RIG-I - RIG-I

DDX58
Доступные конструкции PDB Поиск ортолога: PDBe RCSB Список идентификационных кодов PDB 2LWD, 2LWE, 2QFB, 2QFD, 2RMJ, 2YKG, 3LRN, 3LRR, 3NCU, 3OG8, 3ZD6, 3ZD7, 4AY2, 4БПБ, 4NQK, 4ON9, 4P4H, 5E3H, 5F98, 5F9F, 5F9H
Идентификаторы
Псевдонимы	DDX58, Полипептид-бокс-блок DEAD (Asp-Glu-Ala-Asp) 58, RIGI, RLR-1, SGMRT2, RIG-I, DEXD / H-бокс-геликаза 58, RIG1
Внешние идентификаторы	OMIM: 609631 MGI: 2442858 ГомолоГен: 32215 Генные карты: DDX58
Расположение гена (человек) Chr. Хромосома 9 (человек)[1] Группа 9п21.1 Начинать 32,455,302 бп[1] Конец 32,526,208 бп[1]
Экспрессия РНК шаблон Дополнительные данные эталонного выражения
Генная онтология Молекулярная функция • связывание нуклеотидов • GO: 0008026 геликазная активность • связывание ионов цинка • связывание ионов металлов • GO: 0001948 связывание с белками • связывание одноцепочечной РНК • идентичное связывание с белками • Связывание РНК • связывание двухцепочечной РНК • связывание двухцепочечной ДНК • гидролазная активность • Связывание АТФ • связывание нуклеиновой кислоты • связывание убиквитин-протеин-лигазы Сотовый компонент • цитоплазма • проекция клетки • мембрана • двухклеточное плотное соединение • клеточная мембрана • мембрана с оборками • соединение клеток • актиновый цитоскелет • цитоскелет • цитозоль Биологический процесс • регулирование миграции клеток • ответ на экзогенную дцРНК • положительное регулирование выработки интерферона-альфа • иммунная система • ответ на вирус • сигнальный путь рецептора распознавания цитоплазматических паттернов в ответ на вирус • положительная регуляция экспрессии генов • положительное регулирование выработки колониестимулирующего фактора макрофагов гранулоцитов • положительная регуляция продукции интерлейкина-8 • положительное регулирование продукции интерлейкина-6 • отрицательная регуляция выработки интерферона I типа • обнаружение вируса • GO: 0022415 вирусный процесс • врожденная иммунная система • положительная регуляция транскрипции с промотора РНК-полимеразы II • Сигнальный путь RIG-I • регулирование выработки интерферона III типа • положительное регулирование защитного ответа на вирус со стороны хозяина • положительное регулирование выработки интерферона-бета • деубиквитинирование белков • положительная регуляция ответа на цитокиновый стимул • клеточный ответ на экзогенную дцРНК • защитный ответ на вирус • положительная регуляция активности специфичного для последовательности ДНК связывающего фактора транскрипции • положительное регулирование выработки цитокинов миелоидными дендритными клетками Источники:Amigo / QuickGO
Ортологи
Разновидность	Человек	Мышь
Entrez	23586	230073
Ансамбль	ENSG00000107201	ENSMUSG00000040296
UniProt	O95786	Q6Q899
RefSeq (мРНК)	NM_014314	NM_172689
RefSeq (белок)	NP_055129	NP_766277
Расположение (UCSC)	Chr 9: 32,46 - 32,53 Мб	н / д
PubMed поиск	[2]	[3]
Викиданные
Просмотр / редактирование человека Просмотр / редактирование мыши

RIG-I (ген I, индуцируемый ретиноевой кислотой) это цитозольный рецептор распознавания образов (PRR) отвечает за интерферон 1 типа (IFN1) ответ.^[4] RIG-I - важная молекула в врожденная иммунная система для распознавания клеток, инфицированных вирусом. Эти вирусы могут включать вирус Западного Нила, Вирус японского энцефалита, грипп А, Сендайский вирус, флавивирус, и коронавирусы.^[4][5] RIG-I структурно считается спиральным АТФ-зависимым Коробка DExD / H РНК-геликаза, который распознает короткие вирусные двухцепочечная РНК (дцРНК) в цитозоле во время вирусной инфекции или других нерегулярных РНК (то есть некодирующих РНК).^[4][6][7] После активации дцРНК N-конец домены активации и рекрутирования каспаз (CARD) мигрируют и связываются с CARD, прикрепленными к митохондриальному противовирусному сигнальному белку (MAVS ), чтобы активировать сигнальный путь для IFN1.^[4][6] IFN1 выполняют три основные функции: ограничивают распространение вируса на соседние клетки, способствуют врожденному иммунному ответу, включая воспалительные реакции, и помогают активировать адаптивная иммунная система.^[8] Другие исследования показали, что в различных микросредах, например в раковых клетках, RIG-I выполняет больше функций, кроме распознавания вирусов.^[7] Ортологи RIG-I встречаются у млекопитающих, гусей, уток, некоторых рыб и некоторых рептилий.^[6] RIG-I присутствует в большинстве клеток, включая различные клетки врожденной иммунной системы, и обычно находится в неактивном состоянии.^[4][6] Нокаут-мыши которые были разработаны с удаленным или нефункционирующим геном RIG-I, не являются здоровыми и обычно умирают в эмбриональном состоянии. Если они выживают, у мышей серьезные нарушения развития.^[6]

