Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Комплемента рецептор типа 1 ( CR1 ) , также известный как C3b / C4B рецептора или CD35 (кластер дифференцировки 35) представляет собой белок , который у человека кодируется CR1 гена . [3] [4]

Этот ген является членом семейства регуляторов активации комплемента (RCA) и расположен в «кластерной RCA» области хромосомы 1. Ген кодирует мономерный однопроходный мембранный гликопротеин типа I, обнаруживаемый в эритроцитах , лейкоцитах , подоцитах клубочков , гиалоциты и фолликулярные дендритные клетки селезенки . Система группы крови Кнопса - это система антигенов, расположенных на этом белке. Белок опосредует связывание клеток с частицами и иммунными комплексами, которые имеют активированный комплемент. Снижение экспрессии этого белка и / или мутации в его гене были связаны с карциномами желчного пузыря,мезангиокапиллярный гломерулонефрит , системная красная волчанка и саркоидоз . Мутации в этом гене также были связаны с уменьшением розеток Plasmodium falciparum , что обеспечивает защиту от тяжелой малярии. Были охарактеризованы альтернативные аллель-специфические варианты сплайсинга, кодирующие разные изоформы. Были описаны дополнительные аллель-специфические изоформы, включая секретируемую форму, но они не были полностью охарактеризованы. [3]

У приматов CR1 служит основной системой для обработки и очистки опсонизированных комплементом иммунных комплексов . Было показано, что CR1 может действовать как негативный регулятор каскада комплемента , опосредовать иммунную адгезию и фагоцитоз, а также ингибировать как классический, так и альтернативный пути. Количество молекул CR1 уменьшается с возрастом эритроцитов у нормальных людей, а также уменьшается при патологических состояниях, таких как системная красная волчанка (СКВ), ВИЧ- инфекция, некоторые гемолитические анемии и другие состояния с иммунными комплексами . [5] У мышей CR1 представляет собой альтернативно сплайсированный вариант гена рецептора комплемента 2 (CR2).

Определенные аллели этого гена статистически связаны с повышенным риском развития болезни Альцгеймера с поздним началом . [6] [7]

Область гена [ править ]

У человека ген CR1 расположен на длинном плече хромосомы 1 в полосе 32 (1q32) и находится в комплексе иммунорегуляторных генов. В 5'-3 'порядке расположены гены в этой области: белок мембранного кофактора - CR1 - рецептор комплемента 2 типа - фактор ускорения распада - C4-связывающий белок.

  • Белок мембранного кофактора представляет собой широко распространенный связывающий C3b / C4b регуляторный гликопротеин системы комплемента;
  • фактор ускорения распада (DAF: CD55: антиген Кромера) защищает клетки-хозяева от повреждений, опосредованных комплементом, регулируя активацию C3-конвертаз на поверхности клеток-хозяев;
  • рецептор комплемента 2 представляет собой рецептор C3d.

Фактор H , другой иммунорегуляторный белок, также отображается в этом месте. [8]

Структура гена и изоформы [ править ]

Канонический ген Cr2 / CD21 субприматов млекопитающих продуцирует рецепторы комплемента двух типов (CR1, примерно 200 кДа; CR2, примерно 145 кДа) посредством альтернативного сплайсинга мРНК. Ген Cr2 мыши содержит 25 экзонов; общий первый экзон сплайсирован с экзоном 2 и экзоном 9 в транскриптах, кодирующих CR1 и CR2, соответственно. Стенограмма с открытой рамкой чтенияиз 4224 нуклеотидов кодирует длинную изоформу CR1; Предполагается, что это будет белок из 1408 аминокислот, который включает 21 короткий консенсусный повтор (SCR) примерно 60 аминокислот каждая, плюс трансмембранные и цитоплазматические области. Изоформа CR2 (1032 аминокислоты) кодируется более коротким транскриптом (3096 кодирующих нуклеотидов), в котором отсутствуют экзоны 2-8, кодирующие SCR1-6. CR1 и CR2 на В-клетках мыши образуют комплексы с дополнительным комплексом активации, содержащим белки CD19, CD81 и fragilis / Ifitm (мышиные эквиваленты LEU13). [9]

Ген рецептора комплемента 2 (CR2) приматов продуцирует только меньшую изоформу CR2; CR1 приматов, который повторяет многие структурные домены и предполагаемые функции CR1, производного от Cr2, у субприматов, кодируется отдельным геном CR1 (очевидно, происходящим из гена субприматов Crry).

