OMIM de Entrada * 609631 – DExD/H-CAIXA de HELICASE 58; DDX58

TEXTO

DDX58 é um RNA helicase que pertence aos MORTOS/H caixa de família. Os membros da família Box DEAD / H têm papéis diversos na regulação da expressão genética e dos processos celulares (Imaizumi et al., 2002).

Usando hibridização subtrativa para identificar lipopolysaccharide (LPS)-inflamação induzida por genes nas células endoteliais, seguido por RAÇA, Imaizumi et al. (2002) isolated a cDNA encoding DDX58, which they called RIGI. Imaizumi et al. (2002) noted that RIGI had been identified in 1997 as a retinoic acid-inducible gene in a promyelocytic leukemia cell line (GenBank AF038963). A proteína de 925 aminoácidos prevista tem uma massa molecular calculada de 101 kD e pertence à família de caixas mortos/H. RIGI contém um motivo GxGKT, sugerindo que é uma Rna helicase. Northern blot analysis of endothelial cells detected a 3.0-kb transcript only after LPS stimulation.

Yoneyama et al. (2004) noted that RIGI has 2 copies of a caspase recruitment domain (CARD) at its n terminus in addition to its C-terminal helicase domain.

Bruta (2012) mapeou o DDX58 gene do cromossoma 9p21.1 com base no alinhamento dos DDX58 sequência (GenBank AF038963) com a seqüência genômica (GRCh37).

Usando hibridização subtrativa, Imaizumi et al. (2002) showed that LPS-stimulated endothelial cells expressed RIGI and COX2 (PTSG2; 600262). Análises do Northern blot, Western blot e RT-PCR mostraram que o mRNA RIGI e a proteína foram expressos em células endoteliais apenas após estimulação LPS de forma dependente da concentração. Sobreexpressão da expressão RIGI auto-regulada de mRNA de COX2 e proteína nas células transfectidas do cancro da bexiga e induziu a actividade Promotora de COX2 nas células endoteliais.

By RT-PCR and Western blot analysis, Imaizumi et al. (2004) showed that gamma-interferon (IFNG; 147570)-stimulated umbilical artery smooth muscle cells (SMCs) expressed RIGI mRNA and protein. Immunohistochemical and confocal microscopy analyses by Imaizumi et al. (2004) demonstrated citoplasmic expression of RIGI in SMCs in vivo. Outras análises imunoblot e microscópicas indicaram que a expressão estimulada IFNG do RIGI na veia umbilical. A expressão RIGI também foi detectada em células endoteliais pulmonares humanas normais.

Cui et al. (2004) detected RIGI expression in an IFNG-stimulated breast cancer cell line. Sobreexpressão da expressão RIGI upregulada de ISG15 (G1P2; 147571).

Yoneyama et al. (2004) showed that double-stranded RNA (dsRNA) induced RIGI expression in an ATPase-dependent manner and augmented production of type I interferão (e.g., IFNB; 147640). Uma forma truncada de RIGI sem o domínio helicase, mas contendo os motivos de cartão tandem sinais transdutores que levam à ativação de IRF3 (603734) e NFKB (ver 164011). Usando interferência de RNA, Yoneyama et al. (2004) found that RIGI was essential for virus-induced expression of IRF3. Eles concluíram que o RIGI é essencial para a detecção e erradicação de genomas virais replicantes.

utilizando um vírus da hepatite C (VHC); ver 609532) replicon-expressing cell line, Breiman et al. (2005) demonstrou que a produção de IFNB para o VHC NS3/4A prejudicou a protease tanto nas vias TRIF (TICAM1; 607601) dependentes como nas vias TRIF independentes. Demonstraram que a diminuição da Via independente do TRIF resultou da inibição da activação do promotor IFNB mediada pelo RIGI por NS3/4A. Breiman et al. (2005) proposed that RIGI is a key factor in the TRIF-independent, NS3/4A-sensitive pathway of IFNB activation.

