stringtranslate.com

CD31

Молекула адгезии эндотелиальных клеток тромбоцитов (PECAM-1), также известная как кластер дифференциации 31 (CD31), представляет собой белок , который у человека кодируется геном PECAM1, обнаруженным на хромосоме 17q23.3 . [5] [6] [7] [8] PECAM-1 играет ключевую роль в удалении старых нейтрофилов из организма.

Структура

PECAM-1 — это высокогликозилированный белок с массой около 130 кДа. [9] Структура этого белка была определена молекулярным клонированием в 1990 году, когда было обнаружено, что PECAM-1 имеет N-концевой домен с 574 аминокислотами, трансмембранный домен с 19 аминокислотами и C-концевой цитоплазматический домен с 118 аминокислотами. N-концевой домен состоит из шести внеклеточных Ig-подобных доменов. [10]

Взаимодействия

PECAM-1 — это белок межклеточной адгезии [11] , который взаимодействует с другими молекулами PECAM-1 посредством гомофильных взаимодействий или с молекулами, не относящимися к PECAM-1, посредством гетерофильных взаимодействий . [12] Гомофильные взаимодействия между молекулами PECAM-1 опосредуются антипараллельными взаимодействиями между внеклеточным Ig-подобным доменом 1 и Ig-подобным доменом 2. Эти взаимодействия регулируются уровнем экспрессии PECAM-1. Гомофильные взаимодействия происходят только при высокой поверхностной экспрессии PECAM-1. В противном случае, при низкой экспрессии, происходят гетерофильные взаимодействия. [13]

Распределение в тканях

CD31 обычно обнаруживается на эндотелиальных клетках, тромбоцитах, макрофагах и клетках Купфера, гранулоцитах, лимфоцитах (Т-клетках, В-клетках и NK-клетках), мегакариоцитах и ​​остеокластах.

Иммуногистохимия

Микрофотография ангиосаркомы , окрашенной иммунокрасителем CD31 (темно-коричневый цвет).

В иммуногистохимии CD31 используется в первую очередь для демонстрации наличия эндотелиальных клеток в гистологических срезах тканей. Это может помочь оценить степень ангиогенеза опухоли , что может означать быстрорастущую опухоль. Злокачественные эндотелиальные клетки также обычно сохраняют антиген, поэтому иммуногистохимия CD31 может также использоваться для демонстрации как ангиом, так и ангиосарком . Его также можно продемонстрировать в небольших лимфоцитарных и лимфобластных лимфомах , хотя для этих состояний доступны более специфические маркеры. [14]

Функция

PECAM-1 находится на поверхности тромбоцитов , моноцитов , нейтрофилов и некоторых типов Т-клеток и составляет большую часть межклеточных соединений эндотелиальных клеток . Кодируемый белок является членом суперсемейства иммуноглобулинов и, вероятно, участвует в трансмиграции лейкоцитов , ангиогенезе и активации интегрина . [5] CD31 на эндотелиальных клетках связывается с рецептором CD38 на естественных клетках-киллерах , чтобы эти клетки прикреплялись к эндотелию . [15] [16]

Роль в сигнализации

PECAM-1 играет роль в передаче сигналов в клетках . В цитоплазматическом домене PECAM-1 находятся остатки серина и тирозина, которые подходят для фосфорилирования . После фосфорилирования тирозина PECAM-1 привлекает сигнальные белки, содержащие домен Src homology 2 (SH2). Затем эти белки могут инициировать сигнальные пути. Из всех этих белков наиболее широко сообщалось о взаимодействии белка с цитоплазматическим доменом PECAM-1, содержащего домен SH2, — это белок-тирозинфосфатаза SHP-2 . [17] Передача сигналов через PECAM-1 приводит к активации нейтрофилов , моноцитов и лейкоцитов . [18]

Трансмиграция лейкоцитов

PECAM-1 участвует в миграции моноцитов и нейтрофилов , [19] естественных клеток-киллеров , [20] Vδ1+ γδ T-лимфоцитов [21] и CD34+ гемопоэтических клеток-предшественников [22] через эндотелиальные клетки. Более того, PECAM-1 участвует в трансэндотелиальной миграции недавних эмигрантов тимуса во вторичные лимфоидные органы. [23] Механизм трансмиграции лейкоцитов можно объяснить созданием гомофильного взаимодействия. В этом взаимодействии мигрирующие лейкоциты экспрессируют PECAM-1 на поверхности, а затем реагируют с PECAM-1 на поверхности эндотелиальной клетки. [24]

Ангиогенез

PECAM-1 также важен для ангиогенеза , поскольку он обеспечивает образование новых кровеносных сосудов посредством межклеточной адгезии. [25]