Изоформы CR1 и CR2, полученные из гена Cr2, обладают одинаковой С-концевой последовательностью, так что ассоциация с CD19 и активация через нее должны быть эквивалентными. CR1 может связываться с комплексами C4b и C3b, тогда как CR2 (мышиный и человеческий) связывается с комплексами, связанными с C3dg. CR1, поверхностный белок, продуцируемый в основном фолликулярными дендритными клетками , имеет решающее значение для генерации соответствующим образом активированных В-клеток зародышевого центра и для ответа зрелых антител на бактериальную инфекцию. [10]

Наиболее распространенный аллельный вариант гена CR1 человека (CR1 * 1) состоит из 38 экзонов размером 133 т.п.н., кодирующих белок из 2039 аминокислот с прогнозируемой молекулярной массой 220 кДа. Большие вставки и делеции привели к появлению четырех структурно изменчивых генов, а некоторые аллели могут простираться до 160 т.п.н. и 9 дополнительных экзонов. Сайт начала транскрипции был картирован на 111 п.н. выше кодона инициации трансляции ATG, и есть еще один возможный сайт старта на 29 п.н. В промоторной области отсутствует отчетливый блок ТАТА.последовательность. Ген экспрессируется в основном на эритроцитах , моноцитах , нейтрофилах и В-клетках, но также присутствует на некоторых Т-лимфоцитах , тучных клетках и подоцитах клубочков .

Структура [ править ]

Кодируемый белок содержит сигнальный пептид из 47 аминокислот , внеклеточный домен из 1930 остатков, трансмембранный домен из 25 остатков и С-концевую цитоплазматическую область из 43 аминокислот. Лидерная последовательность и 5'-нетранслируемая область содержатся в одном экзоне. Большой внеклеточный домен CR1, который имеет 25 потенциальных сайтов N-гликозилирования , можно разделить на 30 коротких консенсусных повторов (SCR) (также известных как повторы контрольного белка комплемента (CCP) или суши-домены), каждый из которых содержит от 60 до 70 аминокислот. . Гомология последовательностей SCR колеблется от 60 до 99 процентов. Трансмембранная область кодируется 2 экзонами, а цитоплазматический домен и 3'-нетранслируемые области кодируются двумя отдельными экзонами.

Примерно 30 SCR дополнительно группируются в четыре более длинные области, называемые длинными гомологичными повторами (LHR), каждая из которых кодирует приблизительно 45 кДа белка и обозначается LHR-A, -B, -C и -D. Первые три имеют семь SCR, а LHR-D - 9 или больше. Каждый LHR состоит из 8 экзонов и внутри LHR, SCR 1, 5 и 7 каждый кодируется одним экзоном, SCR 2 и 6 каждый кодируется 2 экзонами, а один экзон кодируется для SCR 3 и 4. LHR, по-видимому, возник в результате неравного кроссинговера, и событие, которое привело к LHR-B, по-видимому, произошло в четвертом экзоне LHR-A или –C. К настоящему времени атомная структура решена для СКЛ 15–16, 16 и 16–17.

Аллели [ править ]

Четыре известных аллеля человека кодируют белки с прогнозируемой молекулярной массой 190 кДа, 220 кДа, 250 кДа и 280 кДа. [5] Варианты множественного размера (55–220 кДа) также обнаружены у нечеловеческих приматов и частичная дупликация на амино-конце (CR1-подобный ген), которая кодирует короткие (55-70 кДа) формы, экспрессируемые на нечеловеческих эритроцитах. Эти короткие формы CR1, некоторые из которых представляют собой гликозилфосфатидилинозитол(GPI) заякорены, экспрессируются на эритроцитах, а форма CR1 220 кДа экспрессируется на моноцитах. Ген, включающий повторы, является высококонсервативным у приматов, возможно, из-за способности повторов связывать комплемент. LHR-A связывается преимущественно с компонентом комплемента C4b: LHR-B и LHR-C связываются с C3b, а также, хотя и с более низким сродством, с C4b. Любопытно, что ген CR1 человека, по-видимому, имеет необычную белковую конформацию, но значение этого открытия неясно.

Среднее количество молекул рецептора комплемента 1 (CR1) на эритроцитах у нормальных людей находится в диапазоне 100–1000 молекул на клетку. Существуют два кодоминантных аллеля - один контролирует высокую, а другой низкую экспрессию. Гомозиготы различаются в 10–20 раз: гетерозиготы обычно имеют 500–600 копий на эритроцит. Эти два аллеля, по-видимому, возникли до расхождения между европейским и африканским населением.