Li et al. (2005) found that hepatoma cells did not show Toll-like receptor-3 (TLR3; 603029) – dependent IFNB activation in response to a dsRNA analog, poly(I-C), whereas nonneoplastic hepatocytes showed robuste TLR3-dependent IFNB expression in response to poly (I-C). Em contraste com poli(I-C), tanto as linhas celulares hepatomas como as células hepatocitárias normais produziram IFNB em resposta ao vírus Sendai de uma forma independente do TLR3, RIGI-dependente. O silenciamento da expressão RIGI prejudicou a resposta ao vírus Sendai, mas não à poli(I-C). Li et al. (2005) concluiu que os hepatócitos contêm 2 vias de sinalização antiviral distintas que conduzem à expressão do interferão tipo I, uma dependente de TLR3 e a outra dependente de RIGI.

Hornung et al. (2006) demonstrated that the 5-prime-trifosfate end of RNA generated by viral polymerases is responsible for RIGI-mediated detection of RNA molecules. A detecção do RNA 5-prime-trifosfato é revogada por nivelamento da extremidade 5-prime-trifosfato ou por modificação nucleósida do RNA, ambos ocorrendo durante o processamento pós-transcriptional de RNA em eucariotas. O ARN genómico Preparado a partir de um vírus de ARN de cadeia negativa e ARN Preparado a partir de células infectadas pelo vírus (mas não a partir de células não infectadas) desencadeou uma resposta potente do interferão alfa (ver IFNA; 147660) de forma sensível à fosfatase. O ARN 5-prime-trifosfato liga-se directamente ao RIGI. Assim, destampado 5-primeiro-trifosfato (RNA chamado de 3pRNA) presentes em vírus conhecidos para ser reconhecido pelo RIGI, mas ausente no vírus conhecidos para ser detectado pelo MDA5 (606951), tais como os picornavírus, serve como assinatura molecular para a detecção de infecção viral por RIGI.

Pichlmair et al. (2006) showed that influenza A virus infection does not generate dsRNA and that RIGI is activated by viral genomic single-stranded RNA (ssRNA) bearing 5-prime-phosphates. Esta é bloqueada pela proteína influenza não estruturada proteína 1 (NS1), que é encontrada em um complexo com RIGI em células infectadas. Pichlmair et al. (2006) concluíram que estes resultados identificados RIGI como um ssRNA o sensor e o alvo potencial viral imune a evasão e sugeriu que sua capacidade de sentir 5-primeiro-fosforilada RNA evoluiu o sistema imunitário inato, como um meio de discriminação entre o self e nonself.

Gack et al. (2007) reported that the N-terminal caspase recruitment domains (CARDs) of RIGI undergo robust ubiquitination induced by TRIM25 (600453) in mammalian cells. O domínio C-terminal SPRY do TRIM25 interage com as placas N-terminal do RIGI; esta interação efetivamente entrega a fracção ubiquitina ligada a lys63 para as placas N-terminal do RIGI, resultando em um aumento acentuado na atividade de sinalização do RIGI downstream. O resíduo de lys172 do RIGI é fundamental para a ubiquitinação mediada pelo TRIM25 e para a ligação do MAVS (609676), bem como para a capacidade do RIGI para induzir a transdução do sinal antiviral. O objectivo genético demonstrou que o TRIM25 é essencial não só para a ubiquitinação do RIGI, mas também para a produção de interferão-beta mediado pelo RIGI e para a actividade antivírica em resposta à infecção pelo vírus ARN. Assim, Gack et al. (2007) demonstrou que a TRIM25 E3 hidrolase ligase induz a lys63-vinculado ubiquitination de RIGI, o que é crucial para o cytosolic RIGI via de sinalização para provocar o host antiviral imunidade inata.

utilizando a análise híbrida de levedura 2, Arimoto et al. (2007) isolated RNF125 (610432) as a ubiquitin-like protein with E3-ligase activity that interacted with the E2 enzyme UBCH8 (UBE2L6; 603890). Além disso, eles descobriram que o RIGI interagia com o UBCH8 e o RNF125. A interação do RIGI com o RNF125 exigiu o domínio do cartão e a região C-terminal do RIGI. A diminuição da regulação do RNF125 pelo pequeno ARN interferente reduziu os níveis de RIGI e impediu a poliubiquitinação do RIGI. A mutação do cys72 e do cys75 de RNF125 para ala aboliu a sua capacidade de mediar a RIGI ubiquitinação. Ifna upregulated expression of RNF125, UBCH5 (UBE2D1; 602961), and RIGI. Arimoto et al. (2007) concluiu que a função de ubiquitinação RNF125 constitui uma via regulamentar negativa para a produção de IFN.