Роль CD31 в заболеваниях

Рак

PECAM-1 экспрессируется многими линиями клеток солидных опухолей, такими как гемангиома , ангиосаркома , саркома Капоши , карцинома молочной железы , глиобластома , карцинома толстой кишки , карцинома кожи и другими линиями опухолевых клеток. [26] На поверхности этих опухолевых клеток PECAM-1 опосредует адгезию к эндотелиальным клеткам. [27] PECAM-1 модулирует рост опухоли путем образования новых эндотелиальных клеточных трубок. У мышей этот процесс можно ингибировать с помощью антитела против PECAM-1 . [28]

Недавно было обнаружено, что у пожилых пациентов с раком желудка наблюдается высокая концентрация PECAM-1 в сыворотке . Это говорит о том, что использование уровня PECAM-1 в сыворотке может быть хорошим прогностическим маркером. [29]

Атеросклероз

Ингибирование PECAM-1 приводит к уменьшению атеросклеротических поражений у мышей. [30] Это означает, что PECAM-1 участвует в атеросклерозе . Точный механизм того, как PECAM-1 способствует атеросклерозу , неизвестен, но есть некоторые теории. PECAM-1 может действовать как механочувствительная молекула. ​​Или патогенез может быть вызван инфильтрацией лейкоцитов, опосредованной PECAM-1. Наконец, полиморфизмы в гене PECAM-1 могут приводить к прогрессированию атеросклероза. [31]

Диссеминированное внутрисосудистое свертывание

Обширный микрососудистый тромбоз и повышенная микрососудистая проницаемость являются основными характеристиками диссеминированного внутрисосудистого свертывания , фатального осложнения сепсиса. Пациенты с этим разрушительным состоянием имеют высокие уровни PECAM-1 в сыворотке, что указывает на PECAM-1 как на хороший диагностический маркер. Более того, PECAM-1 может защитить от развития диссеминированного внутрисосудистого свертывания, ингибируя пироптоз макрофагов . [32]

Нейровоспаление

PECAM-1 способствует развитию по крайней мере двух заболеваний нервной системы: рассеянного склероза и церебральной ишемии . Первыми признаками рассеянного склероза являются дефекты гематоэнцефалического барьера и миграция лейкоцитов, опосредованная молекулами адгезии, такими как PECAM-1. Более того, моноциты у пациентов с рассеянным склерозом экспрессируют высокий уровень PECAM-1. Церебральная ишемия вызвана накоплением лейкоцитов , которые затем инфильтрируют паренхиму мозга и выделяют токсичные соединения, такие как кислородные радикалы. Взаимодействие между лейкоцитами и эндотелием опосредовано PECAM-1. Высокие уровни растворимого PECAM-1 можно использовать для диагностики обоих заболеваний. Повышенные уровни PECAM-1 указывают на повреждение гематоэнцефалического барьера у пациентов с рассеянным склерозом, а высокие уровни PECAM-1 можно использовать в качестве краткосрочного прогноза инсульта у пациентов с церебральной ишемией. [33]

