A ESTRUTURA DAS LISOSIMAS
As lisosimas, também conhecidas como muramidase ou N-acetilmuramida glicanhidrolase, são uma família de enzimas que danificam as paredes das células bacterianas por catalisarem a hidrólise das ligações 1,4-beta entre o ácido N-acetilmurâmico e os resíduos N-acetil-D-glucosamina num peptidoglicano e entre resíduos N-acetil-D-glucosamina em quitodextrinas. A lisosima é abundante em muitas secreções, tais como lágrimas, saliva, leite humano e muco. Ela também está presente em grânulos citoplasmáticos dos neutrófilos polimorfonucleares (PMN). Grandes quantidades de lisosima podem ser encontradas na parte branca do ovo. Lisosimas de tipo C são intimamente relacionadas (aparentadas) com a alfa-lactalbumina, em sequência e estrutura, o que as torna partes da mesma família.
FUNÇÃO
A enzima funciona por atacar peptidoglicanos (encontrados nas paredes das células de bactérias, especialmente as bactérias Gram-positivas) e hidrolisando as ligações glicosídicas que conectam o ácido N-acetilmurâmico com quatro átomos de carbono da N-acetilglucosamina. Ela faz isso ligando-se à molécula de peptidoglicano no sítio de ligação dentro da fissura proeminente entre seus dois domínios. Isso causa à molécula substrato adotar uma conformação em sua fita similar à do estado de transição. De acordo com o Mecanismo de Philips, a lisosima liga-se a um hexasacarídeo. A lisosima, então, distorce o quarto açúcar no hexassacarídeo ( o anel D) em uma conformação de meia-cadeira. Nesse estado de pressão a ligação glicosídica é facilmente quebrada.
Os aminoácidos nas cadeias laterais ácido glutâmico 35 (Glu5) e aspartato 52 (Asp 52) foram considerados críticos para a atividade dessa enzima. O Glu35 age como um doador de próton à ligação glicosídica, clivando a ligação C-O no substrato, enquanto a Asp 52 atua como um nucleófilo (átomo doador de um par de elétrons numa reação química em que o par de elétrons é capturado por um eletrófilo; qualquer substância atraída para uma região de baixa densidade eletrônica) para gerar uma enzima glicosil intermediária. A enzima glicosil intermediária, então, reage com uma molécula de água, para dar o produto da hidrólise e deixar a enzima descarregada.
Papel na Doença
A lisosima é parte do sistema imune inato. Crianças alimentadas ainda bebês, em regra, carecem de lisosima em suas dietas e têm três vezes mais taxas de diarréia. Sendo a lisosima uma forma natural de proteção contra patógenos como Samonella, E.coli e Pseudomonas, quando ela é deficiente devido à regra de alimentação do bebê, isso pode levar ao aumento de incidência da doença de diarréia.
Uma vez que a pele é uma barreira protetora devido à sua secura e acidez, a conjuntiva (membrana que recobre os olhos) é, em vez disso, protegida pelas enzimas secretadas, principalmente a lisosima e a defensina. Entretanto, quando essas barreiras protetoras falham, resulta a conjuntivite.
http://www.biosolutions.info/2009/09/lysozyme-structure.html
quarta-feira, 30 de setembro de 2009
terça-feira, 29 de setembro de 2009
603257 SWI/SNF-RELATED, MATRIX-ASSOCIATED, ACTIN-DEPENDENT REGULATOR OF CHROMATIN, SUBFAMILY A, MEMBER 3; SMARCA3
Alternative titles; symbols
HELICASE-LIKE TRANSCRIPTION FACTOR; HLTFHIP116SUCROSE NONFERMENTING, YEAST, HOMOLOG-LIKE 3; SNF2L3SNF2-LIKE 3
Gene mapeado no lócus 3q25.1-q26.1
TEXTO
A proteína SNF2/SWI2 da S.cerevisiae e suas homólogas são requeridas para a ótima transcrição regulada por muitos ativadores de genes específicos. Acredita-se que a SNF2/SWI2 é ativamente dissociada dos nucleossomos para facilitar a ligação de proteínas regulatórias a suas regiões de controle no DNA. Veja 603111. Por sondagem de uma biblioteca de expressão em células HeLa com sequências da região iniciadora do promotor do HIV-1, Sheridan e outros (1995) isolaram cDNAs codificadores de SMARCA3, à qual eles chamaram HIP116. A proteína prevista em 1.009 aminoácidos tinha homologia com membros da família de proteínas aparentadas da SNF2/SWI2. As regiões primárias de homologia incluem sete motivos consecutivos característicos de ATPases e de DNA helicases. Em adição, a SMARCA3 contém um motivo de dedos RING e um suposto sinal de localização nuclear. A região terminal em N da SMARCA3 abria um domínio de ligação a DNA que não inclui os dedos RING. A SMARCA3 ligou-se ao promotor do HIV-1 e ao intensificador do SV40 in vitro e mostrou atividade de ATPase dependente de DNA que foi fortemente estimulada pelo intensificador do SV40. Sheridan e outros (1995) sugeriram que a SAMRCA3 afeta a transcrição por agir como uma ATPase específica de sítio de ligação a DNA.
O promotor próximo ao gene PAI1 (173360 – inibidor de ativador de plasminogênio) contém duas sequências regulatórias, o Box A e o Box B, que mediam a resposta a ésteres do forbol. Ding e outros (1996) identificaram a SMARCA3 como uma proteína de 114 quilo-dáltons (fator de transcrição de tipo helicase ou HLTF) que seletivamente interage com o Box B. Anticorpos contra SMARCA3 reconheceram proteínas de 114 e 120 quilodáltons em extrator nucleares de célula HeLa. Somente a proteína de 114 quilo-dáltons estava ativa em mediar a atividade básica do promotor do gene PAI1 em ensaios de expressão transitória. Os autores demonstraram que essa variante menor surgiu do uso de um sítio de inticiação de tradução alternativo. Usando imunofluorescência, Ding e outros (1996) descobriram que a SMARCA3 é uma proteína nuclear homogeneamente distribuída através do nucleoplasma. Análises de Northern blot revelaram que a SMARCA3 é expressada como mRNAs de 4,5 e 5,5 quilobases em vários tecidos humanos.
[Obs.: omim 173360 – PAI1- SERPINA1 – Ginsburg e outros (1986) isolaram a lente total do cDNA correspondente ao inibidor de ativador de plasminogênio-1 (PAI1) de uma biblioteca de cDNA de fago lambda gt11 de células endoteliais da veia umbilical humana. Por análises de sequências de nucleotídeo, eles encontraram que o cDNA da PAI1 codifica uma proteína contendo 402 aminoácidos com uma massa molecular não glicosilada de 45 quilodáltons. Células endoteliais da veia umbilical humana cultivadas contém duas espécies de mRNA de PAI1, ambas codificadas por um único gene, diferindo por um quilobase na região não traduzida do final 3. O inibidor de ativador de plasminogênio apresenta similaridades estruturais com o angiotensinogênio (omim 106150), a alfa-1-antitripsina (107400), e a anti-trombina III (107300). O inibidor de ativador de plasminogênio-2 é menos similar à PAI1 do que esta a outras proteínas desse grupo. Existem ao menos três inibidores de ativador de plasminogênio (PAIs) imunologicamente distintos: o PAI placentário, a protease nexina e o PAI derivado de células endoteliais. O último também é distinguível por sua mobilidade beta em sona de agarose em eletroforese e sua inibição de ambos ativadores de plasminogênio: o PA de tipo tecido (173370) e o PA de tipo urocinase (191840).]
FUNÇÃO DO GENE
Enzimas de remodelamento da cromatina estão implicadas em uma variedade de importantes funções celulares. Vários componentes dos complexos remodeladores da cromatina, incluindo vários membros da família SWI/SNF estão desfeitos no câncer. Moinova e outros (2002) identificaram o gene HLTF (SMARCA3) como um alvo para a inativação genética no câncer do cólon. A perda da expressão da HLTF acompanhada pela metilação do promotor da HLTF foi notada em 9 das 34 linhas de células de câncer do cólon. Nessas linhas celulares, a expressão da HLTF foi restaurada pelo tratamento com o agente demetilador 5-azacitidina. Em estudos adicionais dos tecidos primários de câncer do cólon, a metilação da HLTF foi detectada em 27 dos 63 casos (43%). Nenhuma metilação da HLTF foi detectada em cânceres de mama ou pulmões, sugerindo seleção para metilação do HLTF em malignidades do cólon. A transfecção da HLTF suprimiu 75% do crescimento do cólon em cada uma das três linhas de células diferentes deficientes em HLTF. Esses achados mostraram que a HLTF é um alvo comum para a metilação e silenciamento epigenético do gene no câncer do cólon e sugeriram que o HLTF é um candidato a gene supressor de câncer do cólon.
MAPEAMENTO
Por análises de células somáticas híbridas e por FISH, Lin e outros (1995) mapearam o gene SMARCA3 em 3q25.1-q26.1.
Fonte: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?id=603257
Alternative titles; symbols
HELICASE-LIKE TRANSCRIPTION FACTOR; HLTFHIP116SUCROSE NONFERMENTING, YEAST, HOMOLOG-LIKE 3; SNF2L3SNF2-LIKE 3
Gene mapeado no lócus 3q25.1-q26.1
TEXTO
A proteína SNF2/SWI2 da S.cerevisiae e suas homólogas são requeridas para a ótima transcrição regulada por muitos ativadores de genes específicos. Acredita-se que a SNF2/SWI2 é ativamente dissociada dos nucleossomos para facilitar a ligação de proteínas regulatórias a suas regiões de controle no DNA. Veja 603111. Por sondagem de uma biblioteca de expressão em células HeLa com sequências da região iniciadora do promotor do HIV-1, Sheridan e outros (1995) isolaram cDNAs codificadores de SMARCA3, à qual eles chamaram HIP116. A proteína prevista em 1.009 aminoácidos tinha homologia com membros da família de proteínas aparentadas da SNF2/SWI2. As regiões primárias de homologia incluem sete motivos consecutivos característicos de ATPases e de DNA helicases. Em adição, a SMARCA3 contém um motivo de dedos RING e um suposto sinal de localização nuclear. A região terminal em N da SMARCA3 abria um domínio de ligação a DNA que não inclui os dedos RING. A SMARCA3 ligou-se ao promotor do HIV-1 e ao intensificador do SV40 in vitro e mostrou atividade de ATPase dependente de DNA que foi fortemente estimulada pelo intensificador do SV40. Sheridan e outros (1995) sugeriram que a SAMRCA3 afeta a transcrição por agir como uma ATPase específica de sítio de ligação a DNA.
O promotor próximo ao gene PAI1 (173360 – inibidor de ativador de plasminogênio) contém duas sequências regulatórias, o Box A e o Box B, que mediam a resposta a ésteres do forbol. Ding e outros (1996) identificaram a SMARCA3 como uma proteína de 114 quilo-dáltons (fator de transcrição de tipo helicase ou HLTF) que seletivamente interage com o Box B. Anticorpos contra SMARCA3 reconheceram proteínas de 114 e 120 quilodáltons em extrator nucleares de célula HeLa. Somente a proteína de 114 quilo-dáltons estava ativa em mediar a atividade básica do promotor do gene PAI1 em ensaios de expressão transitória. Os autores demonstraram que essa variante menor surgiu do uso de um sítio de inticiação de tradução alternativo. Usando imunofluorescência, Ding e outros (1996) descobriram que a SMARCA3 é uma proteína nuclear homogeneamente distribuída através do nucleoplasma. Análises de Northern blot revelaram que a SMARCA3 é expressada como mRNAs de 4,5 e 5,5 quilobases em vários tecidos humanos.
[Obs.: omim 173360 – PAI1- SERPINA1 – Ginsburg e outros (1986) isolaram a lente total do cDNA correspondente ao inibidor de ativador de plasminogênio-1 (PAI1) de uma biblioteca de cDNA de fago lambda gt11 de células endoteliais da veia umbilical humana. Por análises de sequências de nucleotídeo, eles encontraram que o cDNA da PAI1 codifica uma proteína contendo 402 aminoácidos com uma massa molecular não glicosilada de 45 quilodáltons. Células endoteliais da veia umbilical humana cultivadas contém duas espécies de mRNA de PAI1, ambas codificadas por um único gene, diferindo por um quilobase na região não traduzida do final 3. O inibidor de ativador de plasminogênio apresenta similaridades estruturais com o angiotensinogênio (omim 106150), a alfa-1-antitripsina (107400), e a anti-trombina III (107300). O inibidor de ativador de plasminogênio-2 é menos similar à PAI1 do que esta a outras proteínas desse grupo. Existem ao menos três inibidores de ativador de plasminogênio (PAIs) imunologicamente distintos: o PAI placentário, a protease nexina e o PAI derivado de células endoteliais. O último também é distinguível por sua mobilidade beta em sona de agarose em eletroforese e sua inibição de ambos ativadores de plasminogênio: o PA de tipo tecido (173370) e o PA de tipo urocinase (191840).]
FUNÇÃO DO GENE
Enzimas de remodelamento da cromatina estão implicadas em uma variedade de importantes funções celulares. Vários componentes dos complexos remodeladores da cromatina, incluindo vários membros da família SWI/SNF estão desfeitos no câncer. Moinova e outros (2002) identificaram o gene HLTF (SMARCA3) como um alvo para a inativação genética no câncer do cólon. A perda da expressão da HLTF acompanhada pela metilação do promotor da HLTF foi notada em 9 das 34 linhas de células de câncer do cólon. Nessas linhas celulares, a expressão da HLTF foi restaurada pelo tratamento com o agente demetilador 5-azacitidina. Em estudos adicionais dos tecidos primários de câncer do cólon, a metilação da HLTF foi detectada em 27 dos 63 casos (43%). Nenhuma metilação da HLTF foi detectada em cânceres de mama ou pulmões, sugerindo seleção para metilação do HLTF em malignidades do cólon. A transfecção da HLTF suprimiu 75% do crescimento do cólon em cada uma das três linhas de células diferentes deficientes em HLTF. Esses achados mostraram que a HLTF é um alvo comum para a metilação e silenciamento epigenético do gene no câncer do cólon e sugeriram que o HLTF é um candidato a gene supressor de câncer do cólon.
MAPEAMENTO
Por análises de células somáticas híbridas e por FISH, Lin e outros (1995) mapearam o gene SMARCA3 em 3q25.1-q26.1.
Fonte: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?id=603257
107400 INHIBITOR PROTEASE 1; PI
Títulos Alternativos; símbolos
PI1
ALFA-1-ANTITRIPSINA; AAT
ANTI-ELASTASE ANTITRYPSIN SERPINA1
DEFICIÊNCIA DE ALFA-1-ANTITRIPSINA DEFICIÊNCIA, AUTOSSÔMICA RECESSIVA,
Mapa local do gene 14q32.1
DESCRIÇÃO
A anti-tripsina alfa 1 é um inibidor de protease, cuja deficiência está associada com enfisema e doença do fígado. A proteína é codificada por um gene (PI) localizado distalmente no braço longo do cromossomo 14.
CARACTERÍSTICAS CLÍNICAS
A deficiência da atividade do inibidor de protease está associada com várias das variantes eletroforéticas da alfa-1-antitripsina do soro; Axelsson e Laurell (1965) sugeriram primeiro que os genes das variante eletroforéticas são alélicas à deficiência do gene. Laurell e Eriksson (1963) descreveram a ausência da alfa-1-antitripsina do plasma em pacientes com doença degenerativa dos pulmões levando à morte em idade mediana. (Eriksson (1989) deu uma contribuição histórica incluindo a linhagem de sua primeira família (Eriksson, (1965).) Alterações enfisematosas envolvem primariamente os campos mais baixos dos pulmões (Bell, 1970).
Muitas variantes eletroforéticas da alfa-1-antitripsina do soro têm sido descritas, a começar com aquelas relatadas por Axelsson e Laurell (1965). Algumas dessas variantes são associadas com reduzida atividade de protease e ocasionalmente com conseqüências clínicas. Kueppers e Bearn (1967) estudaram uma família Italiana com múltiplos membros heterozigotos para uma variante eletroforética que não pôde ser distinguida das que Axelsson e Laurell (1965) encontraram numa família suíça. O polimorfismp da pré-albumina descrito por Fagerhol e Braend (1965) foi mostrado por Fagerhol e Laurell (1967) por ser o mesmo polimorfismo da alfa-1-antitripsina. Fagerhol (1968) sugeriu que o sistema fosse chamado Pi para inibidor de protease.
Gans e outros (1969) descreveram a cirrose familiar do fígado infantil em presumidos homozigotos para a deficiência da alfa-1-antitripsina. Udall e outros (1982) especularam que um fator na patogênese da cirrose infantil poderia ser a falta do inibidor de protease em contra-atuar nos efeitos das proteases que atravessam a barreira intestinal no neonato. Lake-Bakaar e Dooley (1982) descobriram que a alfa-1-antitripsina é um importante inibidor proteolítico na bile, proporcionando, assim, sustentação para a teoria sobre a patogênese por Udall e outros (1982).
Aagenaes e outros (1972) descreveram o retrato clínico em crianças com o genótipo ZZ como a colestase (interrupção do fluxo da bile) neonatal. Cinco desses casos foram descritos.
Morin e outros (1975) concluíram que heterozigotos não têm risco aumentado de cirrose alcoólica. Eriksson e outros (1986) concluíram que o risco de cirrose e câncer no fígado está aumetado para homens homozigotos para a deficiência de alfa-1-antitripsina mas não para mulheres. O achado sugeriu efeitos adicionais de fatores exógenos. Geddes e outros (1977) descobriram que a freqüência de fenótipos não M foi aumentada em significativa extensão em pacientes com alveolite esclerótica com ou sem artrite reumatóide. Fargion e outros (1981) descobriram uma freqüência aumentada de fenótipos não M em pacientes com carcinoma hepatocelular. Além disso, pacientes com câncer no fígado e fenótipo não M tinham uma média de idade menor que aqueles com o fenótipo M.
As correlações fenotípicas indicam que existem três tipos de mutações: aquelas produzindo deficiência de PI, mutações nulas, e mutações causando função alterada no produto do gene. A PI Z e a PI M (Malton) são mutações de deficiência com risco aumentado somente de enfisema. As mutações nulas estão associadas somente com enfisema. A PI Pittsburgh é um exemplo de mutação levando à função alterada do produto do gene com desordem de sangramento como apresentação clínica. Crystal (1990) proporcionou uma revisão compreensia do relacionamento patogênico entre a deficiência em AAT e enfisema e a doença do fígado, incluindo uma lista detalhada de várias mutações que têm sido identificadas e uma discussão sobre as possibilidades de terapia.
Um adulto com deficiência em antitripsina e doenças do fígado e dos pulmões combinadas foi relatado por Gherardi (1971). Veja o estudo de Berg e Eriksson (1972) sobre doze casos das doenças combinadas. Contrariando a visão usual de que a doença do fígado, enquanto um risco na criança, não seria um grande risco para adultos com deficiência em alfa-1-antitripsina, Cox e Smyth (1983) descobriram um risco relativamente alto em homens entre 51 e 60 anos de idade. Uma concentração baixa de pré-albumina no soro era um indicador sensível de diminuição na função do fígado.
Wiebcke e outros (1996) confirmaram a ausência de anormalidades na função pulmonar na vasta maioria das crianças com deficiência de alfa-1-PI homozigota. Rodriguez-Cintron e outros (1995) sugeriram que bronquiectasia (dilatação crônica dos brônquios) poderia ser considerada parte do espectro da patologia pulmonar que poderia ser encontrada em indivíduos com deficiência em AAT. Eles descreveram um homem de 21 anos de idade com hemoptise (emissão do sangue proveniente dos pulmões ou dos brônquios em decorrência de hemorragia pulmonar ou brônquica) massiva e deficiência em AAT homozigótica ZZ. Nem a enfisema pan-lobular nem a cirrose do fígado estavam presentes.
CARACTERÍSTICAS BIOQUÍMICAS
Aproximadamente 30 variantes da alfa-1-antitripsina foram descritas em 1981 (Hug e outros, 1981). Aos alelos foram dados símbolos de acordo com a mobilidade eletroforética do seu produto. Cox (1978) relatou as recomendações de uma oficina na nomenclatura da Pi. Várias reportagens (Bell e Carroll, 1973; Kuhlenschmidt e outros, 1974; Eriksson e Larson, 1975) sugeriram que o defeito poderia sena na sialiltransferase e que a deficiência da antitripsina no sangue é o resultado da secreção diminuída pelos hepatócitos, aumento da remoção de proteínas pouco sialiadas, ou ambas as condições. É difícil ver como isso poderia ser a causa da herança co-dominante ou contribuir para os diferentes tipos que parecem ser produtos de ao menos 30 alelos diferentes, a menos que a substituição de um aminoácido interferisse com a sialização.
Yoshida e outros (1976) estudaram uma proteína variante de um homozigto ZZ e mostraram duas substituições de aminoácidos, de ácido glutâmico para lisina e de ácido glutâmico para glutamina. O conteúdo de ácido siálico da proteína variante foi reduzido, presumivelmente como um resultado da mudança na configuração da proteína já que nenhum dos aminoácidos ligantes a carbohidratos foram substituídos.
Os leucócitos de doença granulomatosa crônica têm um defeito na inativação da antitripsina. Em seus experimentos, George e outros (1984) descobriram que a adição de azide ou catalase aumentaram a eficiência do inibidor mutante. A AT, assim como outros inibitdores de protease-serina tais como antitrombina III, alfa-2-antiplasmina, e inibidor C1, tem um único sítio reativo inibidor específico ligado a peptídio que é formado entre aminoácidos residuais adjacentes chamados P(1) e P-primer (1). A reatividades desses inibidores com enzimas proteolíticas depende gravemente da natureza do resíduo na posição P(1), a posição central do centro reativo.
Harrison e outros (1990) descreveram um método melhorado para detectar o que eles chamaram de ‘expressador de fenótibo Z baixo’ em heterozigotos MZ. Uma mãe portadora obrigatória estava sendo tipificada como parte do estudo de uma família pareceu ser um heterozigoto PI(M)/PI(nulo). Por rotina de focalização isoelétrica, ela foi tipificada como M, seu filho afetado como Z, e seu marido como MZ. A baixa concentração atípica de peptídeos Z foi demonstrada pelo método melhorado.
Weitz e outros (1992) demonstraram uma correlação entre os níveis do plasma de fibrinopeptídeos específicos de elastase e o genótipo PI. Os níveis desses peptídeos eram mais altos em homozigotos ZZ e intermediários em heterozigotos MZ. Isso foi interpretado como evidência de que a elastase do neutrófilo humano (ELA2; omim 130130) não oposta é responsável pela enfisema em pacientes com a deficiência do inibidor de alfa-1-proteinase.
Fonte: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?cmd=entry&id=107400
Títulos Alternativos; símbolos
PI1
ALFA-1-ANTITRIPSINA; AAT
ANTI-ELASTASE ANTITRYPSIN SERPINA1
DEFICIÊNCIA DE ALFA-1-ANTITRIPSINA DEFICIÊNCIA, AUTOSSÔMICA RECESSIVA,
Mapa local do gene 14q32.1
DESCRIÇÃO
A anti-tripsina alfa 1 é um inibidor de protease, cuja deficiência está associada com enfisema e doença do fígado. A proteína é codificada por um gene (PI) localizado distalmente no braço longo do cromossomo 14.
