ICAM-1 - ICAM-1

Смотрите также: Молекула клеточной адгезии
ICAM1
Доступные конструкции
PDBПоиск ортолога: PDBe RCSB
Идентификаторы
ПсевдонимыICAM1, BB2, CD54, P3.58, молекула межклеточной адгезии 1
Внешние идентификаторыOMIM: 147840 MGI: 96392 ГомолоГен: 168 Генные карты: ICAM1
Расположение гена (человек)
Хромосома 19 (человек)
Chr.Хромосома 19 (человек)[1]
Хромосома 19 (человек)
Геномное расположение для ICAM1
Геномное расположение для ICAM1
Группа19p13.2Начните10,271,093 бп[1]
Конец10,286,615 бп[1]
Экспрессия РНК шаблон
PBB GE ICAM1 202637 s в формате fs.png

PBB GE ICAM1 207194 s в формате fs.png

PBB GE ICAM1 202638 s в формате fs.png
Дополнительные данные эталонного выражения
Ортологи
ВидыЧеловекМышь
Entrez

3383

15894

Ансамбль

ENSG00000090339

ENSMUSG00000037405

UniProt

P05362

P13597

RefSeq (мРНК)

NM_000201

NM_010493

RefSeq (белок)

NP_000192

NP_034623

Расположение (UCSC)Chr 19: 10.27 - 10.29 МбChr 9: 21.02 - 21.03 Мб
PubMed поиск[3][4]
Викиданные
Просмотр / редактирование человекаПросмотр / редактирование мыши

ICAM-1 (Молекула межклеточной адгезии 1) также известный как CD54 (Cблеск Dифференциация 54) является белок что у людей кодируется ICAM1 ген.[5][6] Этот ген кодирует клеточную поверхность гликопротеин который обычно выражается на эндотелиальный ячейки и ячейки иммунная система. Он привязан к интегрины типа CD11a / CD18, или CD11b / CD18, а также используется риновирус как рецептор для входа в респираторный эпителий.[7]

Структура

ICAM-1 является членом суперсемейство иммуноглобулинов, суперсемейство белков, включая антитела и Рецепторы Т-клеток. ICAM-1 - трансмембранный белок, обладающий амино-конец внеклеточный домен, единственный трансмембранный домен и карбокси-конец цитоплазматический домен. Структура ICAM-1 характеризуется тяжелым гликозилирование, а внеклеточный домен белка состоит из нескольких петель, созданных дисульфидные мостики внутри белка. Доминирующей вторичной структурой белка является бета-лист, что привело исследователей к гипотезе о присутствии доменов димеризации в ICAM-1.[8]

Функция

Белок, кодируемый этим геном, является разновидностью молекула межклеточной адгезии постоянно присутствует в низких концентрациях в мембранах лейкоциты и эндотелиальные клетки. При цитокиновой стимуляции концентрации сильно увеличиваются. ICAM-1 может быть вызван интерлейкин-1 (Ил-1) и фактор некроза опухоли (TNF) и экспрессируется эндотелием сосудов, макрофаги, и лимфоциты. ICAM-1 является лигандом для LFA-1 (интегрин ), рецептор, обнаруженный на лейкоцитах.[9] При активации лейкоциты связываются с эндотелиальными клетками через ICAM-1 /LFA-1 а затем переходят в ткани.[10] LFA-1 также был обнаружен в растворимой форме,[11] который, кажется, связывает и блокирует ICAM-1.[12]

Роль в передаче сигналов клетки

ICAM-1 - это эндотелиальный - и лейкоциты -ассоциированный трансмембранный белок, давно известный своей ролью в стабилизации межклеточных взаимодействий и облегчении трансмиграции лейкоцитов в эндотелий. Совсем недавно ICAM-1 был охарактеризован как место проникновения клеток человека. риновирус.[13] Из-за этих ассоциаций с иммунными ответами было выдвинуто предположение, что ICAM-1 может функционировать при передаче сигналов. Лигирование ICAM-1 вызывает провоспалительные эффекты, такие как рекрутирование воспалительных лейкоцитов посредством передачи сигналов через каскады с участием ряда киназ, включая киназу p56lyn.

Прочие функции

ICAM-1 и растворимый ICAM-1 иметь антагонистические эффекты на узкие стыки формирование гемато-яичковый барьер, таким образом играя важную роль в сперматогенез.[14]

Наличие тяжелого гликозилирования и других структурных характеристик ICAM-1 предоставляет сайты связывания с белками для многих лигандов. ICAM-1 обладает сайтами связывания для ряда иммуноассоциированных лигандов. Примечательно, что ICAM-1 связывается с Macлиганд адгезии фага1 (Mac-1; ITGB2 / ITGAM ), лэкоцит жсоборование связано аntigen-1 (LFA-1 ), и фибриноген. Эти три белка обычно экспрессируются на эндотелиальных клетках и лейкоцитах, и они связываются с ICAM-1, чтобы облегчить трансмиграцию лейкоцитов через эндотелий сосудов в таких процессах, как экстравазация и воспалительная реакция. В результате этих характеристик связывания ICAM-1 классически отводили функцию межклеточного адгезия.

