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| カスパーゼリクルートドメイン | |||||||||||
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 RAIDDカードの構造。[1] | |||||||||||
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| シンボル | カード | ||||||||||
| パム | PF00619 | ||||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||||
| 頭いい | SM00114 | ||||||||||
| プロサイト | PS50209 | ||||||||||
| SCOP2 | 3crd / スコープ / SUPFAM | ||||||||||
| 医療機器 | cd01671 | ||||||||||
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| カスパーゼリクルートドメイン、IPS1/RIG-I | |||||||||
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| 識別子 | |||||||||
| シンボル | カード_2 | ||||||||
| パム | PF00619 | ||||||||
| インタープロ | IPR031964 | ||||||||
| SCOP2 | 2lwd / スコープ / SUPFAM | ||||||||
| 医療機器 | cd08789 | ||||||||
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カスパーゼリクルートメントドメイン、またはカスパーゼ活性化およびリクルートメントドメイン( CARD ) は、さまざまなタンパク質、典型的には炎症やアポトーシスに関連するプロセスに関与するタンパク質に見られる相互作用モチーフです。これらのドメインは、個々の CARD 間の直接的な相互作用を介して、より大きなタンパク質複合体の形成を仲介します。CARD は、ヘリカーゼ、キナーゼ、ミトコンドリアタンパク質、カスパーゼ、およびその他の細胞質因子を含む、驚くほど広範囲のタンパク質に見られます。
基本機能
CARD は、デスフォールドとして知られるタンパク質モチーフのサブクラスであり、疎水性コアと荷電残基で構成された外面を持つ 6 ～ 7 個の逆平行アルファヘリックスの配置を特徴としています。このクラスの他のモチーフには、ピリンドメイン(PYD)、デスドメイン(DD)、デスエフェクタードメイン(DED) があり、これらはすべて主にアポトーシスと炎症反応の調節に機能します。
アポトーシスでは
CARDはもともと、カスパーゼ活性化とアポトーシスの調節への関与に基づいて特徴づけられました。[2]このドメインの基本的な6ヘリックス構造は、アポトーシス機構のいくつかの構成要素が最初に特徴づけられた生物であるC.エレガンスのced-3およびced-4遺伝子 まで遡って保存されているようです。CARDは、アポトーシスを促進する多くのタンパク質、主に哺乳類のカスパーゼ1、2、4、5、9、および15に存在します。
哺乳類の免疫反応では
IL-1およびIL-18の処理
多数の CARD が、細菌やウイルスの病原体、およびさまざまな内因性ストレスシグナルに対する炎症の調節に役割を果たしていることが示されています。最近、NLR タンパク質 Ipaf-1 に関する研究により、CARD が免疫応答に参加する仕組みについての洞察が得られました。Ipaf-1 は、N 末端 CARD、ヌクレオチド結合ドメイン、および C 末端ロイシンリッチリピート (LRR) を特徴としており、Toll 様受容体に見られるものと同様の機能を果たすと考えられています。この分子の主な役割は、インフラマソームと呼ばれる大きな複合体との会合を介して、プロ IL-1β およびプロ IL-18 を成熟型にタンパク質分解的に処理する制御であると考えられます。細胞内細菌であるS. typhimuriumまたはその他のストレスシグナルによってIpaf-1が活性化されると、Ipaf-1はCARD-CARD会合を介して、未知の化学量論でASCと呼ばれるCARD含有アダプターとカスパーゼ-1をリクルートします。この複合体は、次にカスパーゼ-1の自己タンパク質分解活性化と、それに続くIL-1βおよびIL-18の成熟につながります。
抗ウイルスシグナル伝達