CARACTERÍSTICAS CLÍNICAS
A deficiência da atividade do inibidor de protease está associada com várias das variantes eletroforéticas da alfa-1-antitripsina do soro; Axelsson e Laurell (1965) sugeriram primeiro que os genes das variante eletroforéticas são alélicas à deficiência do gene. Laurell e Eriksson (1963) descreveram a ausência da alfa-1-antitripsina do plasma em pacientes com doença degenerativa dos pulmões levando à morte em idade mediana. (Eriksson (1989) deu uma contribuição histórica incluindo a linhagem de sua primeira família (Eriksson, (1965).) Alterações enfisematosas envolvem primariamente os campos mais baixos dos pulmões (Bell, 1970).
Muitas variantes eletroforéticas da alfa-1-antitripsina do soro têm sido descritas, a começar com aquelas relatadas por Axelsson e Laurell (1965). Algumas dessas variantes são associadas com reduzida atividade de protease e ocasionalmente com conseqüências clínicas. Kueppers e Bearn (1967) estudaram uma família Italiana com múltiplos membros heterozigotos para uma variante eletroforética que não pôde ser distinguida das que Axelsson e Laurell (1965) encontraram numa família suíça. O polimorfismp da pré-albumina descrito por Fagerhol e Braend (1965) foi mostrado por Fagerhol e Laurell (1967) por ser o mesmo polimorfismo da alfa-1-antitripsina. Fagerhol (1968) sugeriu que o sistema fosse chamado Pi para inibidor de protease.
Gans e outros (1969) descreveram a cirrose familiar do fígado infantil em presumidos homozigotos para a deficiência da alfa-1-antitripsina. Udall e outros (1982) especularam que um fator na patogênese da cirrose infantil poderia ser a falta do inibidor de protease em contra-atuar nos efeitos das proteases que atravessam a barreira intestinal no neonato. Lake-Bakaar e Dooley (1982) descobriram que a alfa-1-antitripsina é um importante inibidor proteolítico na bile, proporcionando, assim, sustentação para a teoria sobre a patogênese por Udall e outros (1982).
Aagenaes e outros (1972) descreveram o retrato clínico em crianças com o genótipo ZZ como a colestase (interrupção do fluxo da bile) neonatal. Cinco desses casos foram descritos.
Morin e outros (1975) concluíram que heterozigotos não têm risco aumentado de cirrose alcoólica. Eriksson e outros (1986) concluíram que o risco de cirrose e câncer no fígado está aumetado para homens homozigotos para a deficiência de alfa-1-antitripsina mas não para mulheres. O achado sugeriu efeitos adicionais de fatores exógenos. Geddes e outros (1977) descobriram que a freqüência de fenótipos não M foi aumentada em significativa extensão em pacientes com alveolite esclerótica com ou sem artrite reumatóide. Fargion e outros (1981) descobriram uma freqüência aumentada de fenótipos não M em pacientes com carcinoma hepatocelular. Além disso, pacientes com câncer no fígado e fenótipo não M tinham uma média de idade menor que aqueles com o fenótipo M.
As correlações fenotípicas indicam que existem três tipos de mutações: aquelas produzindo deficiência de PI, mutações nulas, e mutações causando função alterada no produto do gene. A PI Z e a PI M (Malton) são mutações de deficiência com risco aumentado somente de enfisema. As mutações nulas estão associadas somente com enfisema. A PI Pittsburgh é um exemplo de mutação levando à função alterada do produto do gene com desordem de sangramento como apresentação clínica. Crystal (1990) proporcionou uma revisão compreensia do relacionamento patogênico entre a deficiência em AAT e enfisema e a doença do fígado, incluindo uma lista detalhada de várias mutações que têm sido identificadas e uma discussão sobre as possibilidades de terapia.
Um adulto com deficiência em antitripsina e doenças do fígado e dos pulmões combinadas foi relatado por Gherardi (1971). Veja o estudo de Berg e Eriksson (1972) sobre doze casos das doenças combinadas. Contrariando a visão usual de que a doença do fígado, enquanto um risco na criança, não seria um grande risco para adultos com deficiência em alfa-1-antitripsina, Cox e Smyth (1983) descobriram um risco relativamente alto em homens entre 51 e 60 anos de idade. Uma concentração baixa de pré-albumina no soro era um indicador sensível de diminuição na função do fígado.
Wiebcke e outros (1996) confirmaram a ausência de anormalidades na função pulmonar na vasta maioria das crianças com deficiência de alfa-1-PI homozigota. Rodriguez-Cintron e outros (1995) sugeriram que bronquiectasia (dilatação crônica dos brônquios) poderia ser considerada parte do espectro da patologia pulmonar que poderia ser encontrada em indivíduos com deficiência em AAT. Eles descreveram um homem de 21 anos de idade com hemoptise (emissão do sangue proveniente dos pulmões ou dos brônquios em decorrência de hemorragia pulmonar ou brônquica) massiva e deficiência em AAT homozigótica ZZ. Nem a enfisema pan-lobular nem a cirrose do fígado estavam presentes.
CARACTERÍSTICAS BIOQUÍMICAS
Aproximadamente 30 variantes da alfa-1-antitripsina foram descritas em 1981 (Hug e outros, 1981). Aos alelos foram dados símbolos de acordo com a mobilidade eletroforética do seu produto. Cox (1978) relatou as recomendações de uma oficina na nomenclatura da Pi. Várias reportagens (Bell e Carroll, 1973; Kuhlenschmidt e outros, 1974; Eriksson e Larson, 1975) sugeriram que o defeito poderia sena na sialiltransferase e que a deficiência da antitripsina no sangue é o resultado da secreção diminuída pelos hepatócitos, aumento da remoção de proteínas pouco sialiadas, ou ambas as condições. É difícil ver como isso poderia ser a causa da herança co-dominante ou contribuir para os diferentes tipos que parecem ser produtos de ao menos 30 alelos diferentes, a menos que a substituição de um aminoácido interferisse com a sialização.
Yoshida e outros (1976) estudaram uma proteína variante de um homozigto ZZ e mostraram duas substituições de aminoácidos, de ácido glutâmico para lisina e de ácido glutâmico para glutamina. O conteúdo de ácido siálico da proteína variante foi reduzido, presumivelmente como um resultado da mudança na configuração da proteína já que nenhum dos aminoácidos ligantes a carbohidratos foram substituídos.
Os leucócitos de doença granulomatosa crônica têm um defeito na inativação da antitripsina. Em seus experimentos, George e outros (1984) descobriram que a adição de azide ou catalase aumentaram a eficiência do inibidor mutante. A AT, assim como outros inibitdores de protease-serina tais como antitrombina III, alfa-2-antiplasmina, e inibidor C1, tem um único sítio reativo inibidor específico ligado a peptídio que é formado entre aminoácidos residuais adjacentes chamados P(1) e P-primer (1). A reatividades desses inibidores com enzimas proteolíticas depende gravemente da natureza do resíduo na posição P(1), a posição central do centro reativo.
Harrison e outros (1990) descreveram um método melhorado para detectar o que eles chamaram de ‘expressador de fenótibo Z baixo’ em heterozigotos MZ. Uma mãe portadora obrigatória estava sendo tipificada como parte do estudo de uma família pareceu ser um heterozigoto PI(M)/PI(nulo). Por rotina de focalização isoelétrica, ela foi tipificada como M, seu filho afetado como Z, e seu marido como MZ. A baixa concentração atípica de peptídeos Z foi demonstrada pelo método melhorado.
Weitz e outros (1992) demonstraram uma correlação entre os níveis do plasma de fibrinopeptídeos específicos de elastase e o genótipo PI. Os níveis desses peptídeos eram mais altos em homozigotos ZZ e intermediários em heterozigotos MZ. Isso foi interpretado como evidência de que a elastase do neutrófilo humano (ELA2; omim 130130) não oposta é responsável pela enfisema em pacientes com a deficiência do inibidor de alfa-1-proteinase.
Fonte: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?cmd=entry&id=107400
ALFA-1-ANTITRIPSINA (CONTINUAÇÃO)
HERANÇA
Estudos de famílias indicam herança recessive da deficiência em antitripsina. Nos primeiros estudos, os heterozigotos, quem podem ser detectados quimicamente, não estavam afetados clinicamente; estudos posteriores sugeriram que a heterozigosidade pode predispor à doença dos pulmões (Lieberman, 1969). Por exemplo, dos 12 pacientes com doença obstrutiva dos pulmões antes dos 40 anos, dois foram avaliados por Tarkoff e outros (1968) como homozigotos para a deficiência e um heterozigoto. Entre 103 pacientes, Kueppers e outros (1969) descobriram cinco homozigotos e vinte e cinco heterozigotos para o gene deficiente. Eles sugeriram que, especialmente em homens, a heterozigosidade pode predispor à doença obstrutiva crônica dos pulmões. Stevens e outros (1971) concluíram que heterozigotos podem desenvolver enfisema quantitativamente como aquela dos homozigotos, mas em idade mais avançada. A importância do pronto tratamento de infecções respiratórias e revogação de aerosóis proteolíticos, tabagismo e emprego vinculado à exposição a irritantes respiratórios são importantes medidas preventivas nessas famílias.
Lieberman e outros (1979) acharam uma aumentada freqüência da heterozigosidade para a deficiência da antitripsina em gêmeos e parentes de gêmeos. Eles concluíram que uma fertilidade ‘aumentada’ e a formação de gêmeos pode ser uma vantagem dos heterozigotos para a deficiência na antitripssina. Clark e Martin (1982) descobriram que a freqüência do alelo S em mães de gêmeos dizigóticos (0,008) era do dobro da dos controles (0,044). A frequência do alelo S em parentes de gêmeos monozigóticos e em pais de gêmeos DZ não era mais alta do que nos controles. Freqüências normais foram observadas para o alelo Z. Nenhum indício de fertilidade outro que a própria formação de gêmeos teve acesso. Para estudar a relação entre os tipos de Pi, fertilidade e formação de gêmeos, Boomsma e outros (1992) estudaram 90 pares de gêmeos DZ e 70 de gêmeos MZ holandeses. Eles descobriram que mães de gêmeos dizigotos tinham freqüências dos alelos S e Z três vezes mais altas do que as do grupo de controle. Mães de gêmeos idênticos também tinham freqüência mais alta do alelo S do que os controles. O alelo S pode ser assim aumentado a taxa de ovulação e aumentado o sucesso da gravidez múltipla.
MAPEAMENTO
Uma possível heterogeneidade na frequência da recombinação entre variantes do Pi foi creditada como alélica como relatado por Gedde-Dahl e outros (1972): Pi (Z) tinha menos recombinação com o Gm do que o Pi(não-Z). [Obs.1: Gm é a cadeia pesada da IgG (omim 147100).Obs.2: Piota : diferença transtubular (de fora e de dentro do vaso sanguíneo) na concentração do fosfato (PMID: 1171445). A ligação dos grupos Gm-Piota está firmemente estabelecida (PMID: 810069).] Gedde-Dahl e outros (1975) forneceram dados adicionais da ligação Gm-Pi. Eles consideraram aceitável a heterogeneidade da recombinação das frações de diferentes tipos de Pi entre homens. A maior diferença parecia ser no Pi(Z) e outros alelos. Possíveis explicações incluíam uma deleção no cromossomo, inversões e regulação da recombinação do lócus em desequilíbrio de ligação com o lócus do Pi. Gedde-Dahl e outros (1981) mostraram que a heterogeneidade do alelo específico para ligação Gm-Pi é atribuível à reduzida recombinação recombinação em heterozigotos com o alelo Z. Eles acharam um razão de igualdade sexual para variantes “não-Z’ do Pi opostas na razão de 1 para 2 entre homens e mulheres em famílias com alelo ‘Z’.
A localização da Gm e do Pi no 6p foi excluída por Bender e outros (1979). Estudando células de hepatomas de camundongo ou de rato híbridas com linfócitos humanos, Darlington e outros (1982) e Pearson e outros (1981) conseguiram a assinatura direta do lócus do Pi no cromossomo 14. A partir do estudo de 2 famílias com anomalias do braço longo do cromossomo 14, Cox e outros (1982) localizaram a GM em 14q32.3 e a PI em uma posição mais próxima entre 14q24.3 e 14q32.1. Os genes da imunoglobulina estão em uma região do cromossomo anotada por sua alta freqüência de quebras associadas ao rearranjamento do cromossomo, ocorrendo ambas espontaneamente em linfócitos cultivados e em certas malignâncias.
Por hibridização em sítio, Schroeder e outros (1985) restringiram a assinatura do lócus do PI em 14q31-q32. Turleau e outros (1984) estudaram um paciente com deleção intersticial do 14q e assinaram o lócus do PI em 14q32.1 por mapeamento de exclusão. Em um paciente similar com uma deleção intersticial do 14q, Yamamoto e outros (1986) confirmaram a assinatura em 14q32.1. Pelo princípio de dosagem, os níveis de alfa-1-antitripsina no paciente estava somente pela metade daquela em parentes e em controles.
Fonte: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?cmd=entry&id=107400
HERANÇA
Estudos de famílias indicam herança recessive da deficiência em antitripsina. Nos primeiros estudos, os heterozigotos, quem podem ser detectados quimicamente, não estavam afetados clinicamente; estudos posteriores sugeriram que a heterozigosidade pode predispor à doença dos pulmões (Lieberman, 1969). Por exemplo, dos 12 pacientes com doença obstrutiva dos pulmões antes dos 40 anos, dois foram avaliados por Tarkoff e outros (1968) como homozigotos para a deficiência e um heterozigoto. Entre 103 pacientes, Kueppers e outros (1969) descobriram cinco homozigotos e vinte e cinco heterozigotos para o gene deficiente. Eles sugeriram que, especialmente em homens, a heterozigosidade pode predispor à doença obstrutiva crônica dos pulmões. Stevens e outros (1971) concluíram que heterozigotos podem desenvolver enfisema quantitativamente como aquela dos homozigotos, mas em idade mais avançada. A importância do pronto tratamento de infecções respiratórias e revogação de aerosóis proteolíticos, tabagismo e emprego vinculado à exposição a irritantes respiratórios são importantes medidas preventivas nessas famílias.
Lieberman e outros (1979) acharam uma aumentada freqüência da heterozigosidade para a deficiência da antitripsina em gêmeos e parentes de gêmeos. Eles concluíram que uma fertilidade ‘aumentada’ e a formação de gêmeos pode ser uma vantagem dos heterozigotos para a deficiência na antitripssina. Clark e Martin (1982) descobriram que a freqüência do alelo S em mães de gêmeos dizigóticos (0,008) era do dobro da dos controles (0,044). A frequência do alelo S em parentes de gêmeos monozigóticos e em pais de gêmeos DZ não era mais alta do que nos controles. Freqüências normais foram observadas para o alelo Z. Nenhum indício de fertilidade outro que a própria formação de gêmeos teve acesso. Para estudar a relação entre os tipos de Pi, fertilidade e formação de gêmeos, Boomsma e outros (1992) estudaram 90 pares de gêmeos DZ e 70 de gêmeos MZ holandeses. Eles descobriram que mães de gêmeos dizigotos tinham freqüências dos alelos S e Z três vezes mais altas do que as do grupo de controle. Mães de gêmeos idênticos também tinham freqüência mais alta do alelo S do que os controles. O alelo S pode ser assim aumentado a taxa de ovulação e aumentado o sucesso da gravidez múltipla.
MAPEAMENTO
Uma possível heterogeneidade na frequência da recombinação entre variantes do Pi foi creditada como alélica como relatado por Gedde-Dahl e outros (1972): Pi (Z) tinha menos recombinação com o Gm do que o Pi(não-Z). [Obs.1: Gm é a cadeia pesada da IgG (omim 147100).Obs.2: Piota : diferença transtubular (de fora e de dentro do vaso sanguíneo) na concentração do fosfato (PMID: 1171445). A ligação dos grupos Gm-Piota está firmemente estabelecida (PMID: 810069).] Gedde-Dahl e outros (1975) forneceram dados adicionais da ligação Gm-Pi. Eles consideraram aceitável a heterogeneidade da recombinação das frações de diferentes tipos de Pi entre homens. A maior diferença parecia ser no Pi(Z) e outros alelos. Possíveis explicações incluíam uma deleção no cromossomo, inversões e regulação da recombinação do lócus em desequilíbrio de ligação com o lócus do Pi. Gedde-Dahl e outros (1981) mostraram que a heterogeneidade do alelo específico para ligação Gm-Pi é atribuível à reduzida recombinação recombinação em heterozigotos com o alelo Z. Eles acharam um razão de igualdade sexual para variantes “não-Z’ do Pi opostas na razão de 1 para 2 entre homens e mulheres em famílias com alelo ‘Z’.
A localização da Gm e do Pi no 6p foi excluída por Bender e outros (1979). Estudando células de hepatomas de camundongo ou de rato híbridas com linfócitos humanos, Darlington e outros (1982) e Pearson e outros (1981) conseguiram a assinatura direta do lócus do Pi no cromossomo 14. A partir do estudo de 2 famílias com anomalias do braço longo do cromossomo 14, Cox e outros (1982) localizaram a GM em 14q32.3 e a PI em uma posição mais próxima entre 14q24.3 e 14q32.1. Os genes da imunoglobulina estão em uma região do cromossomo anotada por sua alta freqüência de quebras associadas ao rearranjamento do cromossomo, ocorrendo ambas espontaneamente em linfócitos cultivados e em certas malignâncias.
Por hibridização em sítio, Schroeder e outros (1985) restringiram a assinatura do lócus do PI em 14q31-q32. Turleau e outros (1984) estudaram um paciente com deleção intersticial do 14q e assinaram o lócus do PI em 14q32.1 por mapeamento de exclusão. Em um paciente similar com uma deleção intersticial do 14q, Yamamoto e outros (1986) confirmaram a assinatura em 14q32.1. Pelo princípio de dosagem, os níveis de alfa-1-antitripsina no paciente estava somente pela metade daquela em parentes e em controles.
Fonte: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?cmd=entry&id=107400
ALFA-1-ANTITRIPSINA (CONTINUAÇÃO)
GENÉTICA MOLECULAR
Lai e outros (1983) clonaram o gene da alfa-1- antitripsina e mostraram que ele contém 3 íntrons na região codificadora do peptídeo. Todas as pessoas mostraram duas bandas distintas (9,6 quilobases e 8,5 quilobases de comprimento) quando o gene clonado foi usado como uma prova de hibridização para analisar o DNA genômico digerido por EcoRI (obs.: uma enzima de restrição cujo corte na dupla fita de DNA não ocorre entre dois dinucleotídeos antiparalelos em ambas as fitas, de forma a criar duas pontas cegas com um par de bases do final, mas sim na ligação sequencial entre um nucleotídeo e outro da mesma fita, e então, nas pontes de hidrogênio que formam os pares de base, produzindo um segmento antiparalelo não emparelhado de nucleotídeos entre o primeiro corte na fita códon e o segundo corte na fita anticódon; cada fita dupla possuirá uma banda com o segmento oposto solto, porém complementar). Análises usando somente o DNA do íntron como prova (sonda) mostraram que o gene autêntico reside num fragmento de 9,6 quilobases. O outro gene pode ser um pseudogene. Veja omim 107410.
Long e outros (1984) proporcioaram a completa sequencia do cDNA do gene PI. A lente genômica do gene é de 10,2 quilobases com uma região codificadora de 1.434 pares de base. O gene tem 4 íntrons; o éxon 1, a porção na ponta 5’ do éxon dois. E da ponta 3’ do éxon 5 não são regiões codificadoras. O primeiro íntron, com 5,3 quilobases de comprimento, contém uma sequencia aberta de leitura para 143 aminoácidos (a qual não parece ser uma região codificadora da proteína atual), e uma sequência da família Alu (uma das sequências de reconhecimento pela enzima de restrição Alu) e uma região de iniciação de pseudo transcrição. Carrell (1986) citou evidências para a existência de dois genes codificadores da alfa-1-antitripsina, embora os achados no plasma sejam compatíveis com a expressão de alelos em um único lócus. Sefton e outros (1989) usaram campo de pulsação em eletroforese em gel para demonstrar que os genes codificadores da alfa-1-antitripsina e da alfa-1-antiquimiotripsina (AACT) estão aproximadamente a 220 quilobases de distância e orientados em direções opostas. Por hibridização em sítio, Ledbetter e outros (1987) localizaram o lócus da AAT no cromossomo 12 do camundongo.
Estudos moleculares em um cromossomo 14 em círculo mostraram que os lócus de IGH e D14S1 estavam perdidos, enquanto o PI estava presente (Keyeux e outros, 1989). Assim, o PI é próximo dos outros dois lócus, uma conclusão que era sustentada por muitos dados anteriores. Um gene não codificador parecido com a alfa-1-antitripsina (PIL; omim 107410) está localizado a 12 quilobases da extremidade 3’ do gene AAT. Billingsley e outros (1989) descobriram que esse gene e os genes PI e AACT são deslocados/ transportados por um único fragmento NarI de 550 quilobases.
Nukiwa e outros (1986) descobriram que no gene Z uma segunda substituição em adição àquela que é responsável pela forma alterada de ácido glutâmico para lisina no aminoácido 342. A última mutação está localizada no éxon 5; a segunda, GTG para GCG, foi localizada no éxon 3 e levou à prevista substituição da alanina por valina como aminoácido residual de número 213. A alteração de valina para alanina no 213 foi encontrada em todos dos 40 haplótipos Z, usando probas de genes oligonucleotídicos sintéticas direcionadas para junto das sequencias mutadas do éxon 3 no gene Z. Além disso, a mutação do éxon 3 eliminou um sítio de restrição para a endonuclease BstEII, permitindo rápida identificação da alteração no DNA genômico. Surpreendentemente, somente 23% dos haplótipos M1 foram encontrados como negativos para o sítio de clivagem pela endonuclease BstEII. Uma nova forma de M1, isto é, M1 (alanina 213), é idêntico ao M1 mas tem uma substituição do aminoácido com focalização isoelétrica ‘silenciosa’. O (haplótipo) M1 tem uma freqüência de 68 a 76%; o M2, de 14 a 20% e o M3, de 10 a 12%. O gene Z representa de 1 a 2% de todos os haplótipos da alfa-1-antitripsina.
Graver e outros (1986) investigaram as bases moleculares do fenótipo da alfa-1-antiripsina nulo-nulo PI. O gene parecia estar intacto sem deleção dicernível ou outra anormalidade estrutural, ainda que não houvesse mRNA produzido detectável. A região promotora da extremidade 5’ também parecia normal. Nenhuma evidência de hipermetilação dos nucleotídeos de citosina na região promotora foi detectada. O defeito poderia ser comparável àqueles em certas formas de talassemia nas quais uma mudança, no sítio de splicing, por exemplo, podem levar à grande redução na produção do mRNA. O fenótipo nulo-nulo é acompanhado de enfisema como os fenótipos ZZ e SZ mas uma importante diferença é que a cirrose e o câncer no fígado não ocorrem no fenótipo nulo-nulo; não há antitripsina anormal produzida que seja excretada com dificuldade pelas células de sua síntese.