Розетка [ править ]

Белок мембраны 1 эритроцитов Plasmodium falciparum (PfEMP1) взаимодействует с неинфицированными эритроцитами. Эта «липкость», известная как розетка , считается стратегией, используемой паразитом, чтобы оставаться изолированным в микрососудистом русле, чтобы избежать разрушения в селезенке и печени . Розетение эритроцитов вызывает нарушение кровотока в микрокапиллярах . Существует прямое взаимодействие между PfEMP1 и функциональным участком рецептора комплемента типа 1 на неинфицированных эритроцитах. [5]

Роль в группах крови [ править ]

Knops антиген был система 25 - е группы крови признана и состоит из одного антигена - Йорк (Yk) а со следующими парами аллельными:

  • Кнопки (Kn) a и b
  • Маккой (МакКи) а и б
  • Свейн-Лэнгли (Sl) 1 и 2

Известно, что антиген находится внутри повторов белка CR1 и впервые был описан в 1970 году у 37-летней женщины европеоидной расы. Существуют расовые различия в частоте встречаемости этих антигенов: 98,5% и 96,7% американцев европеоидной расы и африканцы соответственно положительны на McC (a). 36% населения Мали были Kn (a), и 14% имели нулевой (или Helgeson) фенотип, по сравнению с только 1% в американской популяции. Частота McC (b) и Sl (2) выше у африканцев по сравнению с европейцами, и в то время как частота McC (b) была одинаковой у африканцев из США или Мали.фенотип Sl (b) значительно чаще встречается в Мали - 39% и 65% соответственно. В Гамбии фенотип Sl (2) / McC (b), по-видимому, был выбран положительно - предположительно из-за малярии. 80% жителей Папуа-Новой Гвинеи имеют фенотип Хельгесона, и исследования случай-контроль показывают, что этот фенотип имеет защитный эффект против тяжелой малярии .

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl, выпуск 89: ENSG00000203710 - Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ "Human PubMed Reference:" . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  3. ^ a b «Ген Entrez: компонент комплемента CR1 (3b / 4b) рецептор 1 (группа крови Knops)» .
  4. ^ Molds JM, Nickells MW, Molds JJ, Brown MC, Atkinson JP (май 1991). «Рецептор C3b / C4b распознается антисыворотками групп крови Нопса, Маккоя, Свейн-Лэнгли и Йорка» . Журнал экспериментальной медицины . 173 (5): 1159–63. DOI : 10,1084 / jem.173.5.1159 . PMC 2118866 . PMID 1708809 .  
  5. ^ a b c Khera R, Das N (февраль 2009 г.). «Рецептор комплемента 1: ассоциации болезни и терапевтические последствия» . Молекулярная иммунология . 46 (5): 761–72. DOI : 10.1016 / j.molimm.2008.09.026 . PMC 7125513 . PMID 19004497 .  
  6. ^ Lambert JC, Heath S, Even G, Campion D, Sleegers K, Hiltunen M и др. (Октябрь 2009 г.). «Полногеномное ассоциативное исследование выявляет варианты CLU и CR1, связанные с болезнью Альцгеймера». Генетика природы . 41 (10): 1094–9. DOI : 10.1038 / ng.439 . PMID 19734903 . S2CID 24530130 . Краткое содержание - журнал TIME (06.09.2009).  
  7. ^ Fonseca MI, Chu S, Pierce AL, Brubaker WD, Hauhart RE, Mastroeni D, et al. (2016). «Анализ предполагаемой роли CR1 в болезни Альцгеймера: генетическая ассоциация, экспрессия и функция» . PLOS ONE . 11 (2): e0149792. Bibcode : 2016PLoSO..1149792F . DOI : 10.1371 / journal.pone.0149792 . PMC 4767815 . PMID 26914463 .  
  8. ^ Das, N; Бисвас, B; Хера, Р. (2013). Связанные с мембраной регуляторные белки комплемента как биомаркеры и потенциальные терапевтические мишени для СКВ . Успехи экспериментальной медицины и биологии . 735 . С. 55–81. DOI : 10.1007 / 978-1-4614-4118-2_4 . ISBN 978-1-4614-4117-5. PMID  23402019 .
  9. Перейти ↑ Jacobson AC, Weis JH (сентябрь 2008 г.). «Сравнительная функциональная эволюция CR1 и CR2 человека и мыши» . Журнал иммунологии . 181 (5): 2953–9. DOI : 10.4049 / jimmunol.181.5.2953 . PMC 3366432 . PMID 18713965 .  
  10. ^ Donius LR, Handy JM, Вайс JJ, Вайс JH (июль 2013). «Оптимальная активация В-клеток зародышевого центра и Т-зависимые ответы антител требуют экспрессии рецептора комплемента мыши Cr1» . Журнал иммунологии . 191 (1): 434–47. DOI : 10.4049 / jimmunol.1203176 . PMC 3707406 . PMID 23733878 .  