Структура

На этом изображении показана базовая структура RIG-I, когда она неактивна и активна. Показаны N-концевые CARD, домен геликазы DExD / H и репрессорный домен С-конца (RD). В активную структуру входит наиболее распространенный RIG-I PAMP, дцРНК с 5'-трифосфатом (5'ppp).

RIG-I кодируется DDX58 ген в людях.^[6][9] RIG-I является спиральным АТФ-зависимым Коробка DExD / H РНК-геликаза с репрессорным доменом (RD) на C-конец связывается с целевой РНК.^[4][6] Включено в N-конец два домены активации и рекрутирования каспаз (CARD), которые важны для взаимодействия с митохондриальным антивирусным сигнальным белком (MAVS).^[4][6] RIG-I является членом РИГ-я подобные рецепторы (RLR), который также включает Белок, ассоциированный с дифференцировкой меланомы 5 (MDA5) и Лаборатория генетической физиологии 2 (LGP2 ).^[4][6] RIG-I и MDA5 оба участвуют в активации MAVS и вызывая противовирусный ответ.^[10]

Функции

Как рецептор распознавания образов

Рецепторы распознавания образов

Рецепторы распознавания образов (PRR) являются частью врожденной иммунной системы, используемой для распознавания захватчиков.^[11] При вирусной инфекции вирус входит в клетку и берет на себя механизмы самовоспроизведения. Как только вирус начал репликацию, инфицированная клетка больше не является полезной и потенциально опасной для своего хозяина, и иммунная система хозяина должна быть уведомлена. RIG-I функционирует как рецептор распознавания образов, а PRR - это молекулы, которые запускают процесс уведомления. PRR распознают специфические Патоген-ассоциированные молекулярные паттерны (ПАМП).^[11] Как только PAMP распознается, это может привести к сигнальному каскаду, вызывающему воспалительную реакцию или реакцию интерферона. PRR расположены во многих различных типах клеток, но наиболее активны в клетках врожденная иммунная система клетки. Кроме того, они расположены во многих различных частях этих клеток, таких как клеточная мембрана, эндосомальная мембрана и в цитозоле, чтобы обеспечить максимальную защиту от многих типов захватчиков (то есть внеклеточных и внутриклеточных микробов).^[4]

RIG-I PAMPs

RIG-I находится в цитоплазме, где его функция заключается в распознавании своих PAMP, которые в идеале представляют собой короткие (<300 пар оснований) дцРНК с 5'-трифосфатом (5'-ppp).^[4][6] Однако было отмечено, что, хотя он не идеален и реакция ослаблена, RIG-I может распознавать 5'-дифосфат (5'pp). Эта способность важна, поскольку многие вирусы эволюционировали, чтобы уклоняться от RIG-I, поэтому наличие двойного лиганд открывает больше дверей для признания.^[4][6] Примером вирусов, эволюционирующих с целью уклонения от RIG-I, является случай некоторых ретровирусов, таких как ВИЧ-1, кодирующих протеазу, которая направляет RIG-I в лизосому для деградации и тем самым уклоняется от передачи сигналов, опосредованной RIG-I.^[5] ДцРНК может происходить из вирусов с одноцепочечной РНК (оцРНК) или из вирусов дцРНК. Вирусы ssRNA обычно распознаются не как ssRNA, а через продукты периодической репликации в форме dsRNA.^[4][6] RIG-I также способен обнаруживать несамостоятельную 5'-трифосфорилированную дцРНК, транскрибируемую из AT-богатой дцДНК посредством ДНК-зависимая РНК-полимераза III (Pol III).^[12] Однако важно отметить, что лиганды RIG-I все еще исследуются и вызывают споры. Также примечательно то, что RIG-I может работать вместе с MDA5 против вирусов, на которые сам RIG-I может не вызвать достаточно значительного ответа.^{[4] [6]} Кроме того, для многих вирусов эффективные антивирусные реакции, опосредованные RIG-I, зависят от функционально активного LGP2.^[12] Клетки постоянно синтезируют несколько типов РНК, поэтому важно, чтобы RIG-I не связывался с этими РНК. Нативная РНК изнутри клетки содержит N₁ 2'O-Метил-маркер собственной РНК, который препятствует связыванию RIG-I.^[6][7]