Nikiwa e outros (1987) identificaram uma forma nula de alfa-1-antitripsina resultante de uma mutação sem sentido causadora de um código finalizador formada aproximadamente a 44% do terminal N da proteína precursora. Embora as bases moleculares da deficiência da antitripsina fossem totalmente diferentes daquelas no haplótipo Z, as conseqüências fenotípicas eram similares: severa deficiência associada a alto risco de enfisema. Perlino e outros (1987) descobriram que o gene AAT nos macrófagos é transcrito de um promotor específico dos macrófagos localizado aproximadamente a 2000 pares de base acima do promotor específico dos hepatócitos. A transcrição a partir dos dois promotores é mutamente exclusiva; o promotor dos macrófagos é silencioso nos hepatócitos e o promotor nos hepatócitos é silencioso nos macrófagos. Nos macrófagos, dois mRNAs distitntos são gerados por splicing alternativo.
Cox e outros (1987) estudaram as RFLPs associadas com o gene AAT. Eles obtiveram informações de uma extensiva variabilidade expressada pelo conteúdo de informação polimórfica (PIC) como proposto por Botstein e outros (1980). Os tipos de PI e os subtipos M tendiam a estar associados com haplótipos RFLP. Bamforth e Kalsheker (1988) discutiram um raro alelo de Pi nulo que em estado homozigoto leva à enfisema pulmonar nos primeiros anos de vida. Em três famílias, todos os indivíduos afetados apresentaram-se na primeira infância com infecção no peito e dificuldade respiratória, presumivelmente relacionada ao tabagismo passivo. Embora não houvesse AAT detectável, nenhuma deleção parcial ou completa do gene pôde ser detectada.
Por meio de focalização isoelétrica, Weber e Weidinger (1988) descobriram uma variante de PI que eles chamaram PI S (Colônia). Um pai e uma filha eram heterozigotos. As concentrações de alfa-1-antitripsina estavam dentro do limite normal.
Nukiwa e outros (1988) indicaram que aproximadamente 75 alelos AAT foram identificados no nível da proteína e/ou do gene. Os alelos mais comuns são duas formas de M1, com a valina na posição 213 e com alanina na posição 213 (chamadas aqui M1A e M1V).
Hefeez e outros (1992) demonstraram que o gene AAT tem três sítios específicos de iniciação de transcrição acima do único sítio de transcrição específico nos hepatócitos. Os macrófagos usam esses sítios durante a expressão basal e modulada. Células de Hepatoma usam o sítio de iniciação de transcrição específico de hepatócito durante as expressões basal e modulada porém também alteram a transcrição a partir de sítios de iniciação transcricional dos macrófagos durante a modulação pela interleucina 6 (IL-6; omim 147620) mediadora de fase aguda.
Soutoglou e Talianidis (2002) analisaram o recrutamento ordenado dos fatores para o promoter da alfa-1-antitripsina humana em torno da ativação inicial do gene durante a diferenciação do enterócito (células da mucosa intestinal)[ Sintetizando várias citocinas e quimiocinas eles também participam dos mecanismos de defesa imunológica. Além disso, os enterócitos podem agir como células apresentadoras de antígenos para linfócitos TCD4+, expressando moléculas da classe II do MHC. http://www.ufv.br/dbg/biocel/Index_arquivos/Resumos/r2006_1-Glaucia.htm] . Eles descobriram que o complexo de pré-iniciação completo, incluindo a Polimerase II (omim 18060) de RNA fosforilada, estava reunido no promotor muito antes da ativação transcricional. As acetiltransferases de histona CBP (omim 600140) e a P/CAF (omim 602303) foram recrutadas subsquentemente, mas a hiper-acetilação da histona local foi detida/demorada. Após o recrutamento transitório do BRM (omim 600014) homólogo ao Brahma humano, o remodelamento de nucleossomos (histona + a dupla fita enrolada) vizinhos coincidiu com a inciação da transcrição. Soutoglou e Talianidis (2002) concluíram que, nesse promotor, a reconfiguração da cromatina é a etapa definitiva do processo de inciação, atuando após a reunião da maquinaria da Polimerase II.
PAPEL NA INFECÇÃO PELO VÍRUS DA IMUNODEFICIÊNCIA HUMANA 1
Bristol (2001) descobriram que a diminuição da infectividade pelo vírus da imunodeficiência humana (HIV) correlacionava-se significativamente com a diminuída expressão da elastase (HLE, ou ELA2; omim 130130) do linfócito na superfície celular em monócitos, mas não em linfócitos. Os reduzidos níveis do PI correlacionaram-se com aumento da expressão de HLE na superfície celular e aumento da infectividade do HIV.
Bristow e outros (2001) mostraram que a diminuição da carga viral do HIV correlacionava-se com a diminuição do PI em circulação. Além disso, pacientes assintomáticos manifestaram níveis deficientes de Pi ativo. Bristow e outros (2001) notaram que níveis deficientes de PI levaram à doenças degenerativas dos pulmões e sugeriram que a prevenção da deficiência em PI deve prevenir a patofisiologia associada ao HIV.
Usando sub-clones de linhas celulares de monócitos, Bristow e outros (2003) mostraram que a HLE localizava-se na superfície das células, mas não dos grânulos, de clones permissivos para o HIV-1, e localizava-se nos grânulos, mas não na superfície celular de clones não permissivos para o HIV-1. A estimulação de clones não permissivos com lipopolissacarídeo e LBP [omim 151990 – Proteína de ligação a lipopolissacarídeo – A proteína LBP é um reagente de fase aguda durante as infecções por bactérias gram-negativas. Os eucariotos superiores desenvolveram vários mecanismos de proteção contra tais infecções. As bactérias gram-negativas expressam lipopolissacarídeos (endotoxina LPS) em sua parede externa, e os mamíferos respondem rapidamente à presença de LPSs no soro. A LBP, outra reagente de fase aguda, a proteína de aumento da permeabilidade bactericida (BPI; omim 109195), ligam-se ao LPS com alta afinidade. A LBP é feita no fígado durante a fase aguda das infecções e pensa-se que funcione como uma carregadora para a LPS e ajude a controlar as respostas dependentes de monócitos à LPS. Veja CD14 (omim 158120) para informação sobre o complexo LBP/LPS.] acompanhada pelo PI exógeno, induziu a expressão da HLE na superfície celular, resultando na suscetibilidade para infecção por HIV.
Shapiro e outros (2001) mostraram que, em concentrações fisiológicas, a AAT e a CE-2072, um inibidor sintético da elastase do neutrófilo, e a proteinase-3 (PRTN3; omim 177020), inbiram a produção do HIV-1 em linhas celulares monocíticas infectadas, em células mononucleares de sangue fresco infectadas após a etapa de ativação, e em células HeLa permissivas. Análises EMSA indicaram que a AAT suprimiu a ativação do fator de transcrição NKB induzido pelo HIV-1 (veja omim 164011 [ Obs.: A estimulação pela Tat induz a translocação nuclear do fator de transcrição NFKB cuja ativação parece ser necessária para a produção de IL-10. PMID 11833470.
OBS2.: O NFKB foi detectado em vários tipos celulares que expressam citocinas, quimiocinas, fatores de crescimento, moléculas de adesão celular, e algumas proteínas de fase aguda na saúde e em vários estados de enfermidade. O NFKB é ativado por uma ampla variedade de estímulos como citocinas, radicais livres oxidantes, partículas inaladas, irradiação ultravioleta e produtos bacterianos e virais. A ativação inapropriada do NF-kappa-B tem sido ligada à eventos inflamatórios associados a artrite auto-imune, asma, choque séptico, fibrose pulmonar, glomerulonefrite, aterosclerose e AIDS. Em contraste, a completa e persistente inibição do NF-kappa-B tem sido associada diretamente à apoptose, desenvolvimento imune inapropriado e atraso do crescimento celular. Omim 164011]) Em cinco indivíduos com a mutação na AAT de tipo Z (de ácido glutâmico para lisina no ponto 342), o antígeno p24 do HIV-1 aumentou mais de seis vezes em todo o sangue após a infecção com uma linhagem do HIV-1 com tropismo para monócito. Em contraste, não houve aumento significativo no sangue obtido de voluntários saudáveis.
Por sondagem de uma bibioteca de peptídeos gerada de hamofiltrado, Munch e outros (2007) identificaram um peptídeo de 20 aminoácidos a partir da região próxima a C (carboxila) da alfa-1-antitripsina, designada peptídeos inibitório de vírus (VIRPI), com o mais podente inibidor de múltiplas linhagens do HIV-1, incluindo aquelas resistentes à drogas anti-virais. Alterações em alguns resíduos de VIRIP aumentaram sua potência antiviral em 100 vezes. A VIRIP bloqueou a entrada do HI-1 por interação com o peptídeo viral de fusão gp41. Munch e outros (2007) propuseram que a VIRIP pode afetar a progressão da doença em indivíduos infectados por HIV-1.
Fonte: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?cmd=entry&id=107400
GENÉTICA MOLECULAR
Lai e outros (1983) clonaram o gene da alfa-1- antitripsina e mostraram que ele contém 3 íntrons na região codificadora do peptídeo. Todas as pessoas mostraram duas bandas distintas (9,6 quilobases e 8,5 quilobases de comprimento) quando o gene clonado foi usado como uma prova de hibridização para analisar o DNA genômico digerido por EcoRI (obs.: uma enzima de restrição cujo corte na dupla fita de DNA não ocorre entre dois dinucleotídeos antiparalelos em ambas as fitas, de forma a criar duas pontas cegas com um par de bases do final, mas sim na ligação sequencial entre um nucleotídeo e outro da mesma fita, e então, nas pontes de hidrogênio que formam os pares de base, produzindo um segmento antiparalelo não emparelhado de nucleotídeos entre o primeiro corte na fita códon e o segundo corte na fita anticódon; cada fita dupla possuirá uma banda com o segmento oposto solto, porém complementar). Análises usando somente o DNA do íntron como prova (sonda) mostraram que o gene autêntico reside num fragmento de 9,6 quilobases. O outro gene pode ser um pseudogene. Veja omim 107410.
Long e outros (1984) proporcioaram a completa sequencia do cDNA do gene PI. A lente genômica do gene é de 10,2 quilobases com uma região codificadora de 1.434 pares de base. O gene tem 4 íntrons; o éxon 1, a porção na ponta 5’ do éxon dois. E da ponta 3’ do éxon 5 não são regiões codificadoras. O primeiro íntron, com 5,3 quilobases de comprimento, contém uma sequencia aberta de leitura para 143 aminoácidos (a qual não parece ser uma região codificadora da proteína atual), e uma sequência da família Alu (uma das sequências de reconhecimento pela enzima de restrição Alu) e uma região de iniciação de pseudo transcrição. Carrell (1986) citou evidências para a existência de dois genes codificadores da alfa-1-antitripsina, embora os achados no plasma sejam compatíveis com a expressão de alelos em um único lócus. Sefton e outros (1989) usaram campo de pulsação em eletroforese em gel para demonstrar que os genes codificadores da alfa-1-antitripsina e da alfa-1-antiquimiotripsina (AACT) estão aproximadamente a 220 quilobases de distância e orientados em direções opostas. Por hibridização em sítio, Ledbetter e outros (1987) localizaram o lócus da AAT no cromossomo 12 do camundongo.
Estudos moleculares em um cromossomo 14 em círculo mostraram que os lócus de IGH e D14S1 estavam perdidos, enquanto o PI estava presente (Keyeux e outros, 1989). Assim, o PI é próximo dos outros dois lócus, uma conclusão que era sustentada por muitos dados anteriores. Um gene não codificador parecido com a alfa-1-antitripsina (PIL; omim 107410) está localizado a 12 quilobases da extremidade 3’ do gene AAT. Billingsley e outros (1989) descobriram que esse gene e os genes PI e AACT são deslocados/ transportados por um único fragmento NarI de 550 quilobases.
Nukiwa e outros (1986) descobriram que no gene Z uma segunda substituição em adição àquela que é responsável pela forma alterada de ácido glutâmico para lisina no aminoácido 342. A última mutação está localizada no éxon 5; a segunda, GTG para GCG, foi localizada no éxon 3 e levou à prevista substituição da alanina por valina como aminoácido residual de número 213. A alteração de valina para alanina no 213 foi encontrada em todos dos 40 haplótipos Z, usando probas de genes oligonucleotídicos sintéticas direcionadas para junto das sequencias mutadas do éxon 3 no gene Z. Além disso, a mutação do éxon 3 eliminou um sítio de restrição para a endonuclease BstEII, permitindo rápida identificação da alteração no DNA genômico. Surpreendentemente, somente 23% dos haplótipos M1 foram encontrados como negativos para o sítio de clivagem pela endonuclease BstEII. Uma nova forma de M1, isto é, M1 (alanina 213), é idêntico ao M1 mas tem uma substituição do aminoácido com focalização isoelétrica ‘silenciosa’. O (haplótipo) M1 tem uma freqüência de 68 a 76%; o M2, de 14 a 20% e o M3, de 10 a 12%. O gene Z representa de 1 a 2% de todos os haplótipos da alfa-1-antitripsina.
Graver e outros (1986) investigaram as bases moleculares do fenótipo da alfa-1-antiripsina nulo-nulo PI. O gene parecia estar intacto sem deleção dicernível ou outra anormalidade estrutural, ainda que não houvesse mRNA produzido detectável. A região promotora da extremidade 5’ também parecia normal. Nenhuma evidência de hipermetilação dos nucleotídeos de citosina na região promotora foi detectada. O defeito poderia ser comparável àqueles em certas formas de talassemia nas quais uma mudança, no sítio de splicing, por exemplo, podem levar à grande redução na produção do mRNA. O fenótipo nulo-nulo é acompanhado de enfisema como os fenótipos ZZ e SZ mas uma importante diferença é que a cirrose e o câncer no fígado não ocorrem no fenótipo nulo-nulo; não há antitripsina anormal produzida que seja excretada com dificuldade pelas células de sua síntese.
Nikiwa e outros (1987) identificaram uma forma nula de alfa-1-antitripsina resultante de uma mutação sem sentido causadora de um código finalizador formada aproximadamente a 44% do terminal N da proteína precursora. Embora as bases moleculares da deficiência da antitripsina fossem totalmente diferentes daquelas no haplótipo Z, as conseqüências fenotípicas eram similares: severa deficiência associada a alto risco de enfisema. Perlino e outros (1987) descobriram que o gene AAT nos macrófagos é transcrito de um promotor específico dos macrófagos localizado aproximadamente a 2000 pares de base acima do promotor específico dos hepatócitos. A transcrição a partir dos dois promotores é mutamente exclusiva; o promotor dos macrófagos é silencioso nos hepatócitos e o promotor nos hepatócitos é silencioso nos macrófagos. Nos macrófagos, dois mRNAs distitntos são gerados por splicing alternativo.
Cox e outros (1987) estudaram as RFLPs associadas com o gene AAT. Eles obtiveram informações de uma extensiva variabilidade expressada pelo conteúdo de informação polimórfica (PIC) como proposto por Botstein e outros (1980). Os tipos de PI e os subtipos M tendiam a estar associados com haplótipos RFLP. Bamforth e Kalsheker (1988) discutiram um raro alelo de Pi nulo que em estado homozigoto leva à enfisema pulmonar nos primeiros anos de vida. Em três famílias, todos os indivíduos afetados apresentaram-se na primeira infância com infecção no peito e dificuldade respiratória, presumivelmente relacionada ao tabagismo passivo. Embora não houvesse AAT detectável, nenhuma deleção parcial ou completa do gene pôde ser detectada.
Por meio de focalização isoelétrica, Weber e Weidinger (1988) descobriram uma variante de PI que eles chamaram PI S (Colônia). Um pai e uma filha eram heterozigotos. As concentrações de alfa-1-antitripsina estavam dentro do limite normal.
Nukiwa e outros (1988) indicaram que aproximadamente 75 alelos AAT foram identificados no nível da proteína e/ou do gene. Os alelos mais comuns são duas formas de M1, com a valina na posição 213 e com alanina na posição 213 (chamadas aqui M1A e M1V).
Hefeez e outros (1992) demonstraram que o gene AAT tem três sítios específicos de iniciação de transcrição acima do único sítio de transcrição específico nos hepatócitos. Os macrófagos usam esses sítios durante a expressão basal e modulada. Células de Hepatoma usam o sítio de iniciação de transcrição específico de hepatócito durante as expressões basal e modulada porém também alteram a transcrição a partir de sítios de iniciação transcricional dos macrófagos durante a modulação pela interleucina 6 (IL-6; omim 147620) mediadora de fase aguda.
Soutoglou e Talianidis (2002) analisaram o recrutamento ordenado dos fatores para o promoter da alfa-1-antitripsina humana em torno da ativação inicial do gene durante a diferenciação do enterócito (células da mucosa intestinal)[ Sintetizando várias citocinas e quimiocinas eles também participam dos mecanismos de defesa imunológica. Além disso, os enterócitos podem agir como células apresentadoras de antígenos para linfócitos TCD4+, expressando moléculas da classe II do MHC. http://www.ufv.br/dbg/biocel/Index_arquivos/Resumos/r2006_1-Glaucia.htm] . Eles descobriram que o complexo de pré-iniciação completo, incluindo a Polimerase II (omim 18060) de RNA fosforilada, estava reunido no promotor muito antes da ativação transcricional. As acetiltransferases de histona CBP (omim 600140) e a P/CAF (omim 602303) foram recrutadas subsquentemente, mas a hiper-acetilação da histona local foi detida/demorada. Após o recrutamento transitório do BRM (omim 600014) homólogo ao Brahma humano, o remodelamento de nucleossomos (histona + a dupla fita enrolada) vizinhos coincidiu com a inciação da transcrição. Soutoglou e Talianidis (2002) concluíram que, nesse promotor, a reconfiguração da cromatina é a etapa definitiva do processo de inciação, atuando após a reunião da maquinaria da Polimerase II.
PAPEL NA INFECÇÃO PELO VÍRUS DA IMUNODEFICIÊNCIA HUMANA 1
Bristol (2001) descobriram que a diminuição da infectividade pelo vírus da imunodeficiência humana (HIV) correlacionava-se significativamente com a diminuída expressão da elastase (HLE, ou ELA2; omim 130130) do linfócito na superfície celular em monócitos, mas não em linfócitos. Os reduzidos níveis do PI correlacionaram-se com aumento da expressão de HLE na superfície celular e aumento da infectividade do HIV.
Bristow e outros (2001) mostraram que a diminuição da carga viral do HIV correlacionava-se com a diminuição do PI em circulação. Além disso, pacientes assintomáticos manifestaram níveis deficientes de Pi ativo. Bristow e outros (2001) notaram que níveis deficientes de PI levaram à doenças degenerativas dos pulmões e sugeriram que a prevenção da deficiência em PI deve prevenir a patofisiologia associada ao HIV.
Usando sub-clones de linhas celulares de monócitos, Bristow e outros (2003) mostraram que a HLE localizava-se na superfície das células, mas não dos grânulos, de clones permissivos para o HIV-1, e localizava-se nos grânulos, mas não na superfície celular de clones não permissivos para o HIV-1. A estimulação de clones não permissivos com lipopolissacarídeo e LBP [omim 151990 – Proteína de ligação a lipopolissacarídeo – A proteína LBP é um reagente de fase aguda durante as infecções por bactérias gram-negativas. Os eucariotos superiores desenvolveram vários mecanismos de proteção contra tais infecções. As bactérias gram-negativas expressam lipopolissacarídeos (endotoxina LPS) em sua parede externa, e os mamíferos respondem rapidamente à presença de LPSs no soro. A LBP, outra reagente de fase aguda, a proteína de aumento da permeabilidade bactericida (BPI; omim 109195), ligam-se ao LPS com alta afinidade. A LBP é feita no fígado durante a fase aguda das infecções e pensa-se que funcione como uma carregadora para a LPS e ajude a controlar as respostas dependentes de monócitos à LPS. Veja CD14 (omim 158120) para informação sobre o complexo LBP/LPS.] acompanhada pelo PI exógeno, induziu a expressão da HLE na superfície celular, resultando na suscetibilidade para infecção por HIV.
Shapiro e outros (2001) mostraram que, em concentrações fisiológicas, a AAT e a CE-2072, um inibidor sintético da elastase do neutrófilo, e a proteinase-3 (PRTN3; omim 177020), inbiram a produção do HIV-1 em linhas celulares monocíticas infectadas, em células mononucleares de sangue fresco infectadas após a etapa de ativação, e em células HeLa permissivas. Análises EMSA indicaram que a AAT suprimiu a ativação do fator de transcrição NKB induzido pelo HIV-1 (veja omim 164011 [ Obs.: A estimulação pela Tat induz a translocação nuclear do fator de transcrição NFKB cuja ativação parece ser necessária para a produção de IL-10. PMID 11833470.
OBS2.: O NFKB foi detectado em vários tipos celulares que expressam citocinas, quimiocinas, fatores de crescimento, moléculas de adesão celular, e algumas proteínas de fase aguda na saúde e em vários estados de enfermidade. O NFKB é ativado por uma ampla variedade de estímulos como citocinas, radicais livres oxidantes, partículas inaladas, irradiação ultravioleta e produtos bacterianos e virais. A ativação inapropriada do NF-kappa-B tem sido ligada à eventos inflamatórios associados a artrite auto-imune, asma, choque séptico, fibrose pulmonar, glomerulonefrite, aterosclerose e AIDS. Em contraste, a completa e persistente inibição do NF-kappa-B tem sido associada diretamente à apoptose, desenvolvimento imune inapropriado e atraso do crescimento celular. Omim 164011]) Em cinco indivíduos com a mutação na AAT de tipo Z (de ácido glutâmico para lisina no ponto 342), o antígeno p24 do HIV-1 aumentou mais de seis vezes em todo o sangue após a infecção com uma linhagem do HIV-1 com tropismo para monócito. Em contraste, não houve aumento significativo no sangue obtido de voluntários saudáveis.
Por sondagem de uma bibioteca de peptídeos gerada de hamofiltrado, Munch e outros (2007) identificaram um peptídeo de 20 aminoácidos a partir da região próxima a C (carboxila) da alfa-1-antitripsina, designada peptídeos inibitório de vírus (VIRPI), com o mais podente inibidor de múltiplas linhagens do HIV-1, incluindo aquelas resistentes à drogas anti-virais. Alterações em alguns resíduos de VIRIP aumentaram sua potência antiviral em 100 vezes. A VIRIP bloqueou a entrada do HI-1 por interação com o peptídeo viral de fusão gp41. Munch e outros (2007) propuseram que a VIRIP pode afetar a progressão da doença em indivíduos infectados por HIV-1.
