受体相互作用丝氨酸/苏氨酸激酶 2; RIPK2
含卡冰相关激酶;CARDIAK
受体相互作用蛋白 2; RIP2
裂口样相互作用 CLARP 激酶;RICK
HGNC 批准的基因符号:RIPK2
细胞遗传学位置:8q21.3 基因组坐标(GRCh38):8:89,757,816-89,791,064(来自 NCBI)
▼ 克隆与表达
通过 FAS(134637) 死亡受体发出的信号在免疫系统的稳态中发挥着关键作用。配体诱导的寡聚化后,FAS 受体通过 FADD(602457) 将 半胱天冬酶-8(601763) 募集至受体信号复合物,从而导致 半胱天冬酶-8 的加工并释放到胞质溶胶中。活性 半胱天冬酶-8 会诱导 半胱天冬酶 级联反应并导致细胞快速死亡。 RIP(RIPK1; 603453) 是一种含有死亡结构域的蛋白激酶,可与 FAS 的死亡结构域相互作用,但似乎不会介导 FAS 引发的细胞凋亡。为了鉴定可能参与 FAS 诱导细胞凋亡调节的激酶,Inohara 等人(1998) 在 EST 数据库中搜索了与 RIP 催化结构域具有同源性的克隆。他们鉴定了编码一种蛋白质的 cDNA,并将其命名为 RICK(类 RIP 相互作用 CLARP 激酶)。预测的 540 个氨基酸蛋白包含 N 端丝氨酸/苏氨酸激酶催化结构域和 C 端 半胱天冬酶 激活和募集结构域(CARD)。 CARD 介导同性相互作用,允许将 半胱天冬酶 募集到受体复合物上,并且已在许多参与细胞凋亡信号转导的分子中得到鉴定,包括 RAIDD(603454)、半胱天冬酶-2(600639) 和 cIAP2(BIRC3; 601721)(McCarthy等人,1998)。井野原等人(1998) 证明 RICK 与 CLARP(603599) 发生物理相互作用,CLARP 是一种已知可与 FADD 和 半胱天冬酶-8 结合的 半胱天冬酶 样分子。 RICK 的表达促进 半胱天冬酶-8 的激活,并增强 FAS、FADD、CLARP 和 半胱天冬酶-8 诱导的细胞凋亡。 Northern 印迹分析显示,RICK 在各种人体组织中以 2.5-和 1.8-kb mRNA 的形式表达,这些 mRNA 由于选择性多聚腺苷酸化而有所不同。作者得出结论,RICK 是一种新型激酶,可以调节 FAS 受体途径诱导的细胞凋亡。
▼ 基因功能
TNFR 家族成员,例如 TNFR1(191190)、FAS 和 CD40(109535),在重叠细胞反应中发挥重要作用,包括细胞激活、增殖、分化、NF-kappa-B(参见 164011)激活和细胞凋亡。麦卡锡等人(1998) 发现 RICK 的过度表达(他们称之为 RIP2)可以发出细胞死亡和 NF-κ-B 激活的信号。 RIP2 诱导的细胞凋亡是通过 CARD 基序介导的,而整个蛋白是 NF-κ-B 激活所必需的。免疫共沉淀研究表明,RIP2 与 TNFR1 信号复合体的成员相互作用,包括 cIAP1(BIRC2; 601712) 以及特定的 TNFR 相关因子(TRAF) 家族蛋白。这些 TRAF 相互作用介导 RIP2 向受体信号复合物的募集。托姆等人(1998) 报道 RICK,他们称之为 CARDIAK(含 CARD 的 ICE 相关激酶),与 ICE/半胱天冬酶-1 的 CARD 特异性相互作用(147678),这种相互作用与 pro-半胱天冬酶-1 和 半胱天冬酶-1 的加工相关。活性 半胱天冬酶-1 p20 亚基的形成。
通过研究果蝇和人类细胞中宿主对大肠杆菌细胞毒性坏死因子-1(CNF1) 的反应,Boyer 等人(2011) 表明宿主通过 RAC2 的修饰和激活间接感知病原体(602049)。 CNF1修饰RAC2后,RAC2分别与果蝇和人类细胞中的先天免疫转换因子Imd和RIPK1-RIPK2相互作用。在果蝇中诱导免疫反应需要 CNF1 酶活性,在哺乳动物中,CNF1 酶活性催化 RAC2 中谷氨酰胺脱酰胺为谷氨酸,消除 GTP 酶活性并将酶锁定为活性形式。修饰的 RAC2 与 RIPK1 和 RIPK2 相互作用,通过人类细胞中的 NFKB(参见 164011)和 IL8(146930)表达诱导免疫激活。博耶等人(2011) 得出结论,CNF1 等毒力因子通过这种机制诱导免疫反应,而无毒微生物则无法激发宿主反应。
基斯特拉等人(2013) 证明 NOD1(605980) 通过监测小 Rho GTPases 的激活状态来感知胞质微生物产物。通过细菌递送或 SopE(肠道病原体沙门氏菌的毒力因子)的异位表达激活 RAC1(602048) 和 CDC42(116952),触发 NOD1 信号通路,随后由 RIP2 介导诱导 NF-κ-B 依赖性炎症反应。同样,肽聚糖激活 NOD1 信号通路需要 RAC1 活性。此外,Keestra 等人(2013) 表明 RAC1、CDC42 和 RHOA(165390) 的组成型活性形式激活 NOD1 信号通路。