Путь интерферона типа 1

RIG-I является сигнальной молекулой и обычно находится в конденсированном состоянии покоя, пока не активируется. Как только RIG-1 связывается со своим PAMP, молекулы, такие как PACT и короткая изоформа противовирусного белка цинка (ZAP), помогают поддерживать RIG-I в активированном состоянии, что затем поддерживает домены активации и рекрутирования каспаз (КАРТОЧКИ) готовы к переплету.^[4] Молекула переместится в митохондриальный антивирусный сигнальный белок (MAVS ) CARD домена и привязать.^[4][6] Взаимодействия RIG-I CARD имеют свою собственную систему регулирования. Хотя RIG-I всегда экспрессирует CARD, он должен быть активирован лигандом, прежде чем он позволит обеим CARD взаимодействовать с MAVS CARD.^[6] Это взаимодействие откроет путь к созданию провоспалительные цитокины и интерферон типа 1 (IFN1;IFNα и IFNβ), которые создают антивирусную среду.^[4][6] Как только IFN1 покидает клетку, они могут связываться с рецепторами IFN1 на поверхности клетки, откуда они пришли, или с другими клетками поблизости.^[6] Это усилит выработку большего количества IFN1, усиливая противовирусную среду.^[4][6] IFN1 также активирует JAK-STAT путь, ведущий к продукции IFN-стимулированных генов (ISG).^[8]

В раковых клетках

Обычно RIG-I распознает чужеродную РНК. Однако иногда он может распознавать «собственные» РНК. Было показано, что RIG-I позволяет рак молочной железы клетки (BrCa), чтобы противостоять лечению и расти из-за ответа IFN на некодирующую РНК. Напротив, RIG-I при других типах рака, таких как острый миелоидный лейкоз и гепатоцеллюлярная карцинома, может действовать как супрессор опухолей.^[7] Однако если вызывающие рак вирусы заражают клетку, RIG-I может привести к гибели клетки. Гибель клеток может происходить через апоптоз через каспаза-3 пути, или через IFN-зависимые Т-клетки и естественные клетки-киллеры.^[13]