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Ахерн JM, Fearon DT (1989). «Структура и функция рецепторов комплемента CR1 (CD35) и CR2 (CD21)». Успехи в иммунологии Том 46 . Adv. Иммунол . Успехи иммунологии. 46 . С. 183–219. DOI : 10.1016 / S0065-2776 (08) 60654-9 . ISBN 9780120224463. PMID  2551147 .
  • Вонг WW, Фаррелл С.А. (январь 1991 г.). «Предлагаемая структура аллотипа F 'человеческого CR1. Потеря сайта связывания C3b может быть связана с измененной функцией». Журнал иммунологии . 146 (2): 656–62. PMID  1670949 .
  • Tuveson DA, Ahearn JM, Matsumoto AK, Fearon DT (май 1991 г.). «Молекулярные взаимодействия рецепторов комплемента на В-лимфоцитах: комплекс CR1 / CR2, отличный от комплекса CR2 / CD19» . Журнал экспериментальной медицины . 173 (5): 1083–9. DOI : 10,1084 / jem.173.5.1083 . PMC  2118840 . PMID  1708808 .
  • Molds JM, Nickells MW, Molds JJ, Brown MC, Atkinson JP (май 1991 г.). «Рецептор C3b / C4b распознается антисыворотками групп крови Нопса, Маккоя, Свейн-Лэнгли и Йорка» . Журнал экспериментальной медицины . 173 (5): 1159–63. DOI : 10,1084 / jem.173.5.1159 . PMC  2118866 . PMID  1708809 .
  • Рао Н., Фергюсон ди-джей, Ли С.Ф., Телен MJ (май 1991 г.). «Идентификация антигенов группы крови эритроцитов человека на рецепторе C3b / C4b». Журнал иммунологии . 146 (10): 3502–7. PMID  1827486 .
  • Hourcade D, Miesner DR, Bee C, Zeldes W., Atkinson JP (январь 1990 г.). «Дупликация и дивергенция аминоконцевой кодирующей области гена рецептора 1 комплемента (CR1). Пример согласованной (горизонтальной) эволюции внутри гена». Журнал биологической химии . 265 (2): 974–80. PMID  2295627 .
  • Reynes M, Aubert JP, Cohen JH, Audouin J, Tricottet V, Diebold J, Kazatchkine MD (октябрь 1985). «Фолликулярные дендритные клетки человека экспрессируют антигены рецепторов комплемента CR1, CR2 и CR3». Журнал иммунологии . 135 (4): 2687–94. PMID  2411809 .
  • Hinglais N, Kazatchkine MD, Mandet C, Appay MD, Bariety J (ноябрь 1989 г.). «Клетки Купфера печени человека экспрессируют антигены рецепторов комплемента CR1, CR3 и CR4. Иммуногистохимическое исследование». Лабораторные исследования; Журнал технических методов и патологии . 61 (5): 509–14. PMID  2478758 .
  • Фирон Д. Т., Кликкштейн Л. Б., Вонг В. В., Уилсон Дж. Г., Мур Ф. Д., Вейс Дж. Дж. И др. (1989). «Иммунорегуляторные функции комплемента: структурные и функциональные исследования рецепторов комплемента типа 1 (CR1; CD35) и типа 2 (CR2; CD21)». Прогресс в клинических и биологических исследованиях . 297 : 211–20. PMID  2531419 .
  • Wong WW, Cahill JM, Rosen MD, Kennedy CA, Bonaccio ET, Morris MJ и др. (Март 1989 г.). «Структура гена CR1 человека. Молекулярные основы структурного и количественного полиморфизма и идентификация нового CR1-подобного аллеля» . Журнал экспериментальной медицины . 169 (3): 847–63. DOI : 10,1084 / jem.169.3.847 . PMC  2189269 . PMID  2564414 .
  • Wong WW, Kennedy CA, Bonaccio ET, Wilson JG, Klickstein LB, Weis JH, Fearon DT (ноябрь 1986). «Анализ множественных полиморфизмов длин рестрикционных фрагментов гена рецептора комплемента человека типа I. Дублирование геномных последовательностей происходит в ассоциации с аллотипом рецептора с высокой молекулярной массой» . Журнал экспериментальной медицины . 164 (5): 1531–46. DOI : 10,1084 / jem.164.5.1531 . PMC  2188435 . PMID  2877046 .