中村等人(2014) 表明,树突状细胞优先表达 2 种内溶酶体肽转运蛋白 SLC15A3(610408) 和 SLC15A4(615806),特别是在 TLR 刺激后。转运蛋白介导细菌衍生成分(例如 NOD2(605956) 同源配体胞壁酰二肽(MDP))的流出,并且是 NOD2 对内体衍生 MDP 反应的选择性需要。转运蛋白表达的增强还产生树突状细胞特征的内体膜小管,这进一步增强了对 MDP 的 NOD2 依赖性反应。最后,传感需要将 NOD2 及其效应激酶 RIPK2 募集到内体膜上,这可能是通过与 SLC15A3 或 SLC15A4 形成复合物来实现的。因此,中村等人(2014) 得出的结论是,树突状细胞内体是病原体腔内和胞质传感的专用平台。
▼ 测绘
通过包含在映射克隆(AC004003) 中,RIPK2 基因对应到染色体 8q21(Rasooly, 1998)。
▼ 动物模型
钦等人(2002) 通过同源重组产生了 Ripk2 缺陷的可存活、可生育的小鼠。尽管 Ripk2 -/- 小鼠中亚类特异性 IgG 反应较低,但 T 淋巴细胞而非 B 细胞反应,特别是 Th1 分化和细胞因子产生,受到更严重的影响。在 Ripk2 缺陷型小鼠中,响应 T 细胞受体激活加上 IL12(参见 161560)和/或 IL18(600953) 刺激的 Ifng(147570) 产量减少,可能是通过有缺陷的 Stat4(600558) 激活所致。 NK 细胞也无法响应 IL12 和/或 IL18 产生 Ifng。 Ripk2 -/- 小鼠感染单核细胞增多性李斯特菌会导致 8 天内死亡,且细菌载量较高,而大多数野生型小鼠则存活下来并完全清除了细菌。感染动力学表明突变小鼠先天免疫和适应性免疫均存在缺陷。 EMSA 分析显示,Ripk2 缺陷型巨噬细胞响应单核细胞增生李斯特菌或脂多糖,NFκB 活化降低。 RT-PCR 分析检测到野生型小鼠细胞中 Ripk2 的表达上调以响应 LPS。缺乏 Ripk2 的小鼠对致死剂量的 LPS 具有完全抵抗力。 TLR4(603030) 或 Nod1/CARD4(605980) 响应的 NFKB 激活被显性失活形式的 Ripk2 抑制。钦等人(2002) 得出结论,RIPK2 通过 NOD 和 TLR 诱导的细胞信号传导参与对病原体的先天反应,并介导 Th1 和 NK 细胞中细胞因子诱导的 Ifng 产生。
Kobayashi 等人也使用 Ripk2 缺陷小鼠(2002) 证明,肽聚糖、双链 RNA 或 LPS(而非 CpG DNA)(分别是 TLR2(603028)、TLR3(603029)、TLR4 和 TLR9(605474) 的配体)会减少炎症细胞因子的产生,这表明与一些(但不是全部)TLR 相关。免疫印迹分析显示许多 MAP 激酶和 IKBA 的磷酸化水平降低(164008)。对 LPS 和单核细胞增生李斯特菌以及 IL18 和 IL12 的反应以及 Th1 和 Th2 细胞的反应孤立证实了 Chin 等人的观察结果(2002)。小林等人(2002) 还确定 Nod1 或 Nod2(605956) 的表达消除了 Ripk2 -/- 成纤维细胞中的 NFKB 激活。用 IL1B(147720) 而不是 TNF(191160) 刺激的胚胎成纤维细胞显示 IL6(147620) 的产生受损,表明承载 IL1R(例如 147810)的 TLR 结构域存在缺陷,但 TNFR1 没有缺陷。小林等人(2002) 得出的结论是,先天免疫系统中 TLR 和 NOD 蛋白家族成员的信号传导以及适应性免疫反应中适当的 TCR 信号传导都需要 RIPK2,因此,RIPK2 是一种能够整合来自两个系统的信号的独特激酶。他们提出了 3 个模型来解释这一点: Ripk2 是每个受体的直接下游信号分子; Ripk2 始终接收来自 NOD 蛋白的信号;或前两种机制的组合,具体取决于受体。
Bertrand 等人在缺乏 Birc2、Birc3 或 Ripk2 的小鼠中,或通过 RNAi 耗竭而缺乏 Birc2 或 Birc3 的 HT29 细胞中(2009) 表明 Birc2 和 Birc3 是 Ripk2 泛素化所必需的,并且这些分子是响应 Nod1(605980) 和 Nod2 激动剂而依赖 Ripk2 激活 Mapk 和 Nfkb(164011) 信号通路所必需的。 Birc2 缺失和 Birc3 缺失小鼠的巨噬细胞中细胞因子和趋化因子的产生也减少。炎症反应的减少也导致对腹膜炎诱导的抵抗。在 Ripk2 和 Birc3 缺陷的小鼠中,胞壁酰二肽 Nod2 激活不能预防葡聚糖硫酸钠诱导的结肠炎。伯特兰等人(2009) 得出结论,细胞凋亡抑制剂(cIAP) 是 NOD 先天免疫信号传导的关键调节因子。