Saito et al. (2007) found that RIGI and LGP2 (608588), but not MDA5, eficientemente bound VHC RNA to conferer IFNB expression. Após a infecção pelo VHC e a ligação ao ARN, RIGI mudou de um monómero para uma proteína auto-associada que também interagiu através do seu domínio de cartão com ips1 (HISPPD2A; 610979) para sinalizar genes que respondiam ao IRF3 e ao NFKB. A análise de mutação mostrou que era necessário um domínio de compressão terminal RIGI C (RD) para a multimerização RIGI e a interação IPS1. A eliminação do RD resultou numa sinalização constitutiva para o promotor do IFNB, enquanto a expressão do RD por si só impediu a sinalização e aumentou a permissividade celular do VHC. Saito et al. (2007) identified an analogous RD in LGP2 that interacted in trans with RIGI to oblate self-association and signaling. Eles concluíram que o RIGI é um receptor de reconhecimento patogênico para o VHC e que seu RD é um modulador chave das defesas hospedeiras que controlam a infecção e produção do VHC. Saito et al. (2007) proposed that modulation of RIGI/LGP2 interaction dynamics may have therapeutic implications for immune regulation.

por microscopia RT-PCR, Western blot e fluorescência, Zhang et al. (2008) detectado aumento da expressão de RIGI humanos e mouse mielóide leucemia de células sobre retinoic-induzida terminal granulocytic diferenciação, sugerindo que RIGI expressão é desenvolvido de maneira regulada, juntamente com a diferenciação mielóide. Ratinhos sem Rigi desenvolveram granulocitose progressiva e leucemia mielóide crónica (ver LMC; 608232). A granulopoiese progressiva foi associada a uma expressão reduzida da Icsbp1 (601565). Zhang et al. (2008) concluiu que o RIGI tem um papel regulador fundamental na modulação da geração e diferenciação dos granulócitos.

RIGI é uma proteína multidomain citosólica que detecta o ARN viral e provoca uma resposta imunitária antiviral. Dois domínios de cartão N-terminal transmitem o sinal, e o domínio regulamentar impede a sinalização na ausência de RNA viral. Cinco-prime-trifosfato e dsRNA são dois padrões moleculares que permitem que RIGI discrimine patogénico a partir de AUTOPRNA. Usando uma única molécula de aumento de fluorescência induzida por proteínas, Myong et al. (2009) discovered a robust adenosina 5-prime triphosphate-powered dsRNA translocation activity of RIGI. Os cartões suprimem dramaticamente a translocação na ausência de 5-prime-trifosfato, e a ativação por 5-prime-trifosfato desencadeia RIGI a translocação preferencialmente em dsRNA em cis. Myong et al. (2009) concluded that this functional integration of 2 RNA molecular patterns may provide a means to specifically sense and neutralizing viruses replicating.

Oshiumi et al. (2010) stated that RIPLET (RNF135; 611358) mediates lys63-linked polyubiquitination of the RIGI C-terminal compressor domain and N-terminal CARDs. Eles descobriram que fibroblastos, macrófagos e células dendríticas de Riplet -/- ratinhos eram defeituosos para a produção de IFN e outras citocinas em resposta à infecção com vírus RNA, mas não vírus de DNA. A ausência de Riplet aboliu a activação do Rigi durante a infecção pelo vírus ARN, e o Riplet -/- ratinhos foi mais susceptível à infecção pelo vírus da estomatite vesiculosa. Oshiumi et al. (2010) concluiu que o RIPLET é essencial para regular a resposta imunitária inata mediada pelo RIGI contra a infecção pelo vírus ARN in vivo.

Kok et al. (2011) observaram que RIGI ações semelhança estrutural com DICER (606241), uma RNase III-tipo de nuclease que medeia RNA de interferência e requer dsRNA de vinculação de parceiros, tais como o PACTO (PRKRA; 603424), para melhor atividade. Eles mostraram que o Pacto fisicamente vinculado ao domínio de repressão C-terminal do RIGI e estimulou a produção RIGI-induzida tipo I IFN. O PACT potenciou a activação do RIGI pela Poli( I: C) e ajudou a manter as respostas antivirais. Kok et al. (2011) concluiu que o PACT tem um papel importante no início e manutenção de respostas antivirais dependentes do RIGI.