  • Вонг WW, Klickstein LB, Smith JA, Weis JH, Fearon DT (ноябрь 1985 г.). «Идентификация частичного клона кДНК человеческого рецептора для фрагментов комплемента C3b / C4b» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 82 (22): 7711–5. Bibcode : 1985PNAS ... 82.7711W . DOI : 10.1073 / pnas.82.22.7711 . PMC  391403 . PMID  2933745 .
  • Klickstein LB, Wong WW, Smith JA, Weis JH, Wilson JG, Fearon DT (апрель 1987 г.). «Человеческий рецептор C3b / C4b (CR1). Демонстрация длинных гомологичных повторяющихся доменов, которые состоят из характеристик коротких консенсусных повторов C3 / C4-связывающих белков» . Журнал экспериментальной медицины . 165 (4): 1095–112. DOI : 10,1084 / jem.165.4.1095 . PMC  2188588 . PMID  2951479 .
  • Молденхауэр Ф., Дэвид Дж., Филдер А. Х., Лахманн П. Дж., Уолпорт М. Дж. (Сентябрь 1987 г.). «Унаследованный дефицит рецептора комплемента эритроцитов типа 1 не вызывает предрасположенности к системной красной волчанке» . Артрит и ревматизм . 30 (9): 961–6. DOI : 10.1002 / art.1780300901 . PMID  2959289 .
  • Hourcade D, Miesner DR, Atkinson JP, Holers VM (октябрь 1988 г.). «Идентификация альтернативного сайта полиаденилирования в транскрипционной единице человеческого рецептора C3b / C4b (рецептор комплемента типа 1) и прогнозирование секретируемой формы рецептора комплемента типа 1» . Журнал экспериментальной медицины . 168 (4): 1255–70. DOI : 10.1084 / jem.168.4.1255 . PMC  2189081 . PMID  2971757 .
  • Klickstein LB, Bartow TJ, Miletic V, Rabson LD, Smith JA, Fearon DT (ноябрь 1988 г.). «Идентификация различных сайтов узнавания C3b и C4b в человеческом рецепторе C3b / C4b (CR1, CD35) с помощью делеционного мутагенеза» . Журнал экспериментальной медицины . 168 (5): 1699–717. DOI : 10.1084 / jem.168.5.1699 . PMC  2189104 . PMID  2972794 .
  • Hing S, Day AJ, Linton SJ, Ripoche J, Sim RB, Reid KB, Solomon E (май 1988 г.). «Отнесение компонентов комплемента C4-связывающего белка (C4BP) и фактора H (FH) к хромосоме человека 1q с использованием зондов кДНК». Анналы генетики человека . 52 (2): 117–22. DOI : 10.1111 / j.1469-1809.1988.tb01086.x . PMID  2977721 . S2CID  37855701 .
  • Fearon DT (июль 1985 г.). «Рецепторы комплемента человека для C3b (CR1) и C3d (CR2)» . Журнал следственной дерматологии . 85 (1 доп.): 53с – 57с. DOI : 10.1111 / 1523-1747.ep12275473 . PMID  2989379 .
  • Уилсон Дж. Г., Мерфи Е. Е., Вонг В. В., Кликштейн Л. Б., Вейс Дж. Х., Фирон Д. Т. (июль 1986 г.). «Идентификация полиморфизма длины рестрикционного фрагмента с помощью кДНК CR1, которая коррелирует с количеством CR1 на эритроцитах» . Журнал экспериментальной медицины . 164 (1): 50–9. DOI : 10,1084 / jem.164.1.50 . PMC  2188187 . PMID  3014040 .

Внешние ссылки [ править ]

  • CR1 + белок, + человек по медицинским предметным рубрикам Национальной медицинской библиотеки США (MeSH)
  • Рецепторы, + Complement + 3b в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
  • Knops системы групп крови у BGMUT группы крови Антиген Gene Мутация базы данных в NCBI , NIH

Эта статья включает текст из Национальной медицинской библиотеки США , находящийся в открытом доступе .