Ссылки

  1. ^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000261371 – Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000020717 – Ensembl , май 2017 г.
  3. ^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  5. ^ ab "Ген Энтреза: молекула адгезии тромбоцитов/эндотелиальных клеток".
  6. ^ Newman PJ, Berndt MC, Gorski J, White GC, Lyman S, Paddock C, Muller WA (март 1990 г.). «Клонирование PECAM-1 (CD31) и его связь с молекулами адгезии суперсемейства генов иммуноглобулинов». Science . 247 (4947): 1219–1222. Bibcode :1990Sci...247.1219N. doi :10.1126/science.1690453. PMID  1690453.
  7. ^ Гумина Р. Дж., Киршбаум Н. Э., Рао П. Н., ван Туйнен П., Ньюман П. Дж. (июнь 1996 г.). «Человеческий ген PECAM1 сопоставлен с 17q23». Геномика . 34 (2): 229–232. doi :10.1006/geno.1996.0272. PMID  8661055.
  8. ^ Xie Y, Muller WA (октябрь 1996 г.). «Картирование флуоресцентной гибридизации in situ молекулы адгезии эндотелиальных клеток тромбоцитов мыши-1 (PECAM1) на мышиной хромосоме 6, регион F3-G1». Genomics . 37 (2): 226–228. doi :10.1006/geno.1996.0546. PMID  8921400.
  9. ^ Simmons DL, Walker C, Power C, Pigott R (июнь 1990 г.). «Молекулярное клонирование CD31, предполагаемой межклеточной адгезионной молекулы, тесно связанной с карциноэмбриональным антигеном». Журнал экспериментальной медицины . 171 (6): 2147–2152. doi :10.1084/jem.171.6.2147. PMC 2187965. PMID  2351935 . 
  10. ^ Newman PJ, Berndt MC, Gorski J, White GC, Lyman S, Paddock C, Muller WA (март 1990 г.). «Клонирование PECAM-1 (CD31) и его связь с молекулами адгезии суперсемейства генов иммуноглобулинов». Science . 247 (4947): 1219–1222. Bibcode :1990Sci...247.1219N. doi :10.1126/science.1690453. PMID  1690453.
  11. ^ Albelda SM, Muller WA, Buck CA, Newman PJ (сентябрь 1991 г.). «Молекулярные и клеточные свойства PECAM-1 (endoCAM/CD31): новая молекула адгезии сосудистых клеток». The Journal of Cell Biology . 114 (5): 1059–1068. doi :10.1083/jcb.114.5.1059. PMC 2289123 . PMID  1874786. 
  12. ^ DeLisser HM, Newman PJ, Albelda SM (октябрь 1994 г.). «Молекулярные и функциональные аспекты PECAM-1/CD31». Immunology Today . 15 (10): 490–495. doi :10.1016/0167-5699(94)90195-3. PMID  7945775.
  13. ^ Sun J, Williams J, Yan HC, Amin KM, Albelda SM, DeLisser HM (август 1996 г.). «Гомофильная адгезия молекулы адгезии эндотелиальных клеток тромбоцитов-1 (PECAM-1) опосредована иммуноглобулин-подобными доменами 1 и 2 и зависит от цитоплазматического домена и уровня поверхностной экспрессии». Журнал биологической химии . 271 (31): 18561–18570. doi : 10.1074/jbc.271.31.18561 . PMID  8702505.
  14. ^ Леонг, Энтони SY, Купер, Кумарасон, Леонг, Ф Джоэл WM (2003). Руководство по диагностической цитологии (2-е изд.). Greenwich Medical Media, Ltd. стр. 103. ISBN 978-1-84110-100-2.
  15. ^ Zambello R, Barilà G, Manni S, Piazza F, Semenzato G (март 2020 г.). "NK-клетки и CD38: значение для (иммуно)терапии при плазмоклеточных дискразиях". Cells . 9 (3): 768. doi : 10.3390/cells9030768 . PMC 7140687 . PMID  32245149. 
  16. ^ Glaría E, Valledor AF (январь 2020 г.). «Роли CD38 в иммунном ответе на инфекцию». Cells . 9 (1): 228. doi : 10.3390/cells9010228 . PMC 7017097 . PMID  31963337. 
  17. ^ Newman PJ, Newman DK (июнь 2003 г.). «Пути передачи сигнала, опосредованные PECAM-1: новые роли старой молекулы в биологии тромбоцитов и сосудистых клеток». Артериосклероз, тромбоз и сосудистая биология . 23 (6): 953–964. doi : 10.1161/01.ATV.0000071347.69358.D9 . PMID  12689916.
  18. ^ Elias CG, Spellberg JP, Karan-Tamir B, Lin CH, Wang YJ, McKenna PJ и др. (июнь 1998 г.). «Лигирование CD31/PECAM-1 модулирует функцию лимфоцитов, моноцитов и нейтрофилов». European Journal of Immunology . 28 (6): 1948–1958. doi : 10.1002/(SICI)1521-4141(199806)28:06<1948::AID-IMMU1948>3.0.CO;2-C . PMID  9645377. S2CID  32378668.
  19. ^ Muller WA, Weigl SA, Deng X, Phillips DM (август 1993 г.). «PECAM-1 необходим для трансэндотелиальной миграции лейкоцитов». Журнал экспериментальной медицины . 178 (2): 449–460. doi : 10.1084 /jem.178.2.449. PMC 2191108. PMID  8340753. 