Fonte: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?cmd=entry&id=107400
ALFA-1-ANTITRIPSINA (CONTINUAÇÃO)
PATOGÊNESE
Lomas e outros (1992) apresentaram uma explicação para as inclusões intracelulares insolúveis no homozigoto ZZ. Só aproximadamente 15% da proteína AAT é secretada no plasma dos homozigotos ZZ. Os 85% que não são secretados acumulampse no retículo endoplasmático (ER) do hepatócito; muito dele é degradado mas permanece agregado para formar inclusões intracelulares insolúveis. Aproximadamente 10% dos neonatos homozigotos ZZ desenvolvem doenças do fígado que frequentemente levam à cirrose infantil fatal. Lomas e outros (1992) demonstraram a patologia molecular subjacente à essa acumulação e descreveram como a mutação Z na antitripsina resulta em uma única interação molecular entre o laço central reativo de uma molécula e uma brecha na lâmina alfa de outra. Essa polimerização laço-lâmina da antitripsina Z ocorre espontâneamente a 37 graus C e é completamente bloqueada pela inserção de um peptídeo específico na lâmina alfa da molécula da antitripsina. A polimerização laço-lâmina é dependente da concentração e da temperatura. Em momentos de estresse, a formação de inclusões no hepatócito parecerá submergir os mecanismos degradativos. A antitripsina é uma proteína de fase aguda e enquanto tal sofre aumento múltiplo em associação com aumento da temperatura durante os turnos da inflamação. O controle da inflamação e da febre em crianças homozigotas ZZ é importante. A longo prazo, intervenções mais específicas podem ser possíveis, ou seja, a entrega ao hepatócito de laços peptídicos engenheirados específicos para alfa-1-antitripsina.
A lesão no fígado em indivíduos com genótipo ZZ resulta presumivelmente de efeitos tóxicos da molécula AAT anormal acumulada dentro do retículo endoplasmático das células do fígado; entretanto, somente de 12 a 15% dos indivíduos com esse genótipo desenvolvem a doença do fígado. Por isso, Wu e outros (1994) predisseram que outros fatores genéticos determinam a suscetibilidade à doença do fígado. Para examinar esta hipótese, eles transduiram fibroblastos da pele de indivíduos ZZ com doença do fígado e de indivíduos ZZ sem doença do fígado com partículas retrovirais recombinantes ambitrópicas designadas para expressar o gene mutante AAT*Z sob a direção de um promotor viral constituído. A expressão do gene AAT foi conferida em cada linha de célula fibroblástica.Comparadas com a mesma linhagem de células transduzidas com o gene de tipo selvagem, houve acumulação intracelular seletiva da proteína mutante em cada caso. Entretanto, não houve demora marcada na degradação da proteína mutante após ela ter-se acumulado nos fibroblastos de indivíduos ZZ com doença do fígado (hospedeiros suscetíveis) em comparação àqueles sem doença do fígado (hospedeitos protegidos). Controles apropriados da doença mostraram que a demora na degradação em hospedeiros suscetíveis é específica da combinação do genótipo ZZ e da doença do fígado. Características bioquímicas da degradação da AAT*Z em hospedeiros protegidos foi considerada similar àquela de uma via comum de degradação no retículo endoplasmático descrita para subunidades alfa do receptor de célula T e subunidades do receptor de asialoglicoproteína, dessa forma emergindo a possibilidade de que a demora na degradação em hospedeiros suscetíveis é um defeito nessa via comum de degradação no retículo endoplasmático.
Como revisado por Lomas (1996), inclusões nos casos mais frequentes de deficiência da alfa-1-antitripsina, a mutação C (ácido glutâmico para lisina no aminoácido 342), é acompanhada pela acumulação da proteína no retículo endoplasmático no fígado. Essas inclusões hepáticas por sua vez resultam de uma interação proteína-proteína entre o laço do centro reativo da primeira molécula e a lâmina beta dobrada da segunda molécula. Essa polimerização laço-lâmina é a base das deficiências associadas também com mutações do inibidor de C1 (omim 606860), antitrombina III (107300), e alfa-1-antiquimiotripsina (omim 107280), todas as quais são inibidores de proteinases (endopeptidase – enzima que catalisa a hidrólise de uma cadeia peptídica em pontos centrais da cadeia, não nas extremidades, por exemplo, pepsina e tripsina. Stedman) de serina (serpinas).
[Obs.: Serpina, 18q21.3 - omim 173390 – Os inibidores específicos de ativadores de plasminogênio (omim 173370, 191840) foram classificados imunologicamente em quatro grupos: inibidor de plasminogênio das células endoteliais de tipo PAI1 (omim 173360); inibidor de plasminogênio da placenta, monócitos e macrófagos, de tipo PAI2; inibidor urinário; e a protease nexina 1. Antalis e outros (1988) purificaram o inibidor de ativador do plasminogênio derivado de monócitos humanos para sequenciá-lo por homogeneidade e parcialidade. Eles usaram provas de oligonucleotídeos derivadas dessa sequencia para sondar uma biblioteca de cDNA. Por análises de sequêcia de nucleotídeos, eles mostraram que o cDNA de PAI2 codifica uma proteína contendo 450 aminoácidos com uma massa molecular não glicosilada prevista em 46.543. O inibidor 2 de ativador de plasminogênio também é conhecido como uma serpina de arginina do monócito pois pertence à superfamília das proteases (endopeptidase ou exopeptidases. Stedman) de serina nas quais a especificidade da mira de cada uma delas é determinada pelo resíduo de aminoácido localizado em seu centro reativo; isto é, metiodina ou valina para a elastase, leucina para cinase, e arginina para trombina.
Obs 2.: omim 176930 -Celikel e outros (2003) determinaram que a estrutura da plaqueta GP1BA (omim 606672) ligou-se à trombina em resolução de 2,3 angstrons e definiram dois sítios que se ligam ao sítio externo II e ao sítio externo I de duas moléculas distintas de trombina alfa, respectivamente. A ocupação da CP1BA pode ser seqüencial, já que o sítio de ligação ao sítio externo 1 da trombina alfa parece ser crítico no receptor desocupado mas exposto quando uma primeira molécula de trombina é ligada através do sítio externo II. Celikel e outros (2003) sugeriram que essas interações podem modular a função da trombina alfa por mediarem a conjugação da GP1BA e a clivagem de receptores de ativadores de protease, os quais promovem a ativação da plaqueta, enquanto limitam a coagulação pelo fibrinogênio bloqueando o sítio externo 1.
Obs 3.: omim 134820 - O fibrinogênio é uma glicoproteína do plasma sintetizada no fígado. Ele é composto de três sub-unidades estruturalmente diferentes: alfa (FGA), beta (FGB; omim 134830) e gama (FGG; omim 134850). A trombina causa uma limitada proteólise da molécula de fibrinogênio, durante a qual, fibrinopeptídeos A e B são liberados nas regiões com terminal amina das cadeias alfa e beta, respectivamente. A enzima cliva ligações de arginina com glicina de modo que a glicina é deixada como o aminoácido terminal nas duas cadeias. A trombina também ativa o fator estabilizador da fibrina (veja 134570 e 134580), o qual em sua forma ativada é uma transpeptidase catalisadora da formação das ligações cruzadas de lisina-(glutamil gama)- épsilon na fibrina. Os fibrinopeptídeos, os quais têm sido seqüenciados em muitas espécies, podem ter um papel fisiológico como vasoconstritores e podem socorrer na hemostasia local durante a coagulação do sangue.
Obs 4.: omim 107300 – Manson e outros (1989) classificaram antitrombinas III mutantes entre as que envolvem um dos dois sítios de ligação a heparina junto do terminal NH2 (mutações na prolina 41 ou arginina 47) e as que envolvem a região de ligação a trombina junto do terminal carboxila (mutações na alanina 382, arginina 393, serina 394 e prolina 407).
Obs 5.: omim 606672 – A glicoproteína Ib (GPIb) é uma glicoproteína na superfície das plaquetas que funciona como um receptor para o fator von Willebrand (VWF; omim 193400). A porção principal desse receptor é um heterodímero composto de duas cadeias polipeptídicas, uma cadeia alfa e uma cadeia beta (138720), que são ligadas por ligações dissulfeto. O gene GP1BA codifica a sub-unidade alfa. O complexo receptor completo inclui associação não covalente das subunidades alfa e bera com a glicoproteína IX das plaquetas (GP9; omim 173515) e a glicoproteína V (GP5; omim 173511) das plaquetas.
Obs 6.: omim 173350 – O plasminogênio (PLG) é um zimogênio (pró-enzima: é o precursor de uma enzima que exige alguma alteração, geralmente hidrólise, para que o sítio ativo mascarado por algum fragmento do precursor se torne ativo; exemplo: a pró-elastase é formada no pâncreas e precisa da tripsina para ser convertida em elastase. Stedman) circulante que é convertido na enzima plasmina ativa pela clivagem da ligação peptídica entre a arg560 e a valina 561, que é mediada pela urocinase (PLAU, omim 191840) e o ativador do plasminogênio do tecido (PLAT; omim 173370). A principal função da plasmina é dissolver a o gel de fibrina (veja FGA, omim 134820). A plasmia, como a tripsina, pertence à família das proteinases de serina (Miyata e outros, 1982; Forsgren e outros, 1987).
Obs 7.: omim 130130 – ELA2 – Aoki (1978) purificou uma protease de serina de 31 quilodáltons da mitocôndria de uma célula de medula óssea humana. Ambos granulócitos e eritoblastos foram encontrados contendo a protease medulassina, mas esta não foi detectada em linfócitos ou trombócitos. Mostrou-se localizada na membrana interna da mitocôndria. Nakamura e outros (1987) relataram a sequência genômica completa e deduziram a sequência de aminoácidos da precursora da medulassina. Ela contém 267 aminoácidos, incluindo uma possível sequência líder de 29 aminoácidos.
Fletcher e outros (1987) clonaram um cDNA codificador da elastase-2 a partir de uma biblioteca de cDNA do pâncreas. Foram descritas similaridades e diferenças com a elastase-1 (130120) e com as quimiotripsinas (omim 118890). Kawashima e outros (1987) isolaram cDNAs da biblioteca de cDNA do pâncreas humana, os quais indicaram que ao menos dois mensageiros de elastase II são expressados no pâncreas. As duas elastases II humanas têm sido designadas IIA e IIB. Existe 90% de homologia em geral entre as sequências de aminoácidos das duas classes de elastaseII, a qual é sintetizada como uma pré-pró-enzima de 269 aminoácidos. Sinha e outros (1987) determinaram a completa sequência de aminoácidos da elastase do neutrófilo. A proteína consiste de 218 resíduos de aminoácidos, contém duas cadeias laterais de carbo-hidrato ligados a asparagina e é unida firmemente por duas ligações dissulfeto. Existe somente moderada homologia com a elastase suína (43%). Okano e outros (1987) mostraram que a sequencia de 218 aminoácidos da elastase do neutrófilo humano é idêntica à da medulassina.
Belaaouaj e outros (2000) determinaram o mecanismo da morte da E.coli pelo neutrófilo mediada pela elastase. Eles descobriram que a elastase do neutrófilo degradou a proteína A (OmpA) membrana externa localizada na superfície da bactéria gram-negativa.
Weinrauch e outros (2002) identificaram a elastase do neutrófilo como um proteína chave de defesa do hospedeiro prevenindo o escape da Shigella dos vacúolos fagocítcos nos neutrófilos. A elastase do neutrófilo degrada os fatores de virulência da Shigella numa concentração 1.000 vezes mais baixa do que a necessária para degradar outras proteínas bacterianas. Nos neutrófilos nos quais a elastase é inativada, farmacológica ou geneticamente, a Shigella escapa dos fagossomos, aumentando a sobrevivência da bactéria. A elastase do neutrófilo também cliva preferencialmente fatores de virulência da Salmonella e Yersinia. Weinrauch e outros (2002) concluíram que seus achados estabeleceram a elastase do neutrófilo como o primeiro fator do neutrófilo que mira proteínas de virulência bacteriana.
Papel na Infecção pelo Vírus da Imunodeficiência Humana
Bristow e outros (1995) descobriram que a elastase epitelial e do leucócito humanas, mas não murinas, ligou-se ao domínio de fusão da gp160 do vírus da Imunodeficiência humana (HIV)-1 e interagiu com um pentapeptídeo representativo do domínio de fusão do HIV-1. A infectividade do HIV-1 foi bloqueada durante, mas não após, o contato inicial entre vírus e células. Bristow e outros (1995) sugeriram que a elastase presente em membranas de células T participa na permissividade das células hospedeiras à infecção.
Bristow (2001) descobriu que a infectividade diminuída do HIV correlacionava-se significativamente com a diminuída expressão da HLE na superfície de monócitos, mas não de linfócitos. Os níveis diminuídos do inibidor de protease-1 (PI; omim 107400) correlacionavam-se com a expressão aumentada da HLE na superfície e aumentavam a infectividade do HIV.
Bristow e outros (2001) mostraram que a carga viral do HIV diminuída correlacionava-se com a diminuição do PI circulante. Além disso, pacientes assintomáticos manifestaram níveis deficientes de PI ativa. Bristow e outros (2001) notaram que os níveis deficientes de PI levaram à doenças degenerativas dos pulmões e sugeriram que a prevenção da deficiência em PI pode prevenir patofisiologias associadas ao HIV.
Usando sub-clones de linhas celulare monocíticas, Bristow e outros (2003) mostraram que a HLE localizava-se na superfície celular, mas não nos grânulos, de clones permissivos ao HIV-1, e nos grânulos, mas não na superfície celular, de clones não permissivos ao HIV-1. A estimulação de clones não permissivos com o lipopolissacarídeo e com LBP (omim 151990 – Proteína Ligante de Lipopolissacarídeo), acompanhada por PI exógena, induzia a expressão da HLE na superfície celular, resultando na suscetibilidade à infecção por HIV. O PI pareceu promover a co-localização do co-receptor do HIV com a HLE na superfície, assim permitndo a infectividade do HIV.
OBS 8.: Pró-elastase – omim 130120 – A elastase pancreática, como a tripsina (276000), é um membro da família das proteases de seriana pancreáticas. Embora chamadas elastases, elas são geralmente poderosas proteases que podem hidrolisar numerosas proteínas. A elastase secretada por leucócitos é uma protease de serina passível de inibição pela alfa-1- inibidora de protease (107400), enquanto a elastase secretada por macrófagos é uma metalloprotease não passível de inibição pela alfa-1-inibidora de protease (Rosenbloom, 1984).]
Fonte: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?cmd=entry&id=107400
PATOGÊNESE
Lomas e outros (1992) apresentaram uma explicação para as inclusões intracelulares insolúveis no homozigoto ZZ. Só aproximadamente 15% da proteína AAT é secretada no plasma dos homozigotos ZZ. Os 85% que não são secretados acumulampse no retículo endoplasmático (ER) do hepatócito; muito dele é degradado mas permanece agregado para formar inclusões intracelulares insolúveis. Aproximadamente 10% dos neonatos homozigotos ZZ desenvolvem doenças do fígado que frequentemente levam à cirrose infantil fatal. Lomas e outros (1992) demonstraram a patologia molecular subjacente à essa acumulação e descreveram como a mutação Z na antitripsina resulta em uma única interação molecular entre o laço central reativo de uma molécula e uma brecha na lâmina alfa de outra. Essa polimerização laço-lâmina da antitripsina Z ocorre espontâneamente a 37 graus C e é completamente bloqueada pela inserção de um peptídeo específico na lâmina alfa da molécula da antitripsina. A polimerização laço-lâmina é dependente da concentração e da temperatura. Em momentos de estresse, a formação de inclusões no hepatócito parecerá submergir os mecanismos degradativos. A antitripsina é uma proteína de fase aguda e enquanto tal sofre aumento múltiplo em associação com aumento da temperatura durante os turnos da inflamação. O controle da inflamação e da febre em crianças homozigotas ZZ é importante. A longo prazo, intervenções mais específicas podem ser possíveis, ou seja, a entrega ao hepatócito de laços peptídicos engenheirados específicos para alfa-1-antitripsina.
A lesão no fígado em indivíduos com genótipo ZZ resulta presumivelmente de efeitos tóxicos da molécula AAT anormal acumulada dentro do retículo endoplasmático das células do fígado; entretanto, somente de 12 a 15% dos indivíduos com esse genótipo desenvolvem a doença do fígado. Por isso, Wu e outros (1994) predisseram que outros fatores genéticos determinam a suscetibilidade à doença do fígado. Para examinar esta hipótese, eles transduiram fibroblastos da pele de indivíduos ZZ com doença do fígado e de indivíduos ZZ sem doença do fígado com partículas retrovirais recombinantes ambitrópicas designadas para expressar o gene mutante AAT*Z sob a direção de um promotor viral constituído. A expressão do gene AAT foi conferida em cada linha de célula fibroblástica.Comparadas com a mesma linhagem de células transduzidas com o gene de tipo selvagem, houve acumulação intracelular seletiva da proteína mutante em cada caso. Entretanto, não houve demora marcada na degradação da proteína mutante após ela ter-se acumulado nos fibroblastos de indivíduos ZZ com doença do fígado (hospedeiros suscetíveis) em comparação àqueles sem doença do fígado (hospedeitos protegidos). Controles apropriados da doença mostraram que a demora na degradação em hospedeiros suscetíveis é específica da combinação do genótipo ZZ e da doença do fígado. Características bioquímicas da degradação da AAT*Z em hospedeiros protegidos foi considerada similar àquela de uma via comum de degradação no retículo endoplasmático descrita para subunidades alfa do receptor de célula T e subunidades do receptor de asialoglicoproteína, dessa forma emergindo a possibilidade de que a demora na degradação em hospedeiros suscetíveis é um defeito nessa via comum de degradação no retículo endoplasmático.
Como revisado por Lomas (1996), inclusões nos casos mais frequentes de deficiência da alfa-1-antitripsina, a mutação C (ácido glutâmico para lisina no aminoácido 342), é acompanhada pela acumulação da proteína no retículo endoplasmático no fígado. Essas inclusões hepáticas por sua vez resultam de uma interação proteína-proteína entre o laço do centro reativo da primeira molécula e a lâmina beta dobrada da segunda molécula. Essa polimerização laço-lâmina é a base das deficiências associadas também com mutações do inibidor de C1 (omim 606860), antitrombina III (107300), e alfa-1-antiquimiotripsina (omim 107280), todas as quais são inibidores de proteinases (endopeptidase – enzima que catalisa a hidrólise de uma cadeia peptídica em pontos centrais da cadeia, não nas extremidades, por exemplo, pepsina e tripsina. Stedman) de serina (serpinas).
[Obs.: Serpina, 18q21.3 - omim 173390 – Os inibidores específicos de ativadores de plasminogênio (omim 173370, 191840) foram classificados imunologicamente em quatro grupos: inibidor de plasminogênio das células endoteliais de tipo PAI1 (omim 173360); inibidor de plasminogênio da placenta, monócitos e macrófagos, de tipo PAI2; inibidor urinário; e a protease nexina 1. Antalis e outros (1988) purificaram o inibidor de ativador do plasminogênio derivado de monócitos humanos para sequenciá-lo por homogeneidade e parcialidade. Eles usaram provas de oligonucleotídeos derivadas dessa sequencia para sondar uma biblioteca de cDNA. Por análises de sequêcia de nucleotídeos, eles mostraram que o cDNA de PAI2 codifica uma proteína contendo 450 aminoácidos com uma massa molecular não glicosilada prevista em 46.543. O inibidor 2 de ativador de plasminogênio também é conhecido como uma serpina de arginina do monócito pois pertence à superfamília das proteases (endopeptidase ou exopeptidases. Stedman) de serina nas quais a especificidade da mira de cada uma delas é determinada pelo resíduo de aminoácido localizado em seu centro reativo; isto é, metiodina ou valina para a elastase, leucina para cinase, e arginina para trombina.
Obs 2.: omim 176930 -Celikel e outros (2003) determinaram que a estrutura da plaqueta GP1BA (omim 606672) ligou-se à trombina em resolução de 2,3 angstrons e definiram dois sítios que se ligam ao sítio externo II e ao sítio externo I de duas moléculas distintas de trombina alfa, respectivamente. A ocupação da CP1BA pode ser seqüencial, já que o sítio de ligação ao sítio externo 1 da trombina alfa parece ser crítico no receptor desocupado mas exposto quando uma primeira molécula de trombina é ligada através do sítio externo II. Celikel e outros (2003) sugeriram que essas interações podem modular a função da trombina alfa por mediarem a conjugação da GP1BA e a clivagem de receptores de ativadores de protease, os quais promovem a ativação da plaqueta, enquanto limitam a coagulação pelo fibrinogênio bloqueando o sítio externo 1.
Obs 3.: omim 134820 - O fibrinogênio é uma glicoproteína do plasma sintetizada no fígado. Ele é composto de três sub-unidades estruturalmente diferentes: alfa (FGA), beta (FGB; omim 134830) e gama (FGG; omim 134850). A trombina causa uma limitada proteólise da molécula de fibrinogênio, durante a qual, fibrinopeptídeos A e B são liberados nas regiões com terminal amina das cadeias alfa e beta, respectivamente. A enzima cliva ligações de arginina com glicina de modo que a glicina é deixada como o aminoácido terminal nas duas cadeias. A trombina também ativa o fator estabilizador da fibrina (veja 134570 e 134580), o qual em sua forma ativada é uma transpeptidase catalisadora da formação das ligações cruzadas de lisina-(glutamil gama)- épsilon na fibrina. Os fibrinopeptídeos, os quais têm sido seqüenciados em muitas espécies, podem ter um papel fisiológico como vasoconstritores e podem socorrer na hemostasia local durante a coagulação do sangue.
Obs 4.: omim 107300 – Manson e outros (1989) classificaram antitrombinas III mutantes entre as que envolvem um dos dois sítios de ligação a heparina junto do terminal NH2 (mutações na prolina 41 ou arginina 47) e as que envolvem a região de ligação a trombina junto do terminal carboxila (mutações na alanina 382, arginina 393, serina 394 e prolina 407).
Obs 5.: omim 606672 – A glicoproteína Ib (GPIb) é uma glicoproteína na superfície das plaquetas que funciona como um receptor para o fator von Willebrand (VWF; omim 193400). A porção principal desse receptor é um heterodímero composto de duas cadeias polipeptídicas, uma cadeia alfa e uma cadeia beta (138720), que são ligadas por ligações dissulfeto. O gene GP1BA codifica a sub-unidade alfa. O complexo receptor completo inclui associação não covalente das subunidades alfa e bera com a glicoproteína IX das plaquetas (GP9; omim 173515) e a glicoproteína V (GP5; omim 173511) das plaquetas.
Obs 6.: omim 173350 – O plasminogênio (PLG) é um zimogênio (pró-enzima: é o precursor de uma enzima que exige alguma alteração, geralmente hidrólise, para que o sítio ativo mascarado por algum fragmento do precursor se torne ativo; exemplo: a pró-elastase é formada no pâncreas e precisa da tripsina para ser convertida em elastase. Stedman) circulante que é convertido na enzima plasmina ativa pela clivagem da ligação peptídica entre a arg560 e a valina 561, que é mediada pela urocinase (PLAU, omim 191840) e o ativador do plasminogênio do tecido (PLAT; omim 173370). A principal função da plasmina é dissolver a o gel de fibrina (veja FGA, omim 134820). A plasmia, como a tripsina, pertence à família das proteinases de serina (Miyata e outros, 1982; Forsgren e outros, 1987).
Obs 7.: omim 130130 – ELA2 – Aoki (1978) purificou uma protease de serina de 31 quilodáltons da mitocôndria de uma célula de medula óssea humana. Ambos granulócitos e eritoblastos foram encontrados contendo a protease medulassina, mas esta não foi detectada em linfócitos ou trombócitos. Mostrou-se localizada na membrana interna da mitocôndria. Nakamura e outros (1987) relataram a sequência genômica completa e deduziram a sequência de aminoácidos da precursora da medulassina. Ela contém 267 aminoácidos, incluindo uma possível sequência líder de 29 aminoácidos.
Fletcher e outros (1987) clonaram um cDNA codificador da elastase-2 a partir de uma biblioteca de cDNA do pâncreas. Foram descritas similaridades e diferenças com a elastase-1 (130120) e com as quimiotripsinas (omim 118890). Kawashima e outros (1987) isolaram cDNAs da biblioteca de cDNA do pâncreas humana, os quais indicaram que ao menos dois mensageiros de elastase II são expressados no pâncreas. As duas elastases II humanas têm sido designadas IIA e IIB. Existe 90% de homologia em geral entre as sequências de aminoácidos das duas classes de elastaseII, a qual é sintetizada como uma pré-pró-enzima de 269 aminoácidos. Sinha e outros (1987) determinaram a completa sequência de aminoácidos da elastase do neutrófilo. A proteína consiste de 218 resíduos de aminoácidos, contém duas cadeias laterais de carbo-hidrato ligados a asparagina e é unida firmemente por duas ligações dissulfeto. Existe somente moderada homologia com a elastase suína (43%). Okano e outros (1987) mostraram que a sequencia de 218 aminoácidos da elastase do neutrófilo humano é idêntica à da medulassina.
Belaaouaj e outros (2000) determinaram o mecanismo da morte da E.coli pelo neutrófilo mediada pela elastase. Eles descobriram que a elastase do neutrófilo degradou a proteína A (OmpA) membrana externa localizada na superfície da bactéria gram-negativa.
Weinrauch e outros (2002) identificaram a elastase do neutrófilo como um proteína chave de defesa do hospedeiro prevenindo o escape da Shigella dos vacúolos fagocítcos nos neutrófilos. A elastase do neutrófilo degrada os fatores de virulência da Shigella numa concentração 1.000 vezes mais baixa do que a necessária para degradar outras proteínas bacterianas. Nos neutrófilos nos quais a elastase é inativada, farmacológica ou geneticamente, a Shigella escapa dos fagossomos, aumentando a sobrevivência da bactéria. A elastase do neutrófilo também cliva preferencialmente fatores de virulência da Salmonella e Yersinia. Weinrauch e outros (2002) concluíram que seus achados estabeleceram a elastase do neutrófilo como o primeiro fator do neutrófilo que mira proteínas de virulência bacteriana.
Papel na Infecção pelo Vírus da Imunodeficiência Humana
Bristow e outros (1995) descobriram que a elastase epitelial e do leucócito humanas, mas não murinas, ligou-se ao domínio de fusão da gp160 do vírus da Imunodeficiência humana (HIV)-1 e interagiu com um pentapeptídeo representativo do domínio de fusão do HIV-1. A infectividade do HIV-1 foi bloqueada durante, mas não após, o contato inicial entre vírus e células. Bristow e outros (1995) sugeriram que a elastase presente em membranas de células T participa na permissividade das células hospedeiras à infecção.
Bristow (2001) descobriu que a infectividade diminuída do HIV correlacionava-se significativamente com a diminuída expressão da HLE na superfície de monócitos, mas não de linfócitos. Os níveis diminuídos do inibidor de protease-1 (PI; omim 107400) correlacionavam-se com a expressão aumentada da HLE na superfície e aumentavam a infectividade do HIV.
Bristow e outros (2001) mostraram que a carga viral do HIV diminuída correlacionava-se com a diminuição do PI circulante. Além disso, pacientes assintomáticos manifestaram níveis deficientes de PI ativa. Bristow e outros (2001) notaram que os níveis deficientes de PI levaram à doenças degenerativas dos pulmões e sugeriram que a prevenção da deficiência em PI pode prevenir patofisiologias associadas ao HIV.
Usando sub-clones de linhas celulare monocíticas, Bristow e outros (2003) mostraram que a HLE localizava-se na superfície celular, mas não nos grânulos, de clones permissivos ao HIV-1, e nos grânulos, mas não na superfície celular, de clones não permissivos ao HIV-1. A estimulação de clones não permissivos com o lipopolissacarídeo e com LBP (omim 151990 – Proteína Ligante de Lipopolissacarídeo), acompanhada por PI exógena, induzia a expressão da HLE na superfície celular, resultando na suscetibilidade à infecção por HIV. O PI pareceu promover a co-localização do co-receptor do HIV com a HLE na superfície, assim permitndo a infectividade do HIV.
OBS 8.: Pró-elastase – omim 130120 – A elastase pancreática, como a tripsina (276000), é um membro da família das proteases de seriana pancreáticas. Embora chamadas elastases, elas são geralmente poderosas proteases que podem hidrolisar numerosas proteínas. A elastase secretada por leucócitos é uma protease de serina passível de inibição pela alfa-1- inibidora de protease (107400), enquanto a elastase secretada por macrófagos é uma metalloprotease não passível de inibição pela alfa-1-inibidora de protease (Rosenbloom, 1984).]
Fonte: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?cmd=entry&id=107400
ALFA-1-ANTITRIPSINA (CONTINUAÇÃO)
Sigsgaard e outros (1992) mostraram que em trabalhadores do algodão a concentração de endotoxinas respiratórias nascidas do ar estava associada com bissinose (doença obstrutiva das vias aéreas nas pessoas que trabalham com algodão, linho ou cânhamo cru; causada por reação ao material na poeira e que se acredita que incluia endotoxina por contaminação bacteriana; conhecida como “asma da manhã de segunda-feira”, pois os pacientes melhoram quando estão distantes do trabalho”.Stedman). Uma endotoxina deve induzir a bissinose através da liberação de mediadores bioquímicos na superfície bronco-alveolar. A alfa-1-antitripsina, a qual neutraliza enzimas liberadas por granulócitos, deve ter um papel coadjuvante. Sigsgaard e outros (1994) descobriram que o fenótipo MZ estava associado com aumentada prevalência de bissinose comparado com o fenótipo MM: 3/8 (38%) e 25/187 (13%). Uma associação entre o fenótipo MZ e a alergia familal também foi encontrado, embora a associação fosse algo mais frágil.
Carrell e Lomas (2002) sugeriram que a deficiência da alfa-1-antitripsina é um modelo para doenças semelhantes. Estas são desordens devidas à aberrativa agregação intermolecular de proteínas. Além disso, a deficiência da alfa-1-anti-tripsina proporciona um protótipo para doenças associadas com anormalidade de várias serpinas, conhecidas coletivamente como serpinopatias. O conhecimento do mecanismo similar subjacente compartilhado da deposição de proteínas em tecidos neuronais aumentou grandiosamente a compreensão do que havia sido previamente uma coleção desencorajadora de síndromes neurodegenerativas. Essas incluem a encefalopatia com corpos de inclusão de neuroserpina (omim 604218); a doença variante do Alzheimer Lewy-body (veja 127750) a qual deposita alfa-sinucleína (163890); depósito de proteína príon (176640) na doença de Creutzfeldt-Jakob (123400), associação da proteína tau (taurina?) com corpos de Pick da demência fronto-temporal (doença de Pick, omim 172700), e inclusões de huntingtina (omim 613004) na doença de Huntington (omim 143100).
[ OBS.: Lewy-body – omim 127750) –A demência dos corpúsculos de Lewy (DLB) pode ser causada por mutação nos genes da alfa-sinucleína (SNCA; omim 163890) ou beta-sinucleína (SNCB; omim 602569).
Khachaturian (1985) efetuou uma série de autópsias de indivíduos idosos com demência e descobriram que a segunda patologia mais comum, após as placas senis e emaranhado neurofibrilar da doença de Alzheimer, era aquela dos corpúsculosos de Lewy encontrada nas regiões sub-cortical e cortical. Pacientes com tal ‘demência de corpos de Lewy’ também têm um número suficiente de placas senis hipocampais e neocorticais ao encontro do critério de diagnóstoco da doença de Alzheimer. Hansen e outros (1990) referiram-se a tais pacientes como tendo a doença de corpos de Lewy variante da doença de Alzheimer. O termo ‘doença do corpo de Lewy difuso’ é reservado para pacientes com corpúsculos de Lewy no tronco do cerebral e no córtex , porém um número insuficiente de placas senis para satisfazer o critério do diagnóstico da doença de Alzheimer.
Obs 2.: Alfa-sinucleína – omim 163890 – A alfa-sinucleína pretence a uma família de proteínas estruturalmente relacionadas que são proeminentemente expressadas no sistema nervoso central. Proteínas alfa-sinucleínas agragadas formam lesões no cérebro que são a marca comprovadora de sinucleinopatias neurodegenerativas.
Uma marca comprovadora neuropatológica da doença de Alzheimer (omim 104300) é a deposição difundida de amilóide. Analisando a inteira sequência de aminoácidos em uma preparação amilóide, Ueda e outros (1993) encontraram em adição ao principal fragmento beta A (omim 104760 – Proteína precursora da beta amilóide A; APP), dois peptídeos desconhecidos. Eles instigaram anticorpos contra peptídeos sintéticos usando sub-sequências dos peptídeos. Esses anticorpos imuno-tingiram a amilóide em placas neuríticas e difusas assim como a amilóide vascular. Estudos de microscopia eletrônica demonstraram que o imuno-tingimento estava localizado nas fibrilas amilóides. Ueda e outros (1993) isoram um cDNA aparentemente de lente total codificando uma proteína de 140 aminoácidos dentro da qual duas sequências amilóides previamente desconhecidas eram codificadas em tandem no domínio hidrofóbico do camundongo. Eles chamaram o peptídeos de 35 aminoácidos de NAC (para componente da amilóide da doença de Alzheimer não beta-A) e seu precursor de NACP. A estrutura secundária previu que a sequência do peptídeo NAC tem forte tendência a formar estruturas beta consistente com sua associação com a amilóide. A NACP (precursora de NAC) foi detectada como uma proteína de massa molecular 19.000 na fração citosóloca de homogeneizados do cérebro e co-migrou em testes de imuno-blot com a NACP sintetizada em E.coli a partir do cDNA de NACP. O mRNA da NACP foi expressado principalmente no cérebro mas também em baixas concentrações em todos os tecidos examinados, exceto no fígado.]
DIAGNÓSTICO
Kidd e outros (1983) usaram uma prova de oligonucleotídeo específico quimicamente sintetizado (19-mer) como um teste sensitivo e direto para a presença ou ausência do gene Z (ácido glutâmico 342 para lisina; GAG para AAG). Kidd e outros (1984) relataram o uso de tais provas no diagnóstico pré-natal da síndrome de deficiência. George e outros (1984) mostraram que a substituição da metionina 358 com valina em uma alfa-1-antitripsina mutante engenheirada geneticamente resultou em um inibidor do desgaste do tecido conectivo quando testada em um modelo de inflamação. A degradação da membrana basal de colágeno foi eficientemente inibida por uma concentração da substância mutante que foi dez vezes mais baixa do que a da antitripsina normal.
CONTROLE CLÍNICO
Wewers e outros (1987) relataram o tratamento de pacientes com deficiência da alfa-1-antitripsina com AAT derivada do plasma intravenosa uma vez por semana. Embora admitindo que o estudo completamente rigoroso fosse impossível, os autores concluíram que infusões de AAT são seguras e podem reverter as anomalias bioquímicas no soro e no fluído pulmonar e, além disso, que o tempo de vida revogado pelo tabagismo junto com tal reposição pode ser uma abordagem lógica para terapia de longo prazo.
O fígado representa um excelente órgão para terapia genética já que desordens genéticas resultam de deficiências de produtos genéticos específicos do fígado. Kay e outros (1992) demonstraram o transplante autólogo de hepatócitos caninos transduzidos com um vetor retroviral contendo o cDNA da alfa-1-antitripsina humana sob controle transcricional do promotor do citomegalovírus. Ao menos um bilhão de hepatócitos ou 5% da massa do fígado pôde ser transplantada pela vasculatura portal (veia porta?) A alfa-1-antitripsina humana foi demonstrável no soro de dois cães por um mês. Embora os níveis de AAT humana no soro eventualmente caíssem devido à inativação do promotor do citomegalovírus, análises de PCR demonstraram que uma fração significativa dos hepatócitos transduzidos migraram para o fígado e continuaram sobrevivendo in vivo.
Como um modelo para terapia genética, Garver e outros (1987) usaram um vetor retroviral para inserir o cDNA da alfa-1-antitripsina no genoma de fibroblastos do camundongo. Após demonstrar que a antitripsina humana produzida no clone após mais de 100 duplicações da população na ausência de pressão seletiva, eles transplantaram o clone em cavidades peritoniais de camundongo nu (sem antitripsina). Quando os animais foram avaliados quatro semanas depois, a antitripsina humana foi detectada em ambos o soro e superfície endotelial dos pulmões. Lemarchand e outros (1992) relataram experimentos apoiando a viabilidade da transferência genética humana in vivo do cDNA da AAT recombinante humana para células endoteliais por meio de vetores de adenovírus deficientes para replicação.
Song e outros (1998) descreveram experimentos em camundongos nos quais vetores virais recombinantes associados a glândulas (AAV) foram usados para transduzir o músculo esquelético como uma plataforma para secreção da alfa-1-antitripsina e outras proteínas terapêuticas. A utilidade dessa abordagem para o tratamento da deficiência em AAT foi testada em miócitos (células musculares) murinos in vitro e in vivo. As concentrações no soro eram 100.000 vezes mais altas do que as préviamente observadas com vetores AAV no músculo e em níveis que poderiam ser terapêuticos se alcançados em humanos. A expressão de altos níveis foi exibida por várias semanas mas foi sustentada por 15 semanas. Respostas imunes foram dependentes da linhagem do camundongo e da dosagem do vetor. Esses dados sugerem que a transdução de células do músculo esquelético com vetor recombinante AAV poderia proporcionar meios para reposição a AAT ou outras proteínas essenciais do soro mas que as respostas imunes podem ser elicitadas sob certas condições.
Wilcke e outros (1999) examinaram atitudes sobre a revelação das identidades de membros das famílias para um médico para proteger a difusão da informação do risco genético dentro de famílias afetadas, por meio de um estudo de questionários de pacientes dinamarqueses com deficiência em alfa-1-antitripsina (simbolizada A1AD), seus parentes, e um grupo controle de cidadãos dinamarqueses. Somente 28% objetaram a revelação da identidade de crianças, 9,1% objetaram a revelação da identidade de parentes e 6,7% objetaram a revelação da identidade de irmãos. Quando os testes genéticos foram oferecidos a uma irmã, 75,4% dos indivíduos testados com severa A1AD (fenótipo piZ) e 66,8% dos probandos piZ pensaram que o médico diria quem estava doente. Importantes razões para informar uma irmã em risco foram, para 58%, a oportunidade de prevenir a doença, e para 41% dos probandos piZ, a oportunidade de manter abertura na família e para obstar incertezas. As mulheres estavam menos prontas para revelar a identidade de irmãos. Wilcke e outros (1999) cocluíram que o aconselhamento genético poderia assegurar que parentes estejam propriamente informados sobre seus riscos de uma desordem genética severa, tal como a A1AD, na qual a incapacidade pode ser prevenida por mudanças no estilo de vida ou por cuidados na administração dessa condição. Devido a certa quantidade de ambiguidade encontrada em famílias afetadas, eles reconheceram a necessidade de exercitar a flexibilidade e a reposta à circunstâncias individuais ao perguntar pela identidade de parentes e ao abordar parentes.
MODELO ANIMAL
Kurachi e outros (1981) encontraram mais de 96% de homologia entre o cDNA e a sequência de aminoácidos da alfa-1-antitripsina humana e os do babuíno. Comparações da alfa-1-antitripsina do babuíno, da antitrombina III humana e da ovalbumina da galinha indicaram aproximadamente 30% de homologia na sequência de aminoácidos.
O camundongo pálido (pa) (omim 604310) desenvolve enfizema na vida avançada. Martorana e outros (1993) demonstraram que o camundongo pálido tem níveis marcadamente reduzidos de alfa-1-antitripsina no soro associada com severa deficiência da capacidade inibitória da elastase no soro. Entretanto, eles tem níveis normais de mRNA da alfa-1-antitripsina no fígado.
Green e outros (2003) mostraram que mutações ‘necróticas’ (nec) da Drosophila podem imitar a deficiência da alfa-1-antitripsina. Eles identificaram duas mutações nec homólgas a uma mutação pontual na antitrombina que é responsável pela trombose neonatal. Voadores trangênicos carregando uma substituição de aminoácidos equivalente àquela encontrada na variante da antitripsina Siiyama falharam em complementar mutações nec-nulas e demonstraram uma inativação dominante dependente da temperatura do alelo nec de tipo selvagem. Green e outros (2003) concluíram que o sistema nec na Drosófila pode ser usado como um poderoso sistema para estudar a polimerização da serpina in vivo.
Van Pel e outros (2006) relataram que a mobilização de células tronco hematopoiéticas (HSCs) e de células progenitoras hematopoiéticas (HPCs) induzida por IL8 (omim 146930) e GCSF (omim 138970) em camundongos foi completamente pela irradiação total do corpo (TBI). Eles acharam que a TBI aumentou a expressão do mRNA e da proteína da Serpina1, a qual inibiu a atividade da elastase. A inibição da mobilização de HSG/HPC em camundongos irradiados pôde ser revertida por anti-Serpina1. Além disso, a injeção de Serpina1, mas não a Serpina 1 inatvada por calor, antes da administração de IL8 inibiu a mobilização das HSC/HPC. Van Pel e outros (2006) concluíram que a baixa dose de TBI induz a Serpna 1 na medula óssea e inibe a mobilização de HSC/HPC, e eles hipotetizaram que a mobilização das HSC/HPC por citocina é determinada por uma balança crítica entre as proteases de serina e seus inibidores.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?cmd=entry&id=107400
Sigsgaard e outros (1992) mostraram que em trabalhadores do algodão a concentração de endotoxinas respiratórias nascidas do ar estava associada com bissinose (doença obstrutiva das vias aéreas nas pessoas que trabalham com algodão, linho ou cânhamo cru; causada por reação ao material na poeira e que se acredita que incluia endotoxina por contaminação bacteriana; conhecida como “asma da manhã de segunda-feira”, pois os pacientes melhoram quando estão distantes do trabalho”.Stedman). Uma endotoxina deve induzir a bissinose através da liberação de mediadores bioquímicos na superfície bronco-alveolar. A alfa-1-antitripsina, a qual neutraliza enzimas liberadas por granulócitos, deve ter um papel coadjuvante. Sigsgaard e outros (1994) descobriram que o fenótipo MZ estava associado com aumentada prevalência de bissinose comparado com o fenótipo MM: 3/8 (38%) e 25/187 (13%). Uma associação entre o fenótipo MZ e a alergia familal também foi encontrado, embora a associação fosse algo mais frágil.
Carrell e Lomas (2002) sugeriram que a deficiência da alfa-1-antitripsina é um modelo para doenças semelhantes. Estas são desordens devidas à aberrativa agregação intermolecular de proteínas. Além disso, a deficiência da alfa-1-anti-tripsina proporciona um protótipo para doenças associadas com anormalidade de várias serpinas, conhecidas coletivamente como serpinopatias. O conhecimento do mecanismo similar subjacente compartilhado da deposição de proteínas em tecidos neuronais aumentou grandiosamente a compreensão do que havia sido previamente uma coleção desencorajadora de síndromes neurodegenerativas. Essas incluem a encefalopatia com corpos de inclusão de neuroserpina (omim 604218); a doença variante do Alzheimer Lewy-body (veja 127750) a qual deposita alfa-sinucleína (163890); depósito de proteína príon (176640) na doença de Creutzfeldt-Jakob (123400), associação da proteína tau (taurina?) com corpos de Pick da demência fronto-temporal (doença de Pick, omim 172700), e inclusões de huntingtina (omim 613004) na doença de Huntington (omim 143100).
[ OBS.: Lewy-body – omim 127750) –A demência dos corpúsculos de Lewy (DLB) pode ser causada por mutação nos genes da alfa-sinucleína (SNCA; omim 163890) ou beta-sinucleína (SNCB; omim 602569).
Khachaturian (1985) efetuou uma série de autópsias de indivíduos idosos com demência e descobriram que a segunda patologia mais comum, após as placas senis e emaranhado neurofibrilar da doença de Alzheimer, era aquela dos corpúsculosos de Lewy encontrada nas regiões sub-cortical e cortical. Pacientes com tal ‘demência de corpos de Lewy’ também têm um número suficiente de placas senis hipocampais e neocorticais ao encontro do critério de diagnóstoco da doença de Alzheimer. Hansen e outros (1990) referiram-se a tais pacientes como tendo a doença de corpos de Lewy variante da doença de Alzheimer. O termo ‘doença do corpo de Lewy difuso’ é reservado para pacientes com corpúsculos de Lewy no tronco do cerebral e no córtex , porém um número insuficiente de placas senis para satisfazer o critério do diagnóstico da doença de Alzheimer.
Obs 2.: Alfa-sinucleína – omim 163890 – A alfa-sinucleína pretence a uma família de proteínas estruturalmente relacionadas que são proeminentemente expressadas no sistema nervoso central. Proteínas alfa-sinucleínas agragadas formam lesões no cérebro que são a marca comprovadora de sinucleinopatias neurodegenerativas.
Uma marca comprovadora neuropatológica da doença de Alzheimer (omim 104300) é a deposição difundida de amilóide. Analisando a inteira sequência de aminoácidos em uma preparação amilóide, Ueda e outros (1993) encontraram em adição ao principal fragmento beta A (omim 104760 – Proteína precursora da beta amilóide A; APP), dois peptídeos desconhecidos. Eles instigaram anticorpos contra peptídeos sintéticos usando sub-sequências dos peptídeos. Esses anticorpos imuno-tingiram a amilóide em placas neuríticas e difusas assim como a amilóide vascular. Estudos de microscopia eletrônica demonstraram que o imuno-tingimento estava localizado nas fibrilas amilóides. Ueda e outros (1993) isoram um cDNA aparentemente de lente total codificando uma proteína de 140 aminoácidos dentro da qual duas sequências amilóides previamente desconhecidas eram codificadas em tandem no domínio hidrofóbico do camundongo. Eles chamaram o peptídeos de 35 aminoácidos de NAC (para componente da amilóide da doença de Alzheimer não beta-A) e seu precursor de NACP. A estrutura secundária previu que a sequência do peptídeo NAC tem forte tendência a formar estruturas beta consistente com sua associação com a amilóide. A NACP (precursora de NAC) foi detectada como uma proteína de massa molecular 19.000 na fração citosóloca de homogeneizados do cérebro e co-migrou em testes de imuno-blot com a NACP sintetizada em E.coli a partir do cDNA de NACP. O mRNA da NACP foi expressado principalmente no cérebro mas também em baixas concentrações em todos os tecidos examinados, exceto no fígado.]
DIAGNÓSTICO
Kidd e outros (1983) usaram uma prova de oligonucleotídeo específico quimicamente sintetizado (19-mer) como um teste sensitivo e direto para a presença ou ausência do gene Z (ácido glutâmico 342 para lisina; GAG para AAG). Kidd e outros (1984) relataram o uso de tais provas no diagnóstico pré-natal da síndrome de deficiência. George e outros (1984) mostraram que a substituição da metionina 358 com valina em uma alfa-1-antitripsina mutante engenheirada geneticamente resultou em um inibidor do desgaste do tecido conectivo quando testada em um modelo de inflamação. A degradação da membrana basal de colágeno foi eficientemente inibida por uma concentração da substância mutante que foi dez vezes mais baixa do que a da antitripsina normal.