Goubau et al. (2014) showed that RIGI, encoded by DDX58, mediates antiviral responses to RNAs bearing 5-prime-difosfates (5-prime-pp) as well as those bearing 5-prime-trifosfates (5-prime-ppp). Genomas de reovirus de mamíferos com termini de 5-prime-pp, ARN de 5-prime-pp isolado do vírus L-A da levedura e RNAs de 5-prime-pp de base, feitos por transcrição in vitro ou síntese química, todos se ligam ao RIGI e servem como agonistas do RIGI. Além disso, uma resposta RIGI-dependente ao RNA 5-prime-pp é essencial para controlar a infecção por reovírus em células cultivadas e em ratinhos. Goubau et al. (2014) concluded that the minimal determinant for RIGI recognition is a base-pair RNA with 5-prime-pp. Tais RNAs são encontrados em alguns vírus, mas não em células não infectadas, indicando que o reconhecimento de RNA 5-prime-pp, como o de Rna 5-prime-ppp, atua como um meio poderoso de auto/não-auto-discriminação pelo sistema imunológico inato.

Mutações no TDP43 (TARDBP; 605078), incluindo ala315-para-thr (A315T; 605078.0009), são uma causa rara de esclerose lateral amiotrófica (ALS10; 612069). No entanto, a patologia do TDP43, que codifica uma proteína ribonuclear de ligação ao ARN envolvida no processamento do ARN, é comum a mais de 95% dos casos de ALS. Os ratos transgênicos Tdp43 a315t desenvolvem degeneração do neurônio motor dependente da idade e servem como modelo para a ela. Using translating ribosome affinity purification and microarray analysis, MacNair et al. (2016) constatou-se que vários mRNAs eram anormalmente regulados em ratos tdp43 a315t sintomáticos de 10 meses de idade, em comparação com os controlos do tipo selvagem e com ratos tdp32 a315t presintomáticos de 5 meses de idade. Entre os MNR mal regulados estava o Ddx58, que foi mais de 2 vezes regulado em ratos mutantes. A análise imunohistoquímica mostrou expressão anormalmente elevada Ddx58 no citoplasma dos neurónios motores em ratinhos com 10 meses de idade Tdp43 a315t. A expressão do ddx58 humano também foi upregulada nos neurónios motores e nas células gliais circundantes nas espinais dos doentes com ela esporádica e familiar. A análise de imunoprecipitação do ARN mostrou que o Ddx58 era um alvo directo do Tdp43 nas células neurolastomas transfectadas do Ratinho.

Estrutura cristalina

Para entender a sinergia entre a helicase e o repressor de domínio para o RNA de ligação, e a contribuição da hidrólise de ATP para RIGI de ativação, Jiang et al. (2011) determined the structure of the human RIGI helicase compressor domain in complex with dsRNA and an ATP analog. O domínio do compressor helicase organiza – se em um anel em torno de dsRNA, tapando uma extremidade, enquanto entra em contato com ambos os fios usando motivos previamente não caracterizados para reconhecer dsRNA. A dispersão de pequenos ângulos de raio-x, proteólise limitada e fluorimetria de varrimento diferencial indicaram que o RIGI está em uma conformação estendida e flexível que compacta sobre o ARN ligante. Estes resultados forneceram uma visão detalhada do papel da helicase no reconhecimento dsRNA, a sinergia entre o domínio repressor e a helicase para a ligação RNA, e a organização de RIGI de comprimento completo ligado a dsRNA, e forneceu evidências de uma mudança conformacional sobre a ligação RNA. A estrutura do domínio do compressor RIGI helicase é consistente com a translocação dsRNA sem o desenrolamento e ligação cooperativa ao RNA. A estrutura produziu uma visão sem precedentes da imunidade inata e teve um impacto mais amplo em outras áreas da biologia, incluindo interferência de RNA e reparação de DNA, que utilizam domínios homólogos helicase com DICER (606241) e FANCM (609644).