  20. ^ Berman ME, Xie Y, Muller WA (февраль 1996 г.). «Роль молекулы адгезии тромбоцитов/эндотелиальных клеток-1 (PECAM-1, CD31) в трансэндотелиальной миграции естественных клеток-киллеров и активации интегрина бета 2». Журнал иммунологии . 156 (4): 1515–1524. doi :10.4049/jimmunol.156.4.1515. PMID  8568255. S2CID  1741600.
  21. ^ Poggi A, Zocchi MR, Carosio R, Ferrero E, Angelini DF, Galgani S, et al. (июнь 2002 г.). «Трансэндотелиальные миграционные пути V delta 1+TCR gamma delta+ и V delta 2+TCR gamma delta+ Т-лимфоцитов от здоровых доноров и пациентов с рассеянным склерозом: участие фосфатидилинозитол 3-киназы и кальций-кальмодулин-зависимой киназы II». Журнал иммунологии . 168 (12): 6071–6077. doi : 10.4049/jimmunol.168.12.6071 . PMID  12055216. S2CID  82477153.
  22. ^ Voermans C, Rood PM, Hordijk PL, Gerritsen WR, van der Schoot CE (2000). «Молекулы адгезии, участвующие в трансэндотелиальной миграции гемопоэтических клеток-предшественников человека». Стволовые клетки . 18 (6): 435–443. doi : 10.1634/stemcells.18-6-435 . PMID  11072032. S2CID  37713443.
  23. ^ Kimmig S, Przybylski GK, Schmidt CA, Laurisch K, Möwes B, Radbruch A, Thiel A (март 2002 г.). «Два подмножества наивных Т-хелперных клеток с различным содержанием кругов эксцизии Т-клеточных рецепторов в периферической крови взрослого человека». Журнал экспериментальной медицины . 195 (6): 789–794. doi :10.1084/jem.20011756. PMC 2193736. PMID  11901204 . 
  24. ^ Mamdouh Z, Chen X, Pierini LM, Maxfield FR, Muller WA (февраль 2003 г.). «Целевая переработка PECAM из компартментов, связанных с эндотелиальной поверхностью, во время диапедеза». Nature . 421 (6924): 748–753. Bibcode :2003Natur.421..748M. doi :10.1038/nature01300. PMID  12610627. S2CID  26318819.
  25. ^ DeLisser HM, Christofidou-Solomidou M, Strieter RM, Burdick MD, Robinson CS, Wexler RS ​​и др. (сентябрь 1997 г.). «Участие эндотелиального PECAM-1/CD31 в ангиогенезе». The American Journal of Pathology . 151 (3): 671–677. PMC 1857836. PMID  9284815 . 
  26. ^ Bergom C, Gao C, Newman PJ (октябрь 2005 г.). «Механизмы цитопротекции, опосредованной PECAM-1, и их влияние на выживаемость раковых клеток». Leukemia & Lymphoma . 46 (10): 1409–1421. doi :10.1080/10428190500126091. PMID  16194886. S2CID  25682089.
  27. ^ Tang DG, Chen YQ, Newman PJ, Shi L, Gao X, Diglio CA, Honn KV (октябрь 1993 г.). «Идентификация PECAM-1 в клетках солидных опухолей и его потенциальное участие в адгезии опухолевых клеток к эндотелию». Журнал биологической химии . 268 (30): 22883–22894. doi : 10.1016/S0021-9258(18)41609-2 . PMID  8226797.
  28. ^ Zhou Z, Christofidou-Solomidou M, Garlanda C, DeLisser HM (1999). «Антитело против мышиного PECAM-1 ингибирует ангиогенез опухолей у мышей». Ангиогенез . 3 (2): 181–188. doi :10.1023/a:1009092107382. PMID  14517436. S2CID  33204411.
  29. ^ Li Y, Guo XB, Wei YH, Kang XL (январь 2021 г.). «Сывороточный CXCL13 и PECAM-1 можно использовать в качестве диагностических и прогностических маркеров у пожилых пациентов с раком желудка». Клиническая и трансляционная онкология . 23 (1): 130–138. doi :10.1007/s12094-020-02403-w. PMID  32500259. S2CID  219313556.
  30. ^ Stevens HY, Melchior B, Bell KS, Yun S, Yeh JC, Frangos JA (сентябрь 2008 г.). «PECAM-1 — критический медиатор атеросклероза». Disease Models & Mechanisms . 1 (2–3): 175–81, обсуждение 179. doi :10.1242/dmm.000547. PMC 2562188. PMID  19048083 . 
  31. ^ Woodfin A, Voisin MB, Nourshargh S (декабрь 2007 г.). «PECAM-1: многофункциональная молекула в воспалении и сосудистой биологии». Артериосклероз, тромбоз и сосудистая биология . 27 (12): 2514–2523. doi : 10.1161/ATVBAHA.107.151456 . PMID  17872453.
  32. ^ Luo L, Xu M, Liao D, Deng J, Mei H, Hu Y (август 2020 г.). «PECAM-1 защищает от ДВС-синдрома, ослабляя воспалительные реакции посредством ингибирования пироптоза макрофагов и восстановления целостности сосудистого барьера». Translational Research . 222 : 1–16. doi : 10.1016/j.trsl.2020.04.005. PMID  32417429. S2CID  218678428.
  33. ^ Kalinowska A, Losy J (декабрь 2006 г.). «PECAM-1, ключевой игрок в нейровоспалении». European Journal of Neurology . 13 (12): 1284–1290. doi :10.1111/j.1468-1331.2006.01640.x. PMID  17116209. S2CID  22437957.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки