilsavat, a RIG1 pedig in vitro transzkripált kettős szálú RNS-eket. Az RNS vírusokat a RIG1 és az MDA5 is különböző módon ismeri fel. Kato et al. (2006) megállapította, hogy a RIG1 elengedhetetlen az interferonok termeléséhez az RNS-vírusok, köztük a paramyxovírusok, az influenza vírus és a japán encephalitis vírus hatására, míg az MDA5 kritikus fontosságú a pikornavírus kimutatásához. Továbbá, Rig1-null És Mda5-null egerek nagyon fogékonyak a fertőzésre ezekkel a megfelelő RNS vírusok, mint a kontroll egerek. Kato et al. (2006) arra a következtetésre jutott, hogy adataik együttesen azt mutatják, hogy a RIG1 és az MDA5 megkülönböztetik a különböző RNS vírusokat, és kritikusak a gazdaszervezet vírusellenes válaszai szempontjából.