Рекомендации

1. ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000107201 - Ансамбль, Май 2017
2. "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
3. "Ссылка на Mouse PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
4. Келл А.М., Гейл М. (май 2015 г.). «RIG-I в распознавании РНК-вирусов». Вирусология. 479-480: 110–21. Дои:10.1016 / j.virol.2015.02.017. ЧВК  4424084. PMID  25749629.
5. Солис М., Нахаи П., Джалалирад М., Лакост Дж., Дувиль Р., Аргуэльо М. и др. (Февраль 2011 г.). «Опосредованная RIG-I передача противовирусного сигнала ингибируется при ВИЧ-1-инфекции за счет опосредованной протеазой секвестрации RIG-I». Журнал вирусологии. 85 (3): 1224–36. Дои:10.1128 / JVI.01635-10. ЧВК  3020501. PMID  21084468.
6. Брисс М, Ли Х (2019). «Сравнительный анализ структуры и функций рецепторов RIG-I-Like: RIG-I и MDA5». Границы иммунологии. 10: 1586. Дои:10.3389 / fimmu.2019.01586. ЧВК  6652118. PMID  31379819.
7. Сюй XX, Ван Х, Не Л., Шао Т., Сян Л.X, Шао Дж.З. (март 2018 г.). «RIG-I: многофункциональный белок за пределами рецептора распознавания образов». Белки и клетки. 9 (3): 246–253. Дои:10.1007 / s13238-017-0431-5. ЧВК  5829270. PMID  28593618.
8. Ивашкив Л.Б., Донлин Л.Т. (январь 2014 г.). «Регуляция интерфероновой реакции I типа». Обзоры природы. Иммунология. 14 (1): 36–49. Дои:10.1038 / nri3581. ЧВК  4084561. PMID  24362405.
9. "DDX58 DExD / H-бокс геликаза 58 [Homo sapiens (человек)] - Ген - NCBI". www.ncbi.nlm.nih.gov. Получено 2020-02-29.
10. Хоу Ф, Сун Л., Чжэн Х, Скауг Б., Цзян QX, Чен ЗДж (август 2011 г.). «MAVS образует функциональные прионоподобные агрегаты для активации и распространения противовирусного врожденного иммунного ответа». Клетка. 146 (3): 448–61. Дои:10.1016 / j.cell.2011.06.041. ЧВК  3179916. PMID  21782231.
11. Амаранте-Мендес, ГП, Аджемиан С., Бранко Л. М., Занетти Л.С., Вайнлих Р., Бортолучи К.Р. (2018). "Рецепторы распознавания образов и молекулярная машина смерти клетки-хозяина". Границы иммунологии. 9: 2379. Дои:10.3389 / fimmu.2018.02379. ЧВК  6232773. PMID  30459758.
12. Сато Т., Като Х., Кумагаи Й., Йонеяма М., Сато С., Мацусита К. и др. (Январь 2010 г.). «LGP2 является позитивным регулятором противовирусных реакций, опосредованных RIG-I и MDA5». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 107 (4): 1512–7. Bibcode:2010ПНАС..107.1512С. Дои:10.1073 / pnas.0912986107. ЧВК  2824407. PMID  20080593.
13. Eromski J, Kaczmarek M, Boruczkowski M, Kierepa A, Kowala-Piaskowska A, Mozer-Lisewska I (июнь 2019 г.). «Значение и роль рецепторов распознавания образов в злокачественных новообразованиях». Archivum Immunologiae et Therapiae Experimentalis. 67 (3): 133–141. Дои:10.1007 / s00005-019-00540-х. ЧВК  6509067. PMID  30976817.

дальнейшее чтение

• Боуи А.Г., Фицджеральд К.А. (апрель 2007 г.). «RIG-I: попытка различить собственную и чужую РНК». Тенденции в иммунологии. 28 (4): 147–50. Дои:10.1016 / j.it.2007.02.002. PMID  17307033.
• Имаидзуми Т., Аратани С., Накадзима Т., Карлсон М., Мацумия Т., Танджи К. и др. (Март 2002 г.). «Ген-I, индуцируемый ретиноевой кислотой, индуцируется в эндотелиальных клетках ЛПС и регулирует экспрессию СОХ-2». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях. 292 (1): 274–9. Дои:10.1006 / bbrc.2002.6650. PMID  11890704.
• Цуй XF, Имаидзуми Т., Йошида Х., Борден Э. К., Сато К. (июнь 2004 г.). «Ген-I, индуцируемый ретиноевой кислотой, индуцируется гамма-интерфероном и регулирует экспрессию стимулированного гамма-интерфероном гена 15 в клетках MCF-7». Биохимия и клеточная биология = Biochimie et Biologie Cellulaire. 82 (3): 401–5. Дои:10.1139 / o04-041. PMID  15181474.
• Ёнеяма М., Кикучи М., Нацукава Т., Синобу Н., Имаидзуми Т., Миягиши М. и др. (Июль 2004 г.). «РНК-геликаза RIG-I выполняет важную функцию в индуцированных двухцепочечной РНК врожденных противовирусных реакциях». Иммунология природы. 5 (7): 730–7. Дои:10.1038 / ni1087. PMID  15208624. S2CID  34876422.
• Имаидзуми Т., Ягихаси Н., Хатакеяма М., Ямасита К., Исикава А., Тайма К. и др. (Июль 2004 г.). «Экспрессия гена-I, индуцируемого ретиноевой кислотой, в клетках гладких мышц сосудов, стимулированных гамма-интерфероном». Науки о жизни. 75 (10): 1171–80. Дои:10.1016 / j.lfs.2004.01.030. PMID  15219805.
• Имаидзуми Т., Ягихаси Н., Хатакеяма М., Ямасита К., Исикава А., Тайма К. и др. (Август 2004 г.). «Повышение уровня индуцируемого ретиноевой кислотой гена-I в клетках карциномы мочевого пузыря Т24, стимулированных интерфероном-гамма». Журнал экспериментальной медицины Тохоку. 203 (4): 313–8. Дои:10.1620 / tjem.203.313. PMID  15297736.
• Имаидзуми Т., Хатакеяма М., Ямасита К., Йошида Х., Исикава А., Тайма К. и др. (2004). «Интерферон-гамма индуцирует индуцируемый ретиноевой кислотой ген-I в эндотелиальных клетках». Эндотелий. 11 (3–4): 169–73. Дои:10.1080/10623320490512156. PMID  15370293.
• Сакаки Х., Имаидзуми Т., Мацумия Т., Кусуми А., Накагава Х., Кубота К. и др. (Февраль 2005 г.). «Ген-I, индуцируемый ретиноевой кислотой, индуцируется интерлейкином-1бета в культивируемых фибробластах десен человека». Микробиология и иммунология полости рта. 20 (1): 47–50. Дои:10.1111 / j.1399-302X.2005.00181.x. PMID  15612946.
• Самптер Р., Лоо Ю.М., Фой Э., Ли К., Йонеяма М., Фудзита Т. и др. (Март 2005 г.). «Регулирование внутриклеточной противовирусной защиты и допустимости репликации РНК вируса гепатита С через клеточную РНК-геликазу, RIG-I». Журнал вирусологии. 79 (5): 2689–99. Дои:10.1128 / JVI.79.5.2689-2699.2005. ЧВК  548482. PMID  15708988.
• Ли К., Чен З., Като Н., Гейл М., Лимон С.М. (апрель 2005 г.). «Четкие поли (I-C) и активируемые вирусом сигнальные пути, ведущие к продукции интерферона-бета в гепатоцитах». Журнал биологической химии. 280 (17): 16739–47. Дои:10.1074 / jbc.M414139200. PMID  15737993.
• Брейман А., Гранво Н., Лин Р., Оттон С., Акира С., Йонеяма М. и др. (Апрель 2005 г.). «Ингибирование RIG-I-зависимой передачи сигналов к пути интерферона во время экспрессии вируса гепатита С и восстановление передачи сигналов с помощью IKKepsilon». Журнал вирусологии. 79 (7): 3969–78. Дои:10.1128 / JVI.79.7.3969-3978.2005. ЧВК  1061556. PMID  15767399.
• Чжао С., Денисон С., Хьюбрегтсе Дж. М., Гиги С., Круг RM (июль 2005 г.). «Конъюгация человеческого ISG15 нацелена как на IFN-индуцированные, так и на конститутивно экспрессируемые белки, функционирующие в различных клеточных путях». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 102 (29): 10200–5. Bibcode:2005PNAS..10210200Z. Дои:10.1073 / pnas.0504754102. ЧВК  1177427. PMID  16009940.
• Ёнеяма М., Кикучи М., Мацумото К., Имаидзуми Т., Миягиши М., Тайра К. и др. (Сентябрь 2005 г.). «Общие и уникальные функции DExD / H-бокса геликаз RIG-I, MDA5 и LGP2 в противовирусном врожденном иммунитете». Журнал иммунологии. 175 (5): 2851–8. Дои:10.4049 / jimmunol.175.5.2851. PMID  16116171.
• Сет РБ, Сун Л., Эа СК, Чен З.Д. (сентябрь 2005 г.). «Идентификация и характеристика MAVS, митохондриального антивирусного сигнального белка, который активирует NF-kappaB и IRF 3». Клетка. 122 (5): 669–82. Дои:10.1016 / j.cell.2005.08.012. PMID  16125763. S2CID  11104354.
• Каваи Т., Такахаши К., Сато С., Кобан С., Кумар Х., Като Х. и др. (Октябрь 2005 г.). «IPS-1, адаптер, запускающий RIG-I- и Mda5-опосредованную индукцию интерферона I типа». Иммунология природы. 6 (10): 981–8. Дои:10.1038 / ni1243. PMID  16127453. S2CID  31479259.
• Сюй Л.Г., Ван Ю.Ю., Хан К.Дж., Ли Л.Й., Чжай З., Шу Х.В. «VISA - это адаптерный белок, необходимый для передачи сигналов IFN-бета, запускаемой вирусом». Молекулярная клетка. 19 (6): 727–40. Дои:10.1016 / j.molcel.2005.08.014. PMID  16153868.
• Мейлан Э., Курран Дж., Хофманн К., Морадпур Д., Биндер М., Бартеншлагер Р., Чопп Дж. (Октябрь 2005 г.). «Кардиф является адаптерным белком в антивирусном пути RIG-I и нацелен на вирус гепатита С». Природа. 437 (7062): 1167–72. Bibcode:2005Натура 437.1167М. Дои:10.1038 / природа04193. PMID  16177806. S2CID  4391603.