CONTROLE CLÍNICO
Wewers e outros (1987) relataram o tratamento de pacientes com deficiência da alfa-1-antitripsina com AAT derivada do plasma intravenosa uma vez por semana. Embora admitindo que o estudo completamente rigoroso fosse impossível, os autores concluíram que infusões de AAT são seguras e podem reverter as anomalias bioquímicas no soro e no fluído pulmonar e, além disso, que o tempo de vida revogado pelo tabagismo junto com tal reposição pode ser uma abordagem lógica para terapia de longo prazo.
O fígado representa um excelente órgão para terapia genética já que desordens genéticas resultam de deficiências de produtos genéticos específicos do fígado. Kay e outros (1992) demonstraram o transplante autólogo de hepatócitos caninos transduzidos com um vetor retroviral contendo o cDNA da alfa-1-antitripsina humana sob controle transcricional do promotor do citomegalovírus. Ao menos um bilhão de hepatócitos ou 5% da massa do fígado pôde ser transplantada pela vasculatura portal (veia porta?) A alfa-1-antitripsina humana foi demonstrável no soro de dois cães por um mês. Embora os níveis de AAT humana no soro eventualmente caíssem devido à inativação do promotor do citomegalovírus, análises de PCR demonstraram que uma fração significativa dos hepatócitos transduzidos migraram para o fígado e continuaram sobrevivendo in vivo.
Como um modelo para terapia genética, Garver e outros (1987) usaram um vetor retroviral para inserir o cDNA da alfa-1-antitripsina no genoma de fibroblastos do camundongo. Após demonstrar que a antitripsina humana produzida no clone após mais de 100 duplicações da população na ausência de pressão seletiva, eles transplantaram o clone em cavidades peritoniais de camundongo nu (sem antitripsina). Quando os animais foram avaliados quatro semanas depois, a antitripsina humana foi detectada em ambos o soro e superfície endotelial dos pulmões. Lemarchand e outros (1992) relataram experimentos apoiando a viabilidade da transferência genética humana in vivo do cDNA da AAT recombinante humana para células endoteliais por meio de vetores de adenovírus deficientes para replicação.
Song e outros (1998) descreveram experimentos em camundongos nos quais vetores virais recombinantes associados a glândulas (AAV) foram usados para transduzir o músculo esquelético como uma plataforma para secreção da alfa-1-antitripsina e outras proteínas terapêuticas. A utilidade dessa abordagem para o tratamento da deficiência em AAT foi testada em miócitos (células musculares) murinos in vitro e in vivo. As concentrações no soro eram 100.000 vezes mais altas do que as préviamente observadas com vetores AAV no músculo e em níveis que poderiam ser terapêuticos se alcançados em humanos. A expressão de altos níveis foi exibida por várias semanas mas foi sustentada por 15 semanas. Respostas imunes foram dependentes da linhagem do camundongo e da dosagem do vetor. Esses dados sugerem que a transdução de células do músculo esquelético com vetor recombinante AAV poderia proporcionar meios para reposição a AAT ou outras proteínas essenciais do soro mas que as respostas imunes podem ser elicitadas sob certas condições.
Wilcke e outros (1999) examinaram atitudes sobre a revelação das identidades de membros das famílias para um médico para proteger a difusão da informação do risco genético dentro de famílias afetadas, por meio de um estudo de questionários de pacientes dinamarqueses com deficiência em alfa-1-antitripsina (simbolizada A1AD), seus parentes, e um grupo controle de cidadãos dinamarqueses. Somente 28% objetaram a revelação da identidade de crianças, 9,1% objetaram a revelação da identidade de parentes e 6,7% objetaram a revelação da identidade de irmãos. Quando os testes genéticos foram oferecidos a uma irmã, 75,4% dos indivíduos testados com severa A1AD (fenótipo piZ) e 66,8% dos probandos piZ pensaram que o médico diria quem estava doente. Importantes razões para informar uma irmã em risco foram, para 58%, a oportunidade de prevenir a doença, e para 41% dos probandos piZ, a oportunidade de manter abertura na família e para obstar incertezas. As mulheres estavam menos prontas para revelar a identidade de irmãos. Wilcke e outros (1999) cocluíram que o aconselhamento genético poderia assegurar que parentes estejam propriamente informados sobre seus riscos de uma desordem genética severa, tal como a A1AD, na qual a incapacidade pode ser prevenida por mudanças no estilo de vida ou por cuidados na administração dessa condição. Devido a certa quantidade de ambiguidade encontrada em famílias afetadas, eles reconheceram a necessidade de exercitar a flexibilidade e a reposta à circunstâncias individuais ao perguntar pela identidade de parentes e ao abordar parentes.
MODELO ANIMAL
Kurachi e outros (1981) encontraram mais de 96% de homologia entre o cDNA e a sequência de aminoácidos da alfa-1-antitripsina humana e os do babuíno. Comparações da alfa-1-antitripsina do babuíno, da antitrombina III humana e da ovalbumina da galinha indicaram aproximadamente 30% de homologia na sequência de aminoácidos.
O camundongo pálido (pa) (omim 604310) desenvolve enfizema na vida avançada. Martorana e outros (1993) demonstraram que o camundongo pálido tem níveis marcadamente reduzidos de alfa-1-antitripsina no soro associada com severa deficiência da capacidade inibitória da elastase no soro. Entretanto, eles tem níveis normais de mRNA da alfa-1-antitripsina no fígado.
Green e outros (2003) mostraram que mutações ‘necróticas’ (nec) da Drosophila podem imitar a deficiência da alfa-1-antitripsina. Eles identificaram duas mutações nec homólgas a uma mutação pontual na antitrombina que é responsável pela trombose neonatal. Voadores trangênicos carregando uma substituição de aminoácidos equivalente àquela encontrada na variante da antitripsina Siiyama falharam em complementar mutações nec-nulas e demonstraram uma inativação dominante dependente da temperatura do alelo nec de tipo selvagem. Green e outros (2003) concluíram que o sistema nec na Drosófila pode ser usado como um poderoso sistema para estudar a polimerização da serpina in vivo.
Van Pel e outros (2006) relataram que a mobilização de células tronco hematopoiéticas (HSCs) e de células progenitoras hematopoiéticas (HPCs) induzida por IL8 (omim 146930) e GCSF (omim 138970) em camundongos foi completamente pela irradiação total do corpo (TBI). Eles acharam que a TBI aumentou a expressão do mRNA e da proteína da Serpina1, a qual inibiu a atividade da elastase. A inibição da mobilização de HSG/HPC em camundongos irradiados pôde ser revertida por anti-Serpina1. Além disso, a injeção de Serpina1, mas não a Serpina 1 inatvada por calor, antes da administração de IL8 inibiu a mobilização das HSC/HPC. Van Pel e outros (2006) concluíram que a baixa dose de TBI induz a Serpna 1 na medula óssea e inibe a mobilização de HSC/HPC, e eles hipotetizaram que a mobilização das HSC/HPC por citocina é determinada por uma balança crítica entre as proteases de serina e seus inibidores.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?cmd=entry&id=107400
sexta-feira, 18 de setembro de 2009
MIRANDO O DNA ANCESTRAL
Um método que permite a captura precisa de sequencias do genoma do Neanderthal permitirá a comparação detalhada dos humanos modernos e ancestrais.
Imagine ter que isolar fragmentos de DNA que são muito curtos e perfazem apenas 0,001% de sua amostra total. Esse era o desafio encarado por Adrian Briggs e seus colegas no laboratório de Svante Pääbo no Instituto de Antropologia Evolutiva Max Planck em Leipzig quando eles planejaram seqüenciar genomas mitocondriais de vários indivíduos Neandertais.
Briggs não era um novato quando começou a seqüenciar o DNA Neanderthal está ciente da dificuldade. Ele é um membro do Projeto Genoma Neanderthal encaminhado por Pääbo que usa uma abordagem de seqüenciamento com o pirosequenciador de alta produtividade 454 da Roche para seqüenciar o genoma. A dificuldade, diz ele, é que “tipicamente o que você retira de um osso ancestral é, em mais de 99%, o DNA de bactérias e outros micróbios. Você tem que coar através meticulosamente enorme quantidade de genoma antes de atingir o lócus no qual tem interesse.”
...
Como uma alternativa, os pesquisadores queriam um método que alvejasse segmentos específicos de DNA antes do seqüenciamento. A técnica clássica para a duplicação do DNA é a PCR. Recentemente, uma estratégia baseada na PCR têm provado seu valor para a obtenção de informação seqüencial de um contemporâneo do Neandertal, o urso das cavernas. O estudo encaminhado por Mattias Meyer, também no Instituto de Antropologia Evolutiva Max Planck, mostrou que com uma combinação de PCR de padrão múltiplo, conector de codificação de amostra e seqüenciador 454, o genoma completo da mitocôndria de trinta e um ursos das cavernas pôde ser codificado.
...
Ao invés da PCR, o time desenvolveu um estratégia baseada na captura por extensão do iniciador (primer): primers oligonucleotídicos na extremidade 5’ miram genes específicos, e uma polimerase extende os iniciadores para dentro da sequencia adjacente. Como os ossos que servem como fonte de material são raros e preciosos, os pesquisadores preferiram usar as bibliotecas que já foram feitas para seqüenciamento de disparo. Os fragmentos do DNA do Neandertal nessas bibliotecas “imortalizadas” tem uma média de 50 a 85 pares de base e são flanqueados por adaptadores de seqüenciamento, então eles podem ser facilmente amplificados pela PCR com iniciadores híbridos com as regiões adaptadoras.
A dificuldade consistia na reunião desses fragmentos.
Os pesquisadores tiveram que escrever seu próprio programa que alinhou todos os fragmentos ao genoma de referência do Neanderthal, e, a partir desses alinhamentos eles construíram cinco genomas mitocondriais.
Os genomas tinham pequena diversidade, em comparação com o dos Europeus modernos. Considerando que os Neandertais viveram na Europa por ao menos duzentos mil anos, enquanto a Europa era colonizada por um pequeno número de humanos modernos há somente quarenta mil anos atrás, esses dados sugerem uma população efetiva muito escassa para o Neanderthal.
...
Entretanto, o Homo sapiens e o Homo neanderthalensis podem ser comparados gene a gene.
Fonte: http://www.nature.com/nmeth/journal/v6/n9/abs/nmeth0909-629.html
Um método que permite a captura precisa de sequencias do genoma do Neanderthal permitirá a comparação detalhada dos humanos modernos e ancestrais.
Imagine ter que isolar fragmentos de DNA que são muito curtos e perfazem apenas 0,001% de sua amostra total. Esse era o desafio encarado por Adrian Briggs e seus colegas no laboratório de Svante Pääbo no Instituto de Antropologia Evolutiva Max Planck em Leipzig quando eles planejaram seqüenciar genomas mitocondriais de vários indivíduos Neandertais.
Briggs não era um novato quando começou a seqüenciar o DNA Neanderthal está ciente da dificuldade. Ele é um membro do Projeto Genoma Neanderthal encaminhado por Pääbo que usa uma abordagem de seqüenciamento com o pirosequenciador de alta produtividade 454 da Roche para seqüenciar o genoma. A dificuldade, diz ele, é que “tipicamente o que você retira de um osso ancestral é, em mais de 99%, o DNA de bactérias e outros micróbios. Você tem que coar através meticulosamente enorme quantidade de genoma antes de atingir o lócus no qual tem interesse.”
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Como uma alternativa, os pesquisadores queriam um método que alvejasse segmentos específicos de DNA antes do seqüenciamento. A técnica clássica para a duplicação do DNA é a PCR. Recentemente, uma estratégia baseada na PCR têm provado seu valor para a obtenção de informação seqüencial de um contemporâneo do Neandertal, o urso das cavernas. O estudo encaminhado por Mattias Meyer, também no Instituto de Antropologia Evolutiva Max Planck, mostrou que com uma combinação de PCR de padrão múltiplo, conector de codificação de amostra e seqüenciador 454, o genoma completo da mitocôndria de trinta e um ursos das cavernas pôde ser codificado.
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Ao invés da PCR, o time desenvolveu um estratégia baseada na captura por extensão do iniciador (primer): primers oligonucleotídicos na extremidade 5’ miram genes específicos, e uma polimerase extende os iniciadores para dentro da sequencia adjacente. Como os ossos que servem como fonte de material são raros e preciosos, os pesquisadores preferiram usar as bibliotecas que já foram feitas para seqüenciamento de disparo. Os fragmentos do DNA do Neandertal nessas bibliotecas “imortalizadas” tem uma média de 50 a 85 pares de base e são flanqueados por adaptadores de seqüenciamento, então eles podem ser facilmente amplificados pela PCR com iniciadores híbridos com as regiões adaptadoras.
A dificuldade consistia na reunião desses fragmentos.
Os pesquisadores tiveram que escrever seu próprio programa que alinhou todos os fragmentos ao genoma de referência do Neanderthal, e, a partir desses alinhamentos eles construíram cinco genomas mitocondriais.
Os genomas tinham pequena diversidade, em comparação com o dos Europeus modernos. Considerando que os Neandertais viveram na Europa por ao menos duzentos mil anos, enquanto a Europa era colonizada por um pequeno número de humanos modernos há somente quarenta mil anos atrás, esses dados sugerem uma população efetiva muito escassa para o Neanderthal.
...
Entretanto, o Homo sapiens e o Homo neanderthalensis podem ser comparados gene a gene.
Fonte: http://www.nature.com/nmeth/journal/v6/n9/abs/nmeth0909-629.html
terça-feira, 8 de setembro de 2009
*607844 PROTEÍNA 3 CONTENDO DOMÍNIO LEM; LEMD3
Títulos e símbolos alternativos
INTEGRAL INNER NUCLEAR MEMBRANE PROTEINMAN ANTIGEN 1; MAN1
Lócus do gene 12q14
TEXTO
DESCRIÇÃO
Os antígenos MAN, tais como MAN1, são proteínas de membrana nuclear que são reconhecidas por auto-anticorpos de pacientes com doença do colágeno vascular. Devido à MAN1 conter um domínio LEM, o gene também é chamado LEND3 (de 3’ contendo o domínio LEM).
CLONAGEM
Usando soro contend anticorpos para MAN, Lin e outros (2000) isolaram um clone parcial da Man1 do camundongo. Eles obtiveram a lente total do cDNA humano por sondagem em uma biblioteca de cDNA de leucócitos. A proteína deduzida em 754 aminoácidos tem uma massa molecular calculada em aproximadamente 82 quilo-dáltons. A MAN1 contém um domínio LEM terminando em N (amina), seguido de dois segmentos globulares, o segundo dos quais contem duas regiões transmembrana. Análises de Northern blot detectaram um transcrito de 5,5 quilobases expressado em níveis variáveis em todos os tecidos e linhas celulares examinadas, com nível mais alto na placenta e mais baixo em linhagens de células de carcinoma do pulmão. Anáises de Western blot revelaram duas proteínas MAN1 endógenas com massas moleculares aparentes de 82 e 60 quilo-dáltons em células HeLa lisadas.
FUNÇÃO DO GENE
Liu e outros (2003) determinaram que, em C.elegans, a Man1 interage diretamente com a lamina (veja omim 150330) e Baf (603811) in viro que requer a lamina para a localização no envelope nuclear. Usando RNA de interferência, eles bloquearam aproximadamente 90% da Man1 de C.elegans, a qual foi letal para 15% dos embriões do nematodo. Na ausência da emerim (300384), uma redução de 90% da MAN1 for letal para todos os embriões no estágio de 100 células e resultou em um fenótipo envolvendo repetidos ciclos de ligação ao cromossomo na anáfase e citocinese (o último fenótipo da divisão celular). A cromatina ligada na anáfase reteve o epítopo da fosfohistona H3 específica da mitose (veja 601128) e falhou em recrutar lamina ou Baf detectáveis. Liu e outros (2003) concluíram que a emerim e a Man1 compartilham ao menos parcialmente funções sobrepostas em C.elegans.
Hellemans e outros (2004) apresentaram evidência de que a LEMD3 está envolvida em ambas as sinalizações do BMP (veja omim 112264) e do TGF-beta (omim 190180). Vêm das análises de leveduras duplamente híbridas e da sobre-expressão da proteína LEMD2 em duas linhagens celulares diferentes. Os resultados desses últimos estudos indicaram que a LEMD3 pode antagonizar (competir) ambas as sinalizações de BMP e TGF-beta nas células humanas.
Usando um sistema de leveduras duplamente híbridas e ensaios de precipitação, Lin e outros (2005) mostraram que o domínio terminal em C nucleoplasmático da MAN1 humana liga-se a Smad2 (omim 601366) e a Smad3 (omim 603109) e antagoniza a sinalização do TGF-beta. Anticorpos contra MAN1 foram capazes de co-imunoprecipitar Smad2 das células, demonstrando que eles residem no mesmo complexo in vivo. O tratamento com TGF-beta estimulou a transcrição a partir de um gene repórter (sonda) em células de controle, mas a estimulação com o gene repórter foi significativamente inibida nas células que sobre-expressavam MAN1 ou seu domínio de terminal C, mas não seu domínio de terminal N. A proliferação celular induzida pela captura do TGF-beta também foi inibida em linhas celulares estáveis sobre-expressando MAN1. Lin e outros (2005) hipotetisaram que o envelope nuclear pode regular uma via de transdução de sinal.
ESTRUTURA DO GENE
Lin e outros (2000) determinaram que o gene MAN1 contém 10 éxons. Os éxons de 1 a 7 codificam a proteína MAN1.
MAPEAMENTO
Por analyses de radiação híbrida, Lin e outros (2000) mapearam o gene MAN1 no cromossomo 12q14.
GENÉTICA MOLECULAR
Hellemans e outros (2004) coletaram dados de três famílias nas quais os indivíduos afetados tinham osteopecilose (ossos manchados causado por pequenos focos disseminados de osso compacto na substância esponjosa, herança autossômica dominante; Stedman) com ou sem manifestação da síndrome de Buschke-Ollendorff (omim 166700) ou melorreostose (reostose limitada aos ossos longos; Stedman) (omim 155950). Uma análise de ligação em todo o genoma dessas famílias, seguida da identificação de micro-deleções em indivíduos não aparentados com essas desordens, os permitiu mapear o gene que está mutado na osteopecilose. Todos os indivíduos afetados que eles investigaram eram heterozigotos em relação à mutação de perda de função na LEMD3. Devido à sugestão de que a distribuição assimétrica das lesões em BOS (síndrome de Buschke-Ollendorff ) e do envolvimento de um segmento comum observado a melorrestose resultam de uma mutação somática (atingindo secundariamente) , eles estudaram o DNA de amostras de biópsia do nevo da pele de tipo elástico de um indivíduo com BOS e de uma lesão de tipo escleroderma de outro indivíduo com melorrestose. Eles não puderam demonstrar um reflexo.
Fonte : http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?cmd=entry&id=607844
Títulos e símbolos alternativos
INTEGRAL INNER NUCLEAR MEMBRANE PROTEINMAN ANTIGEN 1; MAN1
Lócus do gene 12q14
TEXTO
DESCRIÇÃO
Os antígenos MAN, tais como MAN1, são proteínas de membrana nuclear que são reconhecidas por auto-anticorpos de pacientes com doença do colágeno vascular. Devido à MAN1 conter um domínio LEM, o gene também é chamado LEND3 (de 3’ contendo o domínio LEM).
CLONAGEM
Usando soro contend anticorpos para MAN, Lin e outros (2000) isolaram um clone parcial da Man1 do camundongo. Eles obtiveram a lente total do cDNA humano por sondagem em uma biblioteca de cDNA de leucócitos. A proteína deduzida em 754 aminoácidos tem uma massa molecular calculada em aproximadamente 82 quilo-dáltons. A MAN1 contém um domínio LEM terminando em N (amina), seguido de dois segmentos globulares, o segundo dos quais contem duas regiões transmembrana. Análises de Northern blot detectaram um transcrito de 5,5 quilobases expressado em níveis variáveis em todos os tecidos e linhas celulares examinadas, com nível mais alto na placenta e mais baixo em linhagens de células de carcinoma do pulmão. Anáises de Western blot revelaram duas proteínas MAN1 endógenas com massas moleculares aparentes de 82 e 60 quilo-dáltons em células HeLa lisadas.
FUNÇÃO DO GENE
Liu e outros (2003) determinaram que, em C.elegans, a Man1 interage diretamente com a lamina (veja omim 150330) e Baf (603811) in viro que requer a lamina para a localização no envelope nuclear. Usando RNA de interferência, eles bloquearam aproximadamente 90% da Man1 de C.elegans, a qual foi letal para 15% dos embriões do nematodo. Na ausência da emerim (300384), uma redução de 90% da MAN1 for letal para todos os embriões no estágio de 100 células e resultou em um fenótipo envolvendo repetidos ciclos de ligação ao cromossomo na anáfase e citocinese (o último fenótipo da divisão celular). A cromatina ligada na anáfase reteve o epítopo da fosfohistona H3 específica da mitose (veja 601128) e falhou em recrutar lamina ou Baf detectáveis. Liu e outros (2003) concluíram que a emerim e a Man1 compartilham ao menos parcialmente funções sobrepostas em C.elegans.
Hellemans e outros (2004) apresentaram evidência de que a LEMD3 está envolvida em ambas as sinalizações do BMP (veja omim 112264) e do TGF-beta (omim 190180). Vêm das análises de leveduras duplamente híbridas e da sobre-expressão da proteína LEMD2 em duas linhagens celulares diferentes. Os resultados desses últimos estudos indicaram que a LEMD3 pode antagonizar (competir) ambas as sinalizações de BMP e TGF-beta nas células humanas.
Usando um sistema de leveduras duplamente híbridas e ensaios de precipitação, Lin e outros (2005) mostraram que o domínio terminal em C nucleoplasmático da MAN1 humana liga-se a Smad2 (omim 601366) e a Smad3 (omim 603109) e antagoniza a sinalização do TGF-beta. Anticorpos contra MAN1 foram capazes de co-imunoprecipitar Smad2 das células, demonstrando que eles residem no mesmo complexo in vivo. O tratamento com TGF-beta estimulou a transcrição a partir de um gene repórter (sonda) em células de controle, mas a estimulação com o gene repórter foi significativamente inibida nas células que sobre-expressavam MAN1 ou seu domínio de terminal C, mas não seu domínio de terminal N. A proliferação celular induzida pela captura do TGF-beta também foi inibida em linhas celulares estáveis sobre-expressando MAN1. Lin e outros (2005) hipotetisaram que o envelope nuclear pode regular uma via de transdução de sinal.
ESTRUTURA DO GENE
Lin e outros (2000) determinaram que o gene MAN1 contém 10 éxons. Os éxons de 1 a 7 codificam a proteína MAN1.
MAPEAMENTO
Por analyses de radiação híbrida, Lin e outros (2000) mapearam o gene MAN1 no cromossomo 12q14.
