Sygnalizator zakażenia wirusowego

Sygnalizator
wirusowego
zakażenia
Naukowcy z Monachijskiego Uniwersytetu Technicznego wraz z
naukowcami z Uniwersytetu Ludwika Maksymiliana w Monachium odkryli,
że istnieje fizyczny i funkcjonalny związek między białkiem naprawczym
DNA RAD50, a odpowiedzią przeciwwirusową układu immunologicznego.
Ludzkie DNA znajduje się w jądrze komórkowym i jest nośnikiem informacji
genetycznej. Komórki wykształciły szereg mechanizmów chroniących genom
przed uszkodzeniem oraz przed wniknięciem do nich czynników zewnętrznych,
np. wirusów. Istnieją wyspecjalizowane białka, które regularnie wykrywają i
naprawiają uszkodzony materiał genetyczny. Właśnie takim białkiem jest RAD50.
Zespół naukowców odkrył, że białko RAD50 odgrywa również inną rolę w
procesach obrony immunologicznej.
W warunkach fizjologicznych cytoplazma, otaczająca jądro komórkowe, nie
zawiera DNA. Pojawienie się DNA w cytoplazmie może oznaczać, że jest to
materiał genetyczny pochodzący od obcego organizmu, np. wirusa, który
zainfekował organizm.
Istnieje szybki i skuteczny mechanizm, który ostrzega organizm o wykryciu
obcego DNA w cytoplazmie komórkowej i pobudza układ odpornościowy do
obrony. Jednak w dużej mierze wciąż nie jest jasne, jak zachodzi ten proces.
Lider zespołu, Dr Susanne Roth, wraz ze współpracownikami wykazali, że białko
RAD50, oprócz funkcji naprawczej DNA, jest ważnym czynnikiem wyzwalającym
obronę przeciwwirusową.
Po zainfekowaniu komórek układu odpornościowego wirusem, białko RAD50
związało się w cytoplazmie z materiałem genetycznym wirusa. Decydujące
znaczenie okazało się mieć, to że RAD50 utworzyło kompleks ze specyficznym
białkiem sygnałowym układu odpornościowego – CARD9. Badaczom udało się
wykryć to połączenie po raz pierwszy.
Kompleks RAD50-CARD9 aktywuje produkcję neuroprzekaźnika – interleukiny 1β,
która jest czynnikiem aktywującym gorączkę – mechanizm obrony przed
patogenami. IL-1β odgrywa także istotną rolę w chorobach
autoimmunologicznych, takich jak reumatoidalne zapalenie stawów.
W celu potwierdzenia uzyskanych wyników naukowcy użyli komórek
dendrytycznych nie zawierających RAD50 i CARD9 i ponownie wprowadzili DNA
wirusowe do cytoplazmy. W rezultacie komórki produkowały znacznie mniej
interleukiny 1β, co było wynikiem tego, że kompleks RAD50-CARD9 nie mógł
zaalarmować układu odpornościowego.
Po zainfekowaniu komórek układu odpornościowego wirusem, białko
RAD50 związało się w cytoplazmie z materiałem genetycznym wirusa.
Źródło: Wikimedia Commons, licencja: CC BY 3.0
Dzięki temu odkryciu możliwe jest lepsze zrozumienie mechanizmu odpowiedzi
immunologicznej. Białka RAD50 i CARD9, jako czynniki wyzwalające produkcję
IL-1β, mogą stać się inspiracją do opracowania strategii terapeutycznej zakażeń
wirusowych, a może nawet leczenia niektórych chorób autoimmunologicznych.
Piśmiennictwo:
1. Roth S., Rottach A., Ruland J. et al. RAD50-CARD9 interactions link cyoslic
DNA sensing to IL-1β production. Nat. Immunol. 2014, kwiecień 7
2. Technische Universitat München Protein identified as import ant trigger of
antiviral response. Starting signal for aniviral defence. Research news 2014, maj
7
Data publikacji: 18.05.2014r.