Исследователи начали подвергать сомнению роль ICAM-1 как простой молекулы адгезии, обнаружив, что ICAM-1 служит сайтом связывания для проникновения основной группы риновирусов человека (ВСР ) на различные типы клеток.[8] ICAM-1 также стал известен своей близостью к плазмодий falciparum -инфицированные эритроциты (PFIE), обеспечивающие большую роль ICAM-1 в инфекционных заболеваниях.

После более полного понимания роли ICAM-1 в межклеточной адгезии, экстравазации и инфекции была выдвинута гипотеза о потенциальной роли ICAM-1 в передаче сигнала. Большая часть работы с ICAM-1 в последние годы была сосредоточена на этом центральном вопросе, а также на смежных вопросах. Исследователи пришли к выводу, что, если окажется, что передача сигнала ICAM-1 имеет место, необходимо будет определить механизм этой передачи сигналов, условия и среду, в которой передача сигналов будет происходить, а также биологические конечные точки любых задействованных сигнальных каскадов. Помимо своих классически описанных функций в качестве молекулы адгезии и проникновения вируса, ICAM-1 теперь убедительно охарактеризован как обладающий ролью в передаче сигнала. Более того, сигнальные функции ICAM-1, по-видимому, связаны в первую очередь с провоспалительными путями. В частности, передача сигналов ICAM-1, по-видимому, вызывает набор воспалительных иммунных клеток, таких как макрофаги и гранулоциты.[15]

ICAM-1 также может участвовать в положительный отзыв петля и соревноваться с ICAM-2 для поддержания провоспалительной среды, способствующей трансмиграции эндотелия лейкоцитов. Было обнаружено, что как на уровне экспрессии мРНК, так и на уровне белка лигирование ICAM-1 усиливает собственную экспрессию ICAM-1 в петле положительной обратной связи. Кроме того, выражение RANTES Было также обнаружено, что мРНК и белок активируются лигированием ICAM-1. RANTES, или Регулируемый при активации экспрессируются и секретируются нормальными Т-клетками, представляет собой цитокин, который является хемотаксическим медиатором воспаления для различных воспалительных иммунных клеток, таких как гранулоциты и макрофаги.[16] Однако еще предстоит проделать большую работу для полной характеристики передачи сигналов ICAM-1. Связь между сигнальными средами ICAM-1 и ICAM-2 не была установлена ​​за пределами простой корреляции; исследование, связывающее передачу сигналов ICAM с фактической модуляцией воспалительной среды in vivo, еще не проводилось. Ретикулярная природа сигнальных каскадов требует, чтобы нижестоящие эффекторы ICAM-1 опосредовали передачу сигналов через различные киназы, включая p56lyn, Раф-1, а МАРК в основном неизвестны. Более тщательное изучение перекрестных помех между этими сигнальными молекулами может пролить дополнительный свет на биологические конечные точки, полученные в результате лигирования ICAM-1 и передачи сигнала.

Клиническое значение

ICAM-1 был замешан в субарахноидальное кровоизлияние (SAH). Во многих исследованиях показано, что уровни ICAM-1 значительно выше у пациентов с САК по сравнению с контрольными субъектами.[17][18] Хотя ICAM-1 напрямую не коррелирует с церебральным вазоспазм - вторичный симптом, которым страдают 70% пациентов с САК, - лечение анти-ICAM-1 уменьшало тяжесть вазоспазма.

ICAM-1 выражается клетки респираторного эпителия также является связующим звеном для риновирус, возбудитель большинства простуда.

ICAM-1 играет важную роль в глазной аллергии, рекрутируя провоспалительные лимфоциты и тучные клетки, способствуя развитию гиперчувствительность I типа реакция.