Peisley et al. (2014) reported the crystal structure of the tetramer of human RIGI tandem caspase activation and recruitment domain (2CARD) bound by 3 chains of lys63-linked diubiquitin (K63-Ub2). 2CARD se ajusta em um tetrâmero helicoidal semelhante a uma ‘máquina de lavar e fechar’, no qual a superfície tetramérica serve como uma plataforma de sinalização para o recrutamento e ativação da molécula de sinalização downstream, MAVS (609676). As cadeias Ubiquitin estão ligadas ao longo da borda externa da trajetória helicoidal, fazendo a ponte entre as subunidades adjacentes de 2CARD e estabilizando o tetramer 2CARD. A combinação de análises estruturais e funcionais revelou que a avidez de ligação dita a ligação K63 e a especificidade de comprimento de cadeia de 2CARD, e que a conjugação covalente de ubiquitina de 2CARD estabiliza ainda mais a interacção Ub-2CARD e, portanto, o tetramer 2CARD.

Singleton-Merten Síndrome de 2

Em um grande 4-geração coreano familiares com glaucoma, aórtica e calcificação valvular, e anomalias esqueléticas (SGMRT2; 616298), Jang et al. (2015) identified heterozygosity for a missense mutation in the DDX58 gene (e373a; 609631.0001) that segregated with disease. Indivíduos afetados em outra família coreana com SGMRT2 que exibiam apenas glaucoma e anomalias esqueléticas eram heterozigóticos para uma mutação missense diferente em DDX58 (c268f; 609631.0002). A análise funcional revelou que ambas as mutações conferem activação constitutiva e resultam num aumento da actividade do interferão e na expressão genética estimulada pelo interferão.

Associações Pendente de Confirmação

Porque, de 2 a 10% primário taxa de falha de vacinação contra o sarampo e a importância da imunidade inata para prevenir ou reduzir a replicação viral e a espalhar-se até que a resposta imunitária adaptativa para eliminar o vírus, Haralambieva et al. (2011) performed a comprehensive candidate gene association study in a racially diverse cohort of 745 healthy schoolchildren in Minnesota who had had had had two doses of meamles vaccine. As variantes dentro do DDX58 foram associadas a variações de anticorpos específicas do sarampo em caucasianos. Quatro polimorfismos DDX58 em desequilíbrio de ligação elevada foram também associados a variações na secreção IFNG específica do sarampo e IL2 (147680) em caucasianos. As variantes ADAR (146920) também tiveram um papel na regulação das respostas IFNG específicas do sarampo em caucasianos. Dois níveis intronic Oas1 (164350) SNPs foram associados ao aumento dos níveis de anticorpos neutralizantes nos Afro-Americanos. Haralambieva et al. (2011) concluiu que múltiplos genes de imunidade inata e variantes genéticas estão provavelmente envolvidos na modulação da resposta imunitária adaptativa à vacina viva atenuada contra o sarampo, em caucasianos e afro-americanos.

Kato et al. (2005) gerado Rigi-deficiente ratos e, usando células de esses ratos, concluiu que Rigi, e não o TLR sistema, desempenhou um papel essencial no antiviral respostas em fibroblastos e convencional células dendríticas (DCs). Em contraste, as respostas antivirais em DCs plasmacitóides, que produzem IFNA abundante (147660), usaram o sistema TLR, principalmente Tlr7 (300365) e Tlr9 (605474), em vez de Rigi. O Rigi – / – ratinhos raramente sobreviveu até ao nascimento, e o exame histológico do dia embrionário-12, 5 ratinhos mostraram degeneração hepática maciça. Os sobreviventes tiveram um crescimento retardado e morreram três semanas após o nascimento.

utilizando ratinhos com deficiência em MDA5 (606951), Kato et al. (2006) mostrou que a MDA5 e a RIG1 reconhecem diferentes tipos de RNAs de dupla cadeia: MDA5 reconhece o ácido policitidílico-poliinosina e o RIG1 detecta in vitro RNAs de cadeia dupla transcritas. Os vírus RNA também são reconhecidos diferencialmente pelo RIG1 e MDA5. Kato et al. (2006) found that RIG1 is essential for the production of interferons in response to RNA viruses including paramyxovirus, influenza virus, and Japanese encephalitis virus, whereas MDA5 is critical for picornavirus detection. Além disso, os ratinhos Rig1-null e Mda5-null são altamente susceptíveis à infecção por estes respectivos vírus RNA em comparação com os ratinhos de controlo. Kato et al. (2006) concluded that, together, their data show that RIG1 and MDA5 distinguish different RNA viruses and are critical for host antiviral responses.