最近、CARD含有タンパク質のサブセットが、パラミクソウイルス科、オルトミクソウイルス科、ラブドウイルス科を含む多くのウイルスゲノムの共通構成要素である細胞内二本鎖RNAの認識に関与していることが示されています。NLRとは異なり、RIG-IおよびMDA5と呼ばれるこれらのタンパク質は、二本鎖ウイルスRNAと直接相互作用して処理するツインN末端CARDおよびC末端RNAヘリカーゼドメインを含んでいます。この処理により、CARDは、ミトコンドリアに固定された下流アダプターであるIPS-1/MAVS/ VISA /CardifのCARDと相互作用できるようになります。IPS-1とRIG-I/MDA-5の相互作用はin vitroで示されていますが、ウイルス検出時に形成される複合体の性質は特徴付けられていません。
アダプタータンパク質 VISA は、核因子 κB キナーゼ (IKK) タンパク質キナーゼ ファミリー メンバーの阻害剤をさらに活性化します。標準的な IKK ファミリー メンバーであるIKKaとIKKb はウイルス誘発性NF-κB活性化に不可欠ですが、非標準的な IKK ファミリー メンバーであるTBK1とIKBKE はIRF3 と IRF7 のリン酸化と活性化を担っています (Fitzgerald ら、2003 年; Hemmi ら、2004 年; Matsui ら、2006 年)。さまざまな研究により、ウイルスによる NF-κB および/または IRF3 の活性化には、TRAF3、TRAF6、TANK、NEMO (IKKg)、TRADD、FADD、および RIP を含む他のいくつかのシグナル伝達成分が関与していることも実証されています (Kawai et al., 2005; Michallet et al., 2008; Oganesyan et al., 2006; Saha et al., 2006; Xu et al., 2005; Zhao et al., 2007)。
自己免疫
炎症の調節因子としての役割のため、突然変異またはストレス信号の継続的な存在によってもたらされる特定の CARD 含有タンパク質の構成的活性化は、多くの炎症性症候群の原因となる役割を果たしていると示唆されています。細胞内 NOD2 タンパク質の機能獲得変異は、クローン病のリスク増加に関連しています。少なくとも 2 つの関連する PYD 含有タンパク質、クリオピリン/ CIAS-1とピリン / MEFV の活性化変異は、それぞれ マックル・ウェルズ症候群と家族性地中海熱に関連しています。
CARD含有タンパク質のリスト
- BIRC2 バキュロウイルスアポトーシス阻害剤（IAP）リピート含有2、C-IAP1としても知られる[1]
- BIRC3 バキュロウイルスIAPリピート含有3、C-IAP2としても知られる[2] [永久リンク切れ ]
- カスパーゼ-1：アポトーシス関連システインペプチダーゼ（インターロイキン1、ベータ、コンベルターゼ; ICE）[3] [永久リンク切れ ]
- カスパーゼ-2：アポトーシス関連システインペプチダーゼ [4] [永久リンク切れ ]
- カスパーゼ-4：アポトーシス関連システインペプチダーゼ [5] [永久リンク切れ ]
- カスパーゼ-5：アポトーシス関連システインペプチダーゼ [6] [永久リンク切れ ]
- カスパーゼ-9：アポトーシス関連システインペプチダーゼ [7] [永久リンク切れ ]
- カスパーゼ-12：アポトーシス関連システインペプチダーゼ [8] [永久デッドリンク ]
- カスパーゼ-13：アポトーシス関連システインペプチダーゼ[9]
- ICEBERG：カスパーゼ1阻害剤アイスバーグ[10]
- 擬似ICE：カスパーゼ1優性負性阻害剤 擬似ICE、別名COP1 [11]
- MDA-5：メラノーマ分化関連タンパク質5、インターフェロン誘導ヘリカーゼCドメイン含有タンパク質1（IFIH1）とも呼ばれる[12] [永久リンク切れ ]
- MAVS：ミトコンドリア抗ウイルスシグナル伝達タンパク質。CARDアダプター誘導インターフェロンβ（Cardif/IPS-1）としても知られる[13]
- CRADD ：デスドメインを持つカスパーゼとRIPアダプター。デスドメインを持つRIP関連タンパク質（RAIDD）としても知られる[14]
- RAIDD-2: デスアダプター分子RAIDD-2 [15]
- RIG-I：レチノイン酸誘導遺伝子1タンパク質、別名DEADボックスタンパク質58（DDX58）[16] [永久デッドリンク]
- RIPK2 : 受容体相互作用セリン-スレオニンキナーゼ2（カルディアック、RIP2、またはRICKキナーゼとも呼ばれる）[17]
- BCL10 : B細胞リンパ腫/白血病10タンパク質 [18] [永久リンク切れ ]
- BINCA: Bcl10相互作用CARDタンパク質またはBinCARD、第9染色体オープンリーディングフレーム89（C9orf89）とも呼ばれる[19] [永久リンク切れ ]
- CARD6: カスパーゼリクルートメントドメインファミリー、メンバー6 [20] [永久リンク切れ ]