ICAM-1 является первичным рецептором входа для Coxsackievirus A21, онколитический вирус (торговая марка Cavatak, разрабатывается Виралитика ).[19]

Каннабиноид CB2 рецептор агонисты было обнаружено, что они уменьшают индукцию ICAM-1 и VCAM-1 поверхностная экспрессия в тканях человеческого мозга и первичном мозге человека эндотелиальные клетки (BMVEC) подвергаются воздействию различных провоспалительных медиаторов.[20]

Взаимодействия

ICAM-1 был показан взаимодействовать с участием CD11a,[21][22][23] EZR[24] и CD18.[21][25][26]

использованная литература

  1. ^ а б c ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000090339 - Ансамбль, Май 2017
  2. ^ а б c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000037405 - Ансамбль, Май 2017
  3. ^ "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
  4. ^ "Ссылка на Mouse PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
  5. ^ Карлсон М., Накамура И., Пейсон Р., О'Коннелл П., Лепперт М., Латроп Г. М., Лалоуэл Дж. М., Уайт Р. (май 1988 г.). «Выделение и картирование полиморфной последовательности ДНК (pMCT108.2) на хромосоме 18 [D18S24]». Исследования нуклеиновых кислот. 16 (9): 4188. Дои:10.1093 / nar / 16.9.4188. ЧВК  336612. PMID  2453850.
  6. ^ Кац Ф. Э., Паркар М., Стэнли К., Мюррей Л. Дж., Кларк Э. А., Гривз М. Ф. (январь 1985 г.). «Хромосомное картирование антигенов клеточных мембран, экспрессируемых на активированных В-клетках». Европейский журнал иммунологии. 15 (1): 103–06. Дои:10.1002 / eji.1830150121. PMID  3871395.
  7. ^ «Ген Энтреза: молекула межклеточной адгезии 1».
  8. ^ а б Белла Дж., Колаткар ПР, Марлор С.В., Греве Дж. М., Россманн М.Г. (апрель 1998 г.). «Структура двух аминоконцевых доменов человеческого ICAM-1 позволяет предположить, как он функционирует как рецептор риновируса и как лиганд интегрина LFA-1». Труды Национальной академии наук. 95 (8): 4140–45. Bibcode:1998PNAS ... 95.4140B. Дои:10.1073 / пнас.95.8.4140. ЧВК  22455. PMID  9539703.
  9. ^ Ротлейн Р., Дастин М.Л., Марлин С.Д., Спрингер Т.А. (август 1986 г.). «Молекула межклеточной адгезии человека (ICAM-1), отличная от LFA-1». Журнал иммунологии. 137 (4): 1270–4. PMID  3525675.
  10. ^ Ян Л., Фройо Р.М., Скиуто Т.Э., Дворак А.М., Алон Р., Лусцинскас Ф.В. (июль 2005 г.). «ICAM-1 регулирует адгезию нейтрофилов и трансцеллюлярную миграцию TNF-альфа-активированного эндотелия сосудов под током». Кровь. 106 (2): 584–92. Дои:10.1182 / кровь-2004-12-4942. ЧВК  1635241. PMID  15811956.
  11. ^ Gjelstrup LC, Boesen T, Kragstrup TW, Jørgensen A, Klein NJ, Thiel S, Deleuran BW, Vorup-Jensen T (октябрь 2010 г.). «Выделение больших функционально активных комплексов CD11 / CD18 Integrin с лейкоцитарных мембран во время синовиального воспаления различает три типа артрита посредством различного воздействия эпитопа». Журнал иммунологии. 185 (7): 4154–68. Дои:10.4049 / jimmunol.1000952. PMID  20826754.
  12. ^ Kragstrup TW, Jalilian B, Hvid M, Kjrgaard A, Østgård R, Schiøttz-Christensen B, Jurik AG, Robinson WH, Vorup-Jensen T., Deleuran B (февраль 2014 г.). «Сниженные уровни растворимого CD18 в плазме связывают инфильтрацию лейкоцитов с активностью заболевания при спондилоартрите». Исследования и лечение артрита. 16 (1): R42. Дои:10.1186 / ar4471. ЧВК  3978678. PMID  24490631.
  13. ^ Авраам Дж., Колонно Р. Дж. (Август 1984 г.). «Многие серотипы риновирусов имеют один и тот же клеточный рецептор». Журнал вирусологии. 51 (2): 340–45. Дои:10.1128 / JVI.51.2.340-345.1984. ЧВК  254443. PMID  6086949.
  14. ^ Сяо X, Мрук Д.Д., Ченг CY (2013). «Молекулы межклеточной адгезии (ICAM) и сперматогенез». Обновление репродукции человека. 19 (2): 167–86. Дои:10.1093 / humupd / dms049. ЧВК  3576004. PMID  23287428.