GENÉTICA MOLECULAR
Hellemans e outros (2004) coletaram dados de três famílias nas quais os indivíduos afetados tinham osteopecilose (ossos manchados causado por pequenos focos disseminados de osso compacto na substância esponjosa, herança autossômica dominante; Stedman) com ou sem manifestação da síndrome de Buschke-Ollendorff (omim 166700) ou melorreostose (reostose limitada aos ossos longos; Stedman) (omim 155950). Uma análise de ligação em todo o genoma dessas famílias, seguida da identificação de micro-deleções em indivíduos não aparentados com essas desordens, os permitiu mapear o gene que está mutado na osteopecilose. Todos os indivíduos afetados que eles investigaram eram heterozigotos em relação à mutação de perda de função na LEMD3. Devido à sugestão de que a distribuição assimétrica das lesões em BOS (síndrome de Buschke-Ollendorff ) e do envolvimento de um segmento comum observado a melorrestose resultam de uma mutação somática (atingindo secundariamente) , eles estudaram o DNA de amostras de biópsia do nevo da pele de tipo elástico de um indivíduo com BOS e de uma lesão de tipo escleroderma de outro indivíduo com melorrestose. Eles não puderam demonstrar um reflexo.
Fonte : http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?cmd=entry&id=607844
segunda-feira, 7 de setembro de 2009
*605532 SMAD-SPECIFIC E3 UBIQUITIN PROTEIN LIGASE 2; SMURF2
605532 PROTEÍNA LIGASE 2 À UBIQUITINA E3 ESPECÍFICA PARA SMAD; SMURF2
Títulos Alternativos; símbolos
SMAD UBIQUITINATION REGULATORY FACTOR 2
TEXTO
CLONAGEM
A proteólise mediada por ubiquitina regula a atividade de diversos sistemas receptores. Por busca de sequências em bancos de dados para proteínas relacionadas a ligase de ubiquitina E3, SMURF1, Kaysak e outros (2000) identificaram a SMURF2, a qual codifica um domínio C2-WW-HECT de ligase de ubiquitina.
Usando uma estratégia similar, Lin e outros (2000) clonaram, independetemente, um cDNA codificador da SMURF2, uma ligase de ubiquitina E3 de 748 amoniácidos que é 83% idêntica à SMURF1.
FUNÇÂO DO GENE
Kavsak e outros (2000) descobriram que a SMURF2 associou-se constitutivamente com SMAD7 (omim602932). A SMURF2 era nuclear, mas a ligação à SMAD7 induziu a exportação e o recrutamento ao receptor beta de fator transformador do crescimento ativado [TGFBR, veja omim109181 – A maioria dos receptores de fator de crescimento são cinases de tirosina atravessadas na membrana ou estão associadas com cinases de tirosina citoplasmáticas. Outra classe de receptores transmembrana, entretanto, é prevista por funcionar como cinases de serina/treonina. Com base em suas várias atividades biológicas, diferentes espécies de fator beta de transformação do crescimento (TGFB1; 190180) são provavelmente potentes reguladores do desenvolvimento da proliferação e diferenciação celular. Vários tipos de proteínas de ligação a TGF-beta têm sido detectados na superfície celular. Os receptores de tipo I e tipo II são definidos com base na mobilidade de seus (125) produtos ligados em cruzamento com I-TGF-beta em gel de denaturação. // TGFB1, omim 190180: o TFB é um peptídeo que controla a proliferação, diferenciação e outras funções em muitos tipos de células. O TGFB atua sinergisticamente com o TGFA (omim 190170) na indução da transformação. Ele também atua como um fator de crescimento autócrino (auto-estimulador) negativo. A dês-regulação da ativação e sinalização do TGFB pode resultar na apoptose. Muitas células sintetisam TGFB e quase todas elas têm receptores específicos para este peptídeo.] onde ela causou a degradação dos receptores e da SMAD7 pela via do proteossomo [A via ubiquitina-proteassomo atua num papel importante na regulação do ciclo celular e apoptose através da degradação do ciclo celular ou de proteínas reglacionadas com apoptose. O proteassomo eucariótico 26S é um complexo de proteases multicatalítico consistindo de uma partícula catalítica 20S encapada por duas partículas regulatórias 19S. O proteassomo 20S é um complexo em forma de barril constituído de 28 sub-unidades em quatro círculos (sete unidades alfa ou beta por círculo) empilhados de modo que as sub-unidades 5, 2 e 1 mediem as três principais atividades proteolítcas do proteassomo: de tipo quimiotripsina, de tipo tripsina, e de tipo hidrolítica do peptídeo peptidil-glutamil (PGPH) ou de tipo caspase, respectivamente, Além disso, as sub-unidades contém um resíduo de treonina no terminal N (Thr-1), que transmite/concede a atividade catalítica do proteassomo. O proteossomo 19S reconhece substratos alvo etiquetados pelas poli-ubiquitinas e os remove dos alvos antes da destruição pelo proteossomo 20S; em “Pistimerin induces apoptosis by targeting the proteasome in prostate câncer cells” Huanjie Yang e outros] e do lisossomo. O interferon gama (IFNG; omim 147570) que estimula a expressão da SMAD7, induziu a formação de complexos SMAD7-SMURF2 e aumentou o rotatividade de receptores de TGFBR, a qual foi estabilizado pelo bloqueio da expressão de SMAD7 ou SMURF2. Além disso, SMAD7 mutantes que interferiram com o recrutamento da SMURF2 aos receptores estavam comprometidas em sua atividade inibidora Esses estudos definiram a SMAD7 como um adaptador em um complexo de ligase a ubiquitina E3 que alveja o TGFBR para a degradação.
Usando ensaios de leveduras duplamente híbridas, e análises de ligação à fusão GST, Lin e outros (2000) descobriram uma forte interação dos segundo e terceiro domínios da SMURF2WW com as SMAD1 (omim 601595), SMAD2 (601366), e SMAD3 (603109) ativadas por receptor, mas não com a SMAD4 comum [ SMAD4 OMIM 600993 – 18q21.1 -Para testar diretamente a hipótese de que o gene SMAD4 é u supressor de tumor crítico na transformação de sinais provenientes do fator beta de transformação de crescimento (TGFB1; omim 190180) e ligantes relacionados, Zhou e outros (1998) apagaram o gene SMAD4 através de recombinação em células de câncer do colo do reto. Essa deleção impediu a sinalização a partir do TGF-beta, bem como a partir do membro da família TGF-beta activina (omim 147290). Esses resultados proporcionaram evidência inequívoca de que a inativação mutacional do SMAD4 causa uma não responsividade do TGF-beta e dá uma base para a compreensão do papel fisiológico desse gene na gênese tumoral. (OBS.: Lman1 18q21.3-q22)
Kim e outros (2006) mostraram que a perda seletiva da sinalização dependente de Smad4 nas células T leva ao câncer epitelial espontâneo através do trato gastrointestinal nos camundongos, enquanto a deleção específica do gene de Smad4 no epitélio não. Os tumores que surgem no cólon, reto, duodeno, estômago e cavidade oral, são ricos em estroma {tecido conjuntivo, de um órgão, glândula} com densas infiltrações de células do plasma. A células T nulas em Smad4 produzem abundantes citocinas típicas de Th2 incluindo IL5 [omim 147850 –
A interleucina 5 é um fator de crescimento e diferenciação de células B e eosinófilos.
A mucosa intestinal normal contém abundantes células secretoras de imunoglobulina a (IgA), as quais são geradas das células B nos tecidos linfóides associados ao intestino. Mora e outros (2006) mostraram que as células dendríticas (DCs) dos tecidos linfóides associados ao intestino induzem a expressão de IgA independentemente de células T e dos receptores de direcionamento ao intestino nas células B. o ácido retinóico sozinho derivado das DC do tecido linfóide associado ao intestino conferiu o tropismo ao intestino mas não promoveu a secreção de IgA. Entretanto, o ácido retinóico sinergisou potencialmente com as IL6 e IL5 derivadas de DCs dos tecidos linfóides associados ao intestino para induzir a secreção da IgA. Mora e outros (2006) acharam que consequentemente os camundongos deficientes em vitamina A precursora do ácido retinóico careciam de células secretoras de IgA no intestino delgado. Mora e outros (2006) descobriram que as DCs do tecido linfóide associado ao intestino formam a imunidade da mucosa por modelar a migração das células B e a atividade efetora através de mediadores atuando sinergisticamente.], IL6 [omim147620 – Encontrada em grande número na doença de Paget, em que os osteoclastos estão em quantidade maior que o normal , têm o tamanho aumentado e mais núcleos por célula em comparação a osteoclastos normais.], e IL13 [omim 147683 – que estimula a produção de IgM de superfície celular, IgG4, a transcrição da cadeia pesada da IgE e a expressão do MHC II entre outros] conhecidos mediadores das células do plasma e expressão do estroma. Kim e outros (2006) concluíram que seus resultados suportam o conceito de que o câncer, como um resultado, reflete a perda da comunicação normal entre os constituintes celulares de um dado órgão, e indicam que as células T deficientes em Smad4 terminam enviando a mensagem errada a suas vizinhas no estroma e no epitélio.]
Análises de Western blot mostraram que a SMURF2 regulou seletivamente a expressão de SMAD2, e em certa extensão, de SMAD1, mas não a de SMAD3, através do processo de degradação dependente do proteassomo e da ubiquitinização, catalizado pela ligase HECT. Análises de imunoprecipitação de imuno-manchas determinaram que a interação SMAD2 fsforilada/SMURF2 foi dependente da presença do TGFB1 e ocorreu no núcleo. Análises de ensaio com repórter (gene repórter?) indicaram que a SMURF2 diminuiu a transcrição dependente de SMAD2.
Usando ensaios de abatimento e imunoprecipitação, Subramaniam e outros (2003) descobriram que o RNF11 (omim 612598) interagiu com SMURF2, levando à ubiquitinização de ambas as proteínas. A interação requereu o motivo PY da RNF11 e os domínios WW 2 e 3 de SMURF2. A RNF11 também interagiu com a proteína de conjugação à ubiquitina UBCH5 (UBE2D1; omim 602961), mas não com UBC3 (CDC34; omim 116948), e a ubiquitinização da RNF11 pela SMURF2 requereu o motivo PY. A SMURF2 reprime a sinalização do TGF-beta, e Subramanian e outros (2003) mostraram que a RNF11, mediada por SMURF2, ajudou na inibição transcricional de um promotor respondedor a TGF-beta em ensaios com gene repórter.
[Obs.; RNF11- 612598 – 1p32-p31..]
Usando RNF11 como uma isca em uma sonda de leveduras duplamente híbridas de uma biblioteca de cDNA de ovário humano. Li e Seth (2004) mostraram que a RNF11 humana interagiu com várias proteínas, incluindo AMSH [STAMBP – proteína de ligação a STAM; omim 606247: a molécula adaptadora de transdução de sinal (STAM; 601899) atua posteriormente à sinalização induzida pela interleucina 2 através de JAK3. Ela também interage com JAK2 após a estimulação pelo fator estimulador de colônia de granulócitos-macrófagos (GMCSF; omim 138960). Tanaka e outros (1999) concluíram que o complexo STAM-AMSH atua num papel crítico na sinalização para indução de MYC e para a progressão do ciclo celular conseguinte a JAK3 e JAK2 após a estimulação pela IL2 e pelo GMCSF]. A AMSH foi ubiquitinizada pela SMURF2 na presença de RNF11, e a redução do nível estável da AMSH requereu ambas a RNF11 e a SMURF2. Li e Seth (2004) concluíram que a RNF11 recruta a AMSH à SMURF2 para ubiquitinização, levando à sua degradação pelo proteassomo 26S.
Zhang e Cohen (2004) descobriram que o atrito do telômero em fibroblastos humanos indluziu a sobre-regulação da SMURF2, e esta sobre-regulação foi suficiente para produzir o fenótipo da senecência. A infecção de passagem inicial de fibroblastos com retrovírus carregando SMURF2 levou à alterações morfológicas e bioquímicas características da senecência, incluindo a expressão alterada do gene e a reversão da imortalização celular pela TERT (omim 187270). A indução da senecência ocorreu na ausência de dano no DNA ou resposta ao estresse detectáveis e foi indepentente da atividade de ligase E3 da SMURF2. Zhang e Cohen (2004) mostraram que a SMURF2 ativou a senecência através das vias da RB [omim 180200 - O gene retinoblastoma RB foi o primeiro gene supressor de tumor clonado, e é um regulador negativo do ciclo celular através de sua habilidade de ligar-se ao fator de transcrição E2F (omim 189971) e reprimir a transcrição de genes requeridos para a fase S] e p53 (TP53; omim 191170).
Fonte: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?id=605532
605532 PROTEÍNA LIGASE 2 À UBIQUITINA E3 ESPECÍFICA PARA SMAD; SMURF2
Títulos Alternativos; símbolos
SMAD UBIQUITINATION REGULATORY FACTOR 2
TEXTO
CLONAGEM
A proteólise mediada por ubiquitina regula a atividade de diversos sistemas receptores. Por busca de sequências em bancos de dados para proteínas relacionadas a ligase de ubiquitina E3, SMURF1, Kaysak e outros (2000) identificaram a SMURF2, a qual codifica um domínio C2-WW-HECT de ligase de ubiquitina.
Usando uma estratégia similar, Lin e outros (2000) clonaram, independetemente, um cDNA codificador da SMURF2, uma ligase de ubiquitina E3 de 748 amoniácidos que é 83% idêntica à SMURF1.
FUNÇÂO DO GENE
Kavsak e outros (2000) descobriram que a SMURF2 associou-se constitutivamente com SMAD7 (omim602932). A SMURF2 era nuclear, mas a ligação à SMAD7 induziu a exportação e o recrutamento ao receptor beta de fator transformador do crescimento ativado [TGFBR, veja omim109181 – A maioria dos receptores de fator de crescimento são cinases de tirosina atravessadas na membrana ou estão associadas com cinases de tirosina citoplasmáticas. Outra classe de receptores transmembrana, entretanto, é prevista por funcionar como cinases de serina/treonina. Com base em suas várias atividades biológicas, diferentes espécies de fator beta de transformação do crescimento (TGFB1; 190180) são provavelmente potentes reguladores do desenvolvimento da proliferação e diferenciação celular. Vários tipos de proteínas de ligação a TGF-beta têm sido detectados na superfície celular. Os receptores de tipo I e tipo II são definidos com base na mobilidade de seus (125) produtos ligados em cruzamento com I-TGF-beta em gel de denaturação. // TGFB1, omim 190180: o TFB é um peptídeo que controla a proliferação, diferenciação e outras funções em muitos tipos de células. O TGFB atua sinergisticamente com o TGFA (omim 190170) na indução da transformação. Ele também atua como um fator de crescimento autócrino (auto-estimulador) negativo. A dês-regulação da ativação e sinalização do TGFB pode resultar na apoptose. Muitas células sintetisam TGFB e quase todas elas têm receptores específicos para este peptídeo.] onde ela causou a degradação dos receptores e da SMAD7 pela via do proteossomo [A via ubiquitina-proteassomo atua num papel importante na regulação do ciclo celular e apoptose através da degradação do ciclo celular ou de proteínas reglacionadas com apoptose. O proteassomo eucariótico 26S é um complexo de proteases multicatalítico consistindo de uma partícula catalítica 20S encapada por duas partículas regulatórias 19S. O proteassomo 20S é um complexo em forma de barril constituído de 28 sub-unidades em quatro círculos (sete unidades alfa ou beta por círculo) empilhados de modo que as sub-unidades 5, 2 e 1 mediem as três principais atividades proteolítcas do proteassomo: de tipo quimiotripsina, de tipo tripsina, e de tipo hidrolítica do peptídeo peptidil-glutamil (PGPH) ou de tipo caspase, respectivamente, Além disso, as sub-unidades contém um resíduo de treonina no terminal N (Thr-1), que transmite/concede a atividade catalítica do proteassomo. O proteossomo 19S reconhece substratos alvo etiquetados pelas poli-ubiquitinas e os remove dos alvos antes da destruição pelo proteossomo 20S; em “Pistimerin induces apoptosis by targeting the proteasome in prostate câncer cells” Huanjie Yang e outros] e do lisossomo. O interferon gama (IFNG; omim 147570) que estimula a expressão da SMAD7, induziu a formação de complexos SMAD7-SMURF2 e aumentou o rotatividade de receptores de TGFBR, a qual foi estabilizado pelo bloqueio da expressão de SMAD7 ou SMURF2. Além disso, SMAD7 mutantes que interferiram com o recrutamento da SMURF2 aos receptores estavam comprometidas em sua atividade inibidora Esses estudos definiram a SMAD7 como um adaptador em um complexo de ligase a ubiquitina E3 que alveja o TGFBR para a degradação.
Usando ensaios de leveduras duplamente híbridas, e análises de ligação à fusão GST, Lin e outros (2000) descobriram uma forte interação dos segundo e terceiro domínios da SMURF2WW com as SMAD1 (omim 601595), SMAD2 (601366), e SMAD3 (603109) ativadas por receptor, mas não com a SMAD4 comum [ SMAD4 OMIM 600993 – 18q21.1 -Para testar diretamente a hipótese de que o gene SMAD4 é u supressor de tumor crítico na transformação de sinais provenientes do fator beta de transformação de crescimento (TGFB1; omim 190180) e ligantes relacionados, Zhou e outros (1998) apagaram o gene SMAD4 através de recombinação em células de câncer do colo do reto. Essa deleção impediu a sinalização a partir do TGF-beta, bem como a partir do membro da família TGF-beta activina (omim 147290). Esses resultados proporcionaram evidência inequívoca de que a inativação mutacional do SMAD4 causa uma não responsividade do TGF-beta e dá uma base para a compreensão do papel fisiológico desse gene na gênese tumoral. (OBS.: Lman1 18q21.3-q22)
Kim e outros (2006) mostraram que a perda seletiva da sinalização dependente de Smad4 nas células T leva ao câncer epitelial espontâneo através do trato gastrointestinal nos camundongos, enquanto a deleção específica do gene de Smad4 no epitélio não. Os tumores que surgem no cólon, reto, duodeno, estômago e cavidade oral, são ricos em estroma {tecido conjuntivo, de um órgão, glândula} com densas infiltrações de células do plasma. A células T nulas em Smad4 produzem abundantes citocinas típicas de Th2 incluindo IL5 [omim 147850 –
A interleucina 5 é um fator de crescimento e diferenciação de células B e eosinófilos.
A mucosa intestinal normal contém abundantes células secretoras de imunoglobulina a (IgA), as quais são geradas das células B nos tecidos linfóides associados ao intestino. Mora e outros (2006) mostraram que as células dendríticas (DCs) dos tecidos linfóides associados ao intestino induzem a expressão de IgA independentemente de células T e dos receptores de direcionamento ao intestino nas células B. o ácido retinóico sozinho derivado das DC do tecido linfóide associado ao intestino conferiu o tropismo ao intestino mas não promoveu a secreção de IgA. Entretanto, o ácido retinóico sinergisou potencialmente com as IL6 e IL5 derivadas de DCs dos tecidos linfóides associados ao intestino para induzir a secreção da IgA. Mora e outros (2006) acharam que consequentemente os camundongos deficientes em vitamina A precursora do ácido retinóico careciam de células secretoras de IgA no intestino delgado. Mora e outros (2006) descobriram que as DCs do tecido linfóide associado ao intestino formam a imunidade da mucosa por modelar a migração das células B e a atividade efetora através de mediadores atuando sinergisticamente.], IL6 [omim147620 – Encontrada em grande número na doença de Paget, em que os osteoclastos estão em quantidade maior que o normal , têm o tamanho aumentado e mais núcleos por célula em comparação a osteoclastos normais.], e IL13 [omim 147683 – que estimula a produção de IgM de superfície celular, IgG4, a transcrição da cadeia pesada da IgE e a expressão do MHC II entre outros] conhecidos mediadores das células do plasma e expressão do estroma. Kim e outros (2006) concluíram que seus resultados suportam o conceito de que o câncer, como um resultado, reflete a perda da comunicação normal entre os constituintes celulares de um dado órgão, e indicam que as células T deficientes em Smad4 terminam enviando a mensagem errada a suas vizinhas no estroma e no epitélio.]
Análises de Western blot mostraram que a SMURF2 regulou seletivamente a expressão de SMAD2, e em certa extensão, de SMAD1, mas não a de SMAD3, através do processo de degradação dependente do proteassomo e da ubiquitinização, catalizado pela ligase HECT. Análises de imunoprecipitação de imuno-manchas determinaram que a interação SMAD2 fsforilada/SMURF2 foi dependente da presença do TGFB1 e ocorreu no núcleo. Análises de ensaio com repórter (gene repórter?) indicaram que a SMURF2 diminuiu a transcrição dependente de SMAD2.
Usando ensaios de abatimento e imunoprecipitação, Subramaniam e outros (2003) descobriram que o RNF11 (omim 612598) interagiu com SMURF2, levando à ubiquitinização de ambas as proteínas. A interação requereu o motivo PY da RNF11 e os domínios WW 2 e 3 de SMURF2. A RNF11 também interagiu com a proteína de conjugação à ubiquitina UBCH5 (UBE2D1; omim 602961), mas não com UBC3 (CDC34; omim 116948), e a ubiquitinização da RNF11 pela SMURF2 requereu o motivo PY. A SMURF2 reprime a sinalização do TGF-beta, e Subramanian e outros (2003) mostraram que a RNF11, mediada por SMURF2, ajudou na inibição transcricional de um promotor respondedor a TGF-beta em ensaios com gene repórter.
[Obs.; RNF11- 612598 – 1p32-p31..]
Usando RNF11 como uma isca em uma sonda de leveduras duplamente híbridas de uma biblioteca de cDNA de ovário humano. Li e Seth (2004) mostraram que a RNF11 humana interagiu com várias proteínas, incluindo AMSH [STAMBP – proteína de ligação a STAM; omim 606247: a molécula adaptadora de transdução de sinal (STAM; 601899) atua posteriormente à sinalização induzida pela interleucina 2 através de JAK3. Ela também interage com JAK2 após a estimulação pelo fator estimulador de colônia de granulócitos-macrófagos (GMCSF; omim 138960). Tanaka e outros (1999) concluíram que o complexo STAM-AMSH atua num papel crítico na sinalização para indução de MYC e para a progressão do ciclo celular conseguinte a JAK3 e JAK2 após a estimulação pela IL2 e pelo GMCSF]. A AMSH foi ubiquitinizada pela SMURF2 na presença de RNF11, e a redução do nível estável da AMSH requereu ambas a RNF11 e a SMURF2. Li e Seth (2004) concluíram que a RNF11 recruta a AMSH à SMURF2 para ubiquitinização, levando à sua degradação pelo proteassomo 26S.
Zhang e Cohen (2004) descobriram que o atrito do telômero em fibroblastos humanos indluziu a sobre-regulação da SMURF2, e esta sobre-regulação foi suficiente para produzir o fenótipo da senecência. A infecção de passagem inicial de fibroblastos com retrovírus carregando SMURF2 levou à alterações morfológicas e bioquímicas características da senecência, incluindo a expressão alterada do gene e a reversão da imortalização celular pela TERT (omim 187270). A indução da senecência ocorreu na ausência de dano no DNA ou resposta ao estresse detectáveis e foi indepentente da atividade de ligase E3 da SMURF2. Zhang e Cohen (2004) mostraram que a SMURF2 ativou a senecência através das vias da RB [omim 180200 - O gene retinoblastoma RB foi o primeiro gene supressor de tumor clonado, e é um regulador negativo do ciclo celular através de sua habilidade de ligar-se ao fator de transcrição E2F (omim 189971) e reprimir a transcrição de genes requeridos para a fase S] e p53 (TP53; omim 191170).