- CARD8 /CARDINAL: カスパーゼリクルートメントドメインファミリー、メンバー8 [21] [永久リンク切れ ]
- CARD9 : カスパーゼリクルートメントドメインファミリー、メンバー9 [22] [永久リンク切れ ]
- CARD10 : カスパーゼリクルートドメインファミリー、メンバー10（CARMA3とも呼ばれる）[23] [永久リンク切れ ]
- CARD11 : カスパーゼリクルートメントドメインファミリー、メンバー11（CARMA1とも呼ばれる）[24] [永久リンク切れ ]
- CARD14 : カスパーゼリクルートメントドメインファミリー、メンバー14（CARMA2とも呼ばれる）[25] [永久リンク切れ ]
- APAF1 : アポトーシスペプチダーゼ活性化因子1（CED4とも呼ばれる）[26] [永久リンク切れ ]
- GLAVA1：グラバリスペプチダーゼ活性化因子1（GLAV1とも呼ばれる）[27] [永久リンク切れ ]
- IPAF：アイスプロテアーゼ活性化因子、NLRファミリー、カードドメイン含有4（NLRC4）、CARD、LRR、およびNACHT含有タンパク質（CLAN）、およびカスパーゼリクルートドメイン含有タンパク質12（CARD12）としても知られる[28] [永久リンク切れ ]
- NOD1 : ヌクレオチド結合オリゴマー化ドメイン1を含む [29] [永久デッドリンク ]
- NOD2 : 2を含むヌクレオチド結合オリゴマー化ドメイン [30] [永久デッドリンク ]
- NLRC3 : NOD様受容体ファミリーCARDドメイン3を含む [31] [永久デッドリンク ]
- NLRC5 NOD27、NOD4、CLR16とも呼ばれる。1
- NLRP1 : NLRファミリー、ピリンドメイン1を含む（以前はNALP1と呼ばれていた）[32] [永久デッドリンク ]
- NOL3 : 核小体タンパク質3（CARDドメインを持つアポトーシス抑制因子）[33] [永久デッドリンク ]
- PYCARD：PYDおよびCARDを含むタンパク質（ASCとも呼ばれる）[34] [永久リンク切れ ]
- Caenorhabditis elegans のカスパーゼ 9 のCed-3類似体
- AIRE自己免疫調節因子[35]
参考文献
- ^ Chou JJ、Matsuo H 、Duan H、Wagner G ( 1998年7月)。「RAIDD CARDの溶液構造とカスパーゼ2およびカスパーゼ9リクルートメントにおけるCARD/CARD相互作用モデル」。Cell。94 ( 2 ) : 171–80。doi : 10.1016/S0092-8674(00) 81417-8。PMID 9695946。S2CID 16499945 。
- ^ Hofmann K, Bucher P, Tschopp J (1997). 「CARDドメイン：新しいアポトーシスシグナル伝達モチーフ」Trends Biochem Sci . 22 (5): 155–6. doi :10.1016/S0968-0004(97)01043-8. PMID 9175472.
- Hiscott J; et al. (2006). 「MasterCARD: 自然免疫へのかけがえのないつながり」. Trends Mol Med . 12 (2): 53–6. doi :10.1016/j.molmed.2005.12.003. PMID 16406812.
- Ting JP、Williams KL (2005)。「CATERPILLERファミリー：免疫/アポトーシスタンパク質の古代ファミリー」。Clin Immunol . 115 (1): 33–7. doi :10.1016/j.clim.2005.02.007. PMID 15870018。
- Martinon F, Tschopp J (2004). 「炎症性カスパーゼ：細胞内自然免疫系と自己炎症性疾患との関連」Cell . 117 (5): 561–74. doi : 10.1016/j.cell.2004.05.004 . PMID 15163405. S2CID 15140093.
- Hong GS、Junk YK (2002)。「カスパーゼリクルートメントドメイン (CARD) はカスパーゼ調節と NF-kappaB シグナルの二重機能スイッチとして機能する」。J Biochem Mol Biol . 35 (1): 19–23. doi : 10.5483/BMBRep.2002.35.1.019 . PMID 16248965。
- Bouchier-Hayes L、Martin SJ (2002)。「アポトーシスと免疫におけるカードゲーム」。EMBO Rep . 3 (7): 616–21. doi :10.1093/embo-reports/kvf139. PMC 1084193. PMID 12101092 。