  15. ^ Этьен-Манневиль С., Шаверо Н., Стросберг А.Д., Couraud PO (июль 1999 г.). «Связанные с ICAM-1 сигнальные пути в астроцитах сходятся к фосфорилированию белка, связывающего элемент ответа на циклический АМФ, и секреции TNF-альфа». Журнал иммунологии. 163 (2): 668–74. PMID  10395656.
  16. ^ Блабер Р., Стилиану Э., Клейтон А., Стедман Р. (январь 2003 г.). «Селективная регуляция экспрессии генов ICAM-1 и RANTES после лигирования ICAM-1 на почечных фибробластах человека». Журнал Американского общества нефрологов. 14 (1): 116–27. Дои:10.1097 / 01.ASN.0000040595.35207.62. PMID  12506144.
  17. ^ Полин Р.С., Бавбек М., Шаффри М.Э., Биллапс К., Богаев К.А., Касселл Н.Ф., Ли К.С. (октябрь 1998 г.). «Обнаружение растворимого E-селектина, ICAM-1, VCAM-1 и L-селектина в спинномозговой жидкости пациентов после субарахноидального кровоизлияния». Журнал нейрохирургии. 89 (4): 559–67. Дои:10.3171 / jns.1998.89.4.0559. PMID  9761049.
  18. ^ Frijns CJ, Kappelle LJ (август 2002 г.). «Молекулы адгезии воспалительных клеток при ишемической цереброваскулярной болезни». Инсульт: журнал церебрального кровообращения. 33 (8): 2115–22. Дои:10.1161 / 01.STR.0000021902.33129.69. PMID  12154274.
  19. ^ Аннелс Н.Э., Мэнсфилд Д., Ариф М., Баллестерос-Мерино С., Симпсон Г.Р., Дениер М. и др. (Июль 2019). «Вирусное нацеливание на немышечно-инвазивный рак мочевого пузыря и праймирование противоопухолевого иммунитета после внутрипузырного введения вируса Коксаки А21» (PDF). Клинические исследования рака. 25 (19): 5818–5831. Дои:10.1158 / 1078-0432.CCR-18-4022. PMID  31273010. S2CID  208598278.
  20. ^ Рамирес С.Х., Хаско Дж., Скуба А., Фан С., Дикстра Х., Маккормик Р., Райхенбах Н., Кризбай И., Махадеван А., Чжан М., Тума Р., Сон Ю. Дж., Персидский Ю. (март 2012 г.). «Активация каннабиноидного рецептора 2 ослабляет взаимодействия лейкоцитов и эндотелиальных клеток и дисфункцию гематоэнцефалического барьера при воспалительных условиях». Журнал неврологии. 32 (12): 4004–16. Дои:10.1523 / JNEUROSCI.4628-11.2012. ЧВК  3325902. PMID  22442067.
  21. ^ а б Лу С, Такаги Дж., Springer TA (май 2001 г.). «Ассоциация проксимальных областей мембраны цитоплазматических доменов альфа- и бета-субъединиц сдерживает интегрин в неактивном состоянии». Журнал биологической химии. 276 (18): 14642–48. Дои:10.1074 / jbc.M100600200. PMID  11279101.
  22. ^ Симаока М, Сяо Т, Лю Дж. Х., Ян Й, Дон И, Джун С. Д., Маккормак А., Чжан Р., Йоахимиак А., Такаги Дж., Ван Дж. Х., Спрингер Т. А. (январь 2003 г.). «Структуры альфа-домена L I и его комплекса с ICAM-1 обнаруживают путь изменения формы для регуляции интегрина». Ячейка. 112 (1): 99–111. Дои:10.1016 / S0092-8674 (02) 01257-6. ЧВК  4372089. PMID  12526797.
  23. ^ Юсуф-Макагиансар Х., Макагиансар ИТ, Ху Й., Сиахан Т.Дж. (декабрь 2001 г.). «Синергетическая ингибирующая активность альфа- и бета-LFA-1 пептидов на взаимодействие LFA-1 / ICAM-1». Пептиды. 22 (12): 1955–62. Дои:10.1016 / S0196-9781 (01) 00546-0. PMID  11786177. S2CID  54343441.
  24. ^ Хейска Л., Альфтан К., Грёнхольм М., Вилья П., Вахери А., Карпен О. (август 1998 г.). «Ассоциация эзрина с молекулами межклеточной адгезии-1 и -2 (ICAM-1 и ICAM-2). Регулирование фосфатидилинозитол 4, 5-бисфосфат». Журнал биологической химии. 273 (34): 21893–900. Дои:10.1074 / jbc.273.34.21893. PMID  9705328.
  25. ^ Котовуори А., Песса-Морикава Т., Котовуори П., Нортамо П., Гамберг К.Г. (июнь 1999 г.). «ICAM-2 и пептид из его связывающего домена являются эффективными активаторами адгезии лейкоцитов и сродства к интегрину». Журнал иммунологии. 162 (11): 6613–20. PMID  10352278.
  26. ^ Хуанг С, Springer TA (Август 1995 г.). «Связывающий интерфейс на I-домене антигена-1, ассоциированного с функцией лимфоцитов (LFA-1), необходим для специфического взаимодействия с молекулой межклеточной адгезии 1 (ICAM-1)». Журнал биологической химии. 270 (32): 19008–16. Дои:10.1074 / jbc.270.32.19008. PMID  7642561.

дальнейшее чтение

внешние ссылки