Fonte: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?id=605532
Scripps Descobre que Vermes Nadadores Soltam “Bombas Verdes”
Demonstrando que o fundo do mar ainda envolve mistérios, pesquisadores do Instituto de Oceanografia Scripps descobriu vermes nadadores transparentes que soltam “bombas verdes” incandescentes.
Os vermes mais estranhos do que fictícios foram encontrados em águas entre 5.900 pés de 12.140 pés de profundidade, principalmente na costa da Califórnia. Medindo de 0,7 a 3,6 polegadas (25,4 milímetros), os vermes nadam com conjuntos de cerdas que funcionam como remos.
A descoberta foi noticiada no jornal Science.
Ste espécies foram encontradas com vasos robóticos, cinco com as “bombas verdes”, como os pesquisadores as entitularam.
Pequenas esferas alglomeradas das perto da fronte do verme, as bombas verdes cheias de fluido se soltam intensamente por segundos quando liberadas pelos animais.
Os pesquisadores pensam que isso poderia ser uma defesa para os vermes, para distrair predadores. Uma “autotomia” (auto-amputação) similar das estruturas bioluminescentes foi encontrada em um ophiuroid, um tipo de estrela do mar , e em uma lula, de acordo com a notícia da Science.
Os parentes mais próximos dos vermes parecem pertencer a um grupo chamado acrocirridae, que costuma viver no solo do oceano.
A bioluminescência na vida do mar tem aplicações médicas. No ano passado o pesquisador Roger Tsien compartilhou um prêmio Nobel em química pela descoberta da denominada “proteína verde fluorescente” em uma alforreca (ou medusa http://www.flickr.com/photos/luisa/2685881/). A proteína agora é usada em pesquisas científicas como uma etiqueta para outras proteínas para visualizar o que ocorre dentro das células.
As bombas verdes parecem ter se expandido das brânquias possuidas pelos ancestrais acrocirridae dos vermes.
“ Os parentes têm brônquios que parecem estar exatamente no mesmo lugar das bombas,” disse Rouse. “Os brônquios caem muito facilmente então há uma similaridade para serem detectados, mas por alguma razão as brânquias foram transformadas para tornarem-se essas pequenas esferas dispersas.”
Os vermes vivem em distâncias variadas acima solo do oceano; quatro vivem perto do fundo, enquanto as outras vivem no máximo a 1.400 pés acima do solo do mar.
Além disso, esses vermes não são raros; duas espécies foram encontradas em densidades tão altas quanto seis por metro cúbico, o que é pouco mais do que uma jarda cúbica.
Rouse disse que o sucesso da expedição provou que há muito mais para se encontrar no oceano.
“As profundidades entre 1.000 e 4.000 metros formam o maior habitat do mundo e também o menos explorado, “disse Rose. “ Com tempo moderadamente limitado na submersão dos veículos, principalmente da Califórnia, nós pegamos sete novas espécies. Isso mostrará que nós temos muito mais exploração adiante e quem sabe o que mais poderemos descobrir:”
http://www.nctimes.com/news/science/article_9e53d69b-4712-5d98-ba0d-6e595c5950e3.html?print=1
Demonstrando que o fundo do mar ainda envolve mistérios, pesquisadores do Instituto de Oceanografia Scripps descobriu vermes nadadores transparentes que soltam “bombas verdes” incandescentes.
Os vermes mais estranhos do que fictícios foram encontrados em águas entre 5.900 pés de 12.140 pés de profundidade, principalmente na costa da Califórnia. Medindo de 0,7 a 3,6 polegadas (25,4 milímetros), os vermes nadam com conjuntos de cerdas que funcionam como remos.
A descoberta foi noticiada no jornal Science.
Ste espécies foram encontradas com vasos robóticos, cinco com as “bombas verdes”, como os pesquisadores as entitularam.
Pequenas esferas alglomeradas das perto da fronte do verme, as bombas verdes cheias de fluido se soltam intensamente por segundos quando liberadas pelos animais.
Os pesquisadores pensam que isso poderia ser uma defesa para os vermes, para distrair predadores. Uma “autotomia” (auto-amputação) similar das estruturas bioluminescentes foi encontrada em um ophiuroid, um tipo de estrela do mar , e em uma lula, de acordo com a notícia da Science.
Os parentes mais próximos dos vermes parecem pertencer a um grupo chamado acrocirridae, que costuma viver no solo do oceano.
A bioluminescência na vida do mar tem aplicações médicas. No ano passado o pesquisador Roger Tsien compartilhou um prêmio Nobel em química pela descoberta da denominada “proteína verde fluorescente” em uma alforreca (ou medusa http://www.flickr.com/photos/luisa/2685881/). A proteína agora é usada em pesquisas científicas como uma etiqueta para outras proteínas para visualizar o que ocorre dentro das células.
As bombas verdes parecem ter se expandido das brânquias possuidas pelos ancestrais acrocirridae dos vermes.
“ Os parentes têm brônquios que parecem estar exatamente no mesmo lugar das bombas,” disse Rouse. “Os brônquios caem muito facilmente então há uma similaridade para serem detectados, mas por alguma razão as brânquias foram transformadas para tornarem-se essas pequenas esferas dispersas.”
Os vermes vivem em distâncias variadas acima solo do oceano; quatro vivem perto do fundo, enquanto as outras vivem no máximo a 1.400 pés acima do solo do mar.
Além disso, esses vermes não são raros; duas espécies foram encontradas em densidades tão altas quanto seis por metro cúbico, o que é pouco mais do que uma jarda cúbica.
Rouse disse que o sucesso da expedição provou que há muito mais para se encontrar no oceano.
“As profundidades entre 1.000 e 4.000 metros formam o maior habitat do mundo e também o menos explorado, “disse Rose. “ Com tempo moderadamente limitado na submersão dos veículos, principalmente da Califórnia, nós pegamos sete novas espécies. Isso mostrará que nós temos muito mais exploração adiante e quem sabe o que mais poderemos descobrir:”
http://www.nctimes.com/news/science/article_9e53d69b-4712-5d98-ba0d-6e595c5950e3.html?print=1
sábado, 5 de setembro de 2009
Células T auxiliares foliculares
Competindo por ajuda: novas revelações sobre a função das células T auxiliares foliculares
Amanda C Poholek and Joe Craft
O desenvolvimento e função do sub-grupo das células T CD4 que controla as respostas de células B a proteínas antigênicas deixou para trás nosso conhecimento sobre outras linhagens efetoras das células T CD4. Dois novos estudos publicados na Nature Immunology iluminaram as características das células TCD4 que são selecionadas para ajudar a célula B, e como elas mediam esta função através da secreção de citocinas.
O conhecimento de que as células T CD4 são requeridas pelas células B para produzir anticorpos de alta afinidade e gerarem respostas de longo prazo para a maioria das proteínas antigênicas (antígenos dependentes de T) tem sido observado por muitos anos. Entretanto, as células TCD4 podem se diferenciar em vários sub-grupos definidos pela especificidade na secreção de citocinas e pela expressão de fatores de transcrição que mediam funções particulares, sugerindo que nem toas as células T CD4 estão engajadas no assessoramento das células B. Mais recentemente, um sub-grupo de células T CD4, chamado células T auxiliares foliculares (células TFH ), tem sido mostrado como o responsável primário pelo assessoramento das células B durante uma resposta imune, separando essa população de outros sub-conjuntos de células T CD4 tais como Th1 e Th2. As células T FH têm sido largamente definidas por sua permanente expressão de CXCR5, um receptor de quimiocina requerido para sua migração à quimiocina CXCL13 da célula B folicular e para o centro germinativo (GC), o principal sítio de seleção das células B, e pela produção da citocina IL-21. A identificação da secreção de IL-21 pelas células TFH sugeriu que esta citocina seria responsável pela seleção da célula B e hipermutação somática; entretanto, estudos em camundongos deficientes em IL21 sugeriram que ela não é requerida para a produção de anticorpos ou para a formação do Centro Germinativo. Além disso, a IL-21 pareceu ter papéis sobrepostos com a IL-4, uma citocina conhecida por ser específica da linhagem Th2. Em adição, a observação, por vários grupos, de que a IL-4 (bem como o interferón gama) atuou no papel do repertório de definição do anticorpo turvou nossa compreensão sobre como as células T FH funcionavam para mediar o assessoramento da célula B, e sugeriu que as células Th1 e Th2 secretavam citocinas em geral que também poderiam efetivar respostas das células B. Finalmente, os requisitos para a diferenciação das células permanece indefinido.
Novos estudos por Reinhardt e outros, e Fazileau e outros respondem muitas dessas questões, sugerindo um novo modelo para o desenvolvimento das células TFH . No estudo em formação, os autores tiraram vantagem de um sistema sofisticado de IL-4 reporter que tem o benefício de rastrear ambas as células competentes para IL-4 e células TCD4 secretoras de IL-4, as quais se desenvolvem no linfonodo durante uma resposta imune. Interessantemente, elas encontram-se em pontos de tempo nos quais as respostas de células B estão no pico e em que todas as células T CD4 secretando IL-4 estão localizadas no centro germinativo, indicando que elas são de fato células TFH, e não células Th2. Além disso, eles descrevem uma população de células T FH no centro germinativo que também podem produzir interferón gama, sugerindo que as células B do centro germinativo competem por células TFH produtoras da citocina, moldando o processo de seleção das células B e o repertório do anticorpo. Por seleção cuidadosa de células T e B co-conjugadas, eles mostram que este é o caso, de fato. Aquelas células B em contato com células T FH secretando IL-4 são grandes produtoras de IgG1 ou IgE, conhecidas como isotipos associados com a produção de IL-4, enquanto as células B casadas com células T FH secretando IFNy (interferon gama) produzem IgGa, um isotipo tradicionalmente relacionado à suficiência de IFNy. Este estudo mostra definitivamente que as células T FH não estão limitadas à secreção de IL-21, e responde ao mistério de como as citocinas associadas a Th1 e Th2 podem formar a resposta de anticorpos dependente do centro germinativo.
No Segundo estudo por Fazilleau e outros, os autores exploram o papel da afinidade do receptor de célula T (TCR) no desenvolvimento das células TFH, estendendo seus primeiros estudos mostrando que as células T CD4 com forte afinidade para antígenos tornam-se um arcabouço local de células TFH de memória.. Quando as células TFH foram comparadas com outros sub-conjuntos de células TCD4 efetoras, os autores descobriram que as células TCD4 com maior afinidade do TCR (receptor de célula T) eram mais suscetíveis a desenvolverem-se em células TFH_ do que outros subconjuntos de células T CD4 efetoras. Isso sugeriu que o programa que dirige a diferenciação das células TFH_ requereu tanto a forte sinalização do TCR, ou a longa duração (do contato) das células T CD4 com células apresentadoras de antígeno de acordo a dirigir fartamente o desenvolvimento da célula TFH.
Com base nesses dois estudos, agora nós podemos estender o modelo do desenvolvimento e função da célula TFH_ . No encontro da célula TCD4 com o antígeno apresentado pelas células dendríticas na zona de célula T, a ativação orientará a competência para a expressão de IL-4 ou IFNƴ (interferon gama), e sobre-regulará o receptor de direcionamento CXCR5. A expressão desta última molécula permitirá a migração da célula junto ao folículo de célula B (folículo é um corpo composto de células em seu redor e um núcleo central, nódulo linfático) , e aquelas células T CD4 com CXCR5 expressando um TCR com alta afinidade para o antígeno interagirão com as células B e receberão sinais adicionais para tornarem-se células TFH, talvez incluindo a manuntenção da expressão do CXCR5. Aquelas células T que não interagem com as células B apresentadoras de antígeno podem sair do linfonodo e terminar tornando-se uma célula Th1 ou TH2. Outros estudos já têm mostrado que células B são requeridas para o desenvolvimento da célula TFH_ e para a formação do centro germinativo, especialmente através da entrega de um ligante de sinal para o co-estimulador indutível de células T (ICOS). Se a afinidade dos sinais do TCR e do ICOS forem requeridos, com ambos derivados das células dendríticas ou das células B, uma questão requerendo exploração adicional é esta: como esses dois sinais se integram para dirigir a programação da célula TFH_? Uma possibilidade é que a expressão de um TCR com alta afinidade para o antígeno assegure que a célula T tenha interações fortes e de longa duração com as células B, as quais podem ser necessárias para entregar outros sinais, possivelmente através de ICOS , para diferenciação em células TFH.
Texto da figura 1.No reconhecimento do antígeno as células T novas podem se diferenciar em células T linfóides CD62L, CCR7(T lym) que permanecem na zona de célula T, células T emigrantes CD62L CCR7 (Tem) que seguem para os tecidos periféricos, ou células T auxiliares foliculares residentes CXCR5 CD62L CCR7. Estas últimas, quando recebem o sinal próprio das células B, tornam-se células auxiliares foliculares (TFH) que se tornam competentes para citocina após a ativação pelas células dendríticas (DCs) e são mais apropriadas para ter receptores de células T (TCR) com alta afinidade para antígenos em comparação com outros subgrupos de efetoras T. A sobre-regulação do CXCR5 permite sua migração da borda da célula T-B (co-conjugada) para o encontro com as células B ativadas que têm, por sua vez, migrado para lá em parte através da sobre-regulação do CCR7. As células B, então, proporcionam sinais adicionais para as células T, inclusive através do antígeno MHC e do ICOS, possivelmente dirigindo um programa de farta diferenciação de célula TFH e induzindo a migração para dentro dos centros germinativos nos quais a secreção de citocinas promove a seleção das células B e a maturação da afinidade.
A presença de co-conjugados T-B “in vivo” também é de particular interesse, já que estudos usando métodos de reação de perseguição de células vivas no centro germinativo falharam em identificar muitas células TFH que interagiam com células B por qualquer linha de tempo considerável. De fato, as células TFH pareciam mover-se verdadeiramente rápido dentro e à volta do centro germinativo, fazendo muito pouco senão nenhum contato com as células B. Embora o estudo por Reinhardt e outros mostre que a produção de IL-4 tenha uma conseqüência distinta na formação das respostas de células B, o mecanismo preciso de como e quando isso ocorre permanece por ser elucidado. Além disso, a localização e tempo de maturação da afinidade e a seleção de células B dentro do centro germinativo ainda não está bem compreendida, e o papel que as células TFH produtoras de citocina desempenham no processo ainda não é conhecido. Embora estes estudos aumentem significativamente nosso entendimento sobre o desenvolvimento das células TFH_ e sua função, mais trabalho é necessário para apreciar os mecanismos pelos quais as células T e B direcionam as respostas de anticorpos necessárias para a eliminação do patógeno e proteção imune de longa duração.
Fonte: http://www.nature.com/icb/journal/v87/n6/full/icb200926a.html
Competindo por ajuda: novas revelações sobre a função das células T auxiliares foliculares
Amanda C Poholek and Joe Craft
O desenvolvimento e função do sub-grupo das células T CD4 que controla as respostas de células B a proteínas antigênicas deixou para trás nosso conhecimento sobre outras linhagens efetoras das células T CD4. Dois novos estudos publicados na Nature Immunology iluminaram as características das células TCD4 que são selecionadas para ajudar a célula B, e como elas mediam esta função através da secreção de citocinas.
O conhecimento de que as células T CD4 são requeridas pelas células B para produzir anticorpos de alta afinidade e gerarem respostas de longo prazo para a maioria das proteínas antigênicas (antígenos dependentes de T) tem sido observado por muitos anos. Entretanto, as células TCD4 podem se diferenciar em vários sub-grupos definidos pela especificidade na secreção de citocinas e pela expressão de fatores de transcrição que mediam funções particulares, sugerindo que nem toas as células T CD4 estão engajadas no assessoramento das células B. Mais recentemente, um sub-grupo de células T CD4, chamado células T auxiliares foliculares (células TFH ), tem sido mostrado como o responsável primário pelo assessoramento das células B durante uma resposta imune, separando essa população de outros sub-conjuntos de células T CD4 tais como Th1 e Th2. As células T FH têm sido largamente definidas por sua permanente expressão de CXCR5, um receptor de quimiocina requerido para sua migração à quimiocina CXCL13 da célula B folicular e para o centro germinativo (GC), o principal sítio de seleção das células B, e pela produção da citocina IL-21. A identificação da secreção de IL-21 pelas células TFH sugeriu que esta citocina seria responsável pela seleção da célula B e hipermutação somática; entretanto, estudos em camundongos deficientes em IL21 sugeriram que ela não é requerida para a produção de anticorpos ou para a formação do Centro Germinativo. Além disso, a IL-21 pareceu ter papéis sobrepostos com a IL-4, uma citocina conhecida por ser específica da linhagem Th2. Em adição, a observação, por vários grupos, de que a IL-4 (bem como o interferón gama) atuou no papel do repertório de definição do anticorpo turvou nossa compreensão sobre como as células T FH funcionavam para mediar o assessoramento da célula B, e sugeriu que as células Th1 e Th2 secretavam citocinas em geral que também poderiam efetivar respostas das células B. Finalmente, os requisitos para a diferenciação das células permanece indefinido.
Novos estudos por Reinhardt e outros, e Fazileau e outros respondem muitas dessas questões, sugerindo um novo modelo para o desenvolvimento das células TFH . No estudo em formação, os autores tiraram vantagem de um sistema sofisticado de IL-4 reporter que tem o benefício de rastrear ambas as células competentes para IL-4 e células TCD4 secretoras de IL-4, as quais se desenvolvem no linfonodo durante uma resposta imune. Interessantemente, elas encontram-se em pontos de tempo nos quais as respostas de células B estão no pico e em que todas as células T CD4 secretando IL-4 estão localizadas no centro germinativo, indicando que elas são de fato células TFH, e não células Th2. Além disso, eles descrevem uma população de células T FH no centro germinativo que também podem produzir interferón gama, sugerindo que as células B do centro germinativo competem por células TFH produtoras da citocina, moldando o processo de seleção das células B e o repertório do anticorpo. Por seleção cuidadosa de células T e B co-conjugadas, eles mostram que este é o caso, de fato. Aquelas células B em contato com células T FH secretando IL-4 são grandes produtoras de IgG1 ou IgE, conhecidas como isotipos associados com a produção de IL-4, enquanto as células B casadas com células T FH secretando IFNy (interferon gama) produzem IgGa, um isotipo tradicionalmente relacionado à suficiência de IFNy. Este estudo mostra definitivamente que as células T FH não estão limitadas à secreção de IL-21, e responde ao mistério de como as citocinas associadas a Th1 e Th2 podem formar a resposta de anticorpos dependente do centro germinativo.
No Segundo estudo por Fazilleau e outros, os autores exploram o papel da afinidade do receptor de célula T (TCR) no desenvolvimento das células TFH, estendendo seus primeiros estudos mostrando que as células T CD4 com forte afinidade para antígenos tornam-se um arcabouço local de células TFH de memória.. Quando as células TFH foram comparadas com outros sub-conjuntos de células TCD4 efetoras, os autores descobriram que as células TCD4 com maior afinidade do TCR (receptor de célula T) eram mais suscetíveis a desenvolverem-se em células TFH_ do que outros subconjuntos de células T CD4 efetoras. Isso sugeriu que o programa que dirige a diferenciação das células TFH_ requereu tanto a forte sinalização do TCR, ou a longa duração (do contato) das células T CD4 com células apresentadoras de antígeno de acordo a dirigir fartamente o desenvolvimento da célula TFH.
Com base nesses dois estudos, agora nós podemos estender o modelo do desenvolvimento e função da célula TFH_ . No encontro da célula TCD4 com o antígeno apresentado pelas células dendríticas na zona de célula T, a ativação orientará a competência para a expressão de IL-4 ou IFNƴ (interferon gama), e sobre-regulará o receptor de direcionamento CXCR5. A expressão desta última molécula permitirá a migração da célula junto ao folículo de célula B (folículo é um corpo composto de células em seu redor e um núcleo central, nódulo linfático) , e aquelas células T CD4 com CXCR5 expressando um TCR com alta afinidade para o antígeno interagirão com as células B e receberão sinais adicionais para tornarem-se células TFH, talvez incluindo a manuntenção da expressão do CXCR5. Aquelas células T que não interagem com as células B apresentadoras de antígeno podem sair do linfonodo e terminar tornando-se uma célula Th1 ou TH2. Outros estudos já têm mostrado que células B são requeridas para o desenvolvimento da célula TFH_ e para a formação do centro germinativo, especialmente através da entrega de um ligante de sinal para o co-estimulador indutível de células T (ICOS). Se a afinidade dos sinais do TCR e do ICOS forem requeridos, com ambos derivados das células dendríticas ou das células B, uma questão requerendo exploração adicional é esta: como esses dois sinais se integram para dirigir a programação da célula TFH_? Uma possibilidade é que a expressão de um TCR com alta afinidade para o antígeno assegure que a célula T tenha interações fortes e de longa duração com as células B, as quais podem ser necessárias para entregar outros sinais, possivelmente através de ICOS , para diferenciação em células TFH.
Texto da figura 1.No reconhecimento do antígeno as células T novas podem se diferenciar em células T linfóides CD62L, CCR7(T lym) que permanecem na zona de célula T, células T emigrantes CD62L CCR7 (Tem) que seguem para os tecidos periféricos, ou células T auxiliares foliculares residentes CXCR5 CD62L CCR7. Estas últimas, quando recebem o sinal próprio das células B, tornam-se células auxiliares foliculares (TFH) que se tornam competentes para citocina após a ativação pelas células dendríticas (DCs) e são mais apropriadas para ter receptores de células T (TCR) com alta afinidade para antígenos em comparação com outros subgrupos de efetoras T. A sobre-regulação do CXCR5 permite sua migração da borda da célula T-B (co-conjugada) para o encontro com as células B ativadas que têm, por sua vez, migrado para lá em parte através da sobre-regulação do CCR7. As células B, então, proporcionam sinais adicionais para as células T, inclusive através do antígeno MHC e do ICOS, possivelmente dirigindo um programa de farta diferenciação de célula TFH e induzindo a migração para dentro dos centros germinativos nos quais a secreção de citocinas promove a seleção das células B e a maturação da afinidade.
A presença de co-conjugados T-B “in vivo” também é de particular interesse, já que estudos usando métodos de reação de perseguição de células vivas no centro germinativo falharam em identificar muitas células TFH que interagiam com células B por qualquer linha de tempo considerável. De fato, as células TFH pareciam mover-se verdadeiramente rápido dentro e à volta do centro germinativo, fazendo muito pouco senão nenhum contato com as células B. Embora o estudo por Reinhardt e outros mostre que a produção de IL-4 tenha uma conseqüência distinta na formação das respostas de células B, o mecanismo preciso de como e quando isso ocorre permanece por ser elucidado. Além disso, a localização e tempo de maturação da afinidade e a seleção de células B dentro do centro germinativo ainda não está bem compreendida, e o papel que as células TFH produtoras de citocina desempenham no processo ainda não é conhecido. Embora estes estudos aumentem significativamente nosso entendimento sobre o desenvolvimento das células TFH_ e sua função, mais trabalho é necessário para apreciar os mecanismos pelos quais as células T e B direcionam as respostas de anticorpos necessárias para a eliminação do patógeno e proteção imune de longa duração.
Fonte: http://www.nature.com/icb/journal/v87/n6/full/icb200926a.html
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