CD4

CD4, extracellular
Estrutura da glicoproteína CD4 da superficie das células T, forma cristalina monoclínica
Identificadores
SímboloCD4-extrcel
PfamPF09191
InterProIPR015274
SCOPe1cid / SUPFAM
OPM superfamily230
OPM protein2klu
CDDcd07695
Estrutura cristalográfica (V e dominios C2) do CD4 humano.

En bioloxía molecular, o CD4 (cluster de diferenciación 4) é unha glicoproteína que se encontra na superficie de células inmunes como o linfocito T axudante, monocito, macrófago, e célula dendrítica. Descubriuse a finais da década de 1970 e orixinalmente deuselle o nome de leu-3 e T4 (debido aos anticorpos monoclonais OKT4 que reaccionaban con el) antes de ser rebautizado como CD4 en 1984.[1] Nos humanos a proteína CD4 está codificada polo xene CD4 do cromosoma 12.[2][3]

Os linfocitos T axudantes CD4+ son leucocitos que son parte esencial do sistema inmunitario humano e con frecuencia denomínanse células CD4, células T axudantes ou células T4. Denomínanse células axudantes porque un dos seus principais papeis é enviar sinais a outros tipos de células inmunes, como as células asasinas CD8. As células CD4 envían un sinal ás células CD8 para que destrúan e acaben cunha infección vírica. Se diminúe a cantidade de células CD4, como por exemplo en casos de infección por VIH/SIDA ou despois dun tratamento de inmunosupresión previo a un transplante, o corpo faise vulnerable a un gran número de infeccións que doutro modo serían combatidas eficazmente.

Estrutura

[editar | editar a fonte]
Representación esquemática do receptor CD4.

Como moitos receptores/marcadores da superficie celular, o CD4 é un membro da superfamilia das inmunoglobulinas.

Presenta catro dominios de inmunoglobulina (D1 a D4) que se expoñen na superficie da célula ao medio extracelular:

  • D1 e D3 lembran os dominios variables das inmunoglobulinas (IgV).
  • D2 e D4 parécense aos dominios constantes das inmunoglobulinas (IgC).

O dominio D1 do CD4 interacciona co dominio β2 das moléculas do MHC de clase II. As células T que expresan o CD4 (e non o CD8) na súa superficie son, por tanto, específicas para os antíxenos presentados polo MHC de clase II (e non para o MHC de clase I).

A curta cola citoplasmática/intracelular (C) do CD4 contén unha secuencia especial de aminoácidos que permite que interaccione coa molécula lck (unha quinase do interior da célula).

Función

[editar | editar a fonte]

O CD4 é un correceptor que axuda ao receptor de células T (TCR) na súa comunicación coa célula presentadora de antíxenos. Por medio do seu dominio intraceluar, o CD4 amplifica o sinal xerado polo TCR recrutando o encima tirosina quinase lck, que é esencial na activación de moitos compoñentes moleculares da cascada de sinalización dun linfocito T activado. O CD4 tamén interacciona directamente con moléculas do MHC de clase II na superficie da célula presentadora de antíxenos utilizando o seu dominio extracelular. O dominio extracelular adopta unha estrutura en sándwich beta de tipo inmunoglobulina con sete cadeas en dúas follas beta, formando un motivo greca.[4]

Outras interaccións

[editar | editar a fonte]

O CD4 tamén interacciona con SPG21,[5] Lck[6][7][8][9][10] e co homólogo da proteína unc-119.[11]

Enfermidades

[editar | editar a fonte]

Infección por VIH

[editar | editar a fonte]

O VIH-1 utiliza o CD4 para introducirse dentro das células T hospedes ao unirse a el pola proteína gp120 da envoltura viral.[12] A unión ao CD4 crea un cambio na conformación da gp120 que lle permite ao VIH-1 unirse ao correceptor expresado na célula hóspede chamado receptor de quimocina CCR5 ou CXCR4. Despois dun cambio estrutural noutra proteína viral (a gp41), o VIH insire un péptido de fusión na célula hóspede que fai que a membrana externa do virus se fusione coa membrana plasmática celular.

Patoloxía do VIH

[editar | editar a fonte]

A infección por VIH produce unha progresiva redución do número de células T axudantes CD4+. O reconto de CD4 utilízase para decidir cando se empeza o tratamento durante a infección por VIH e posteriormente para avaliar a eficacia do tratamento. Os valores sanguíneos normais exprésanse xeralmente como o número de células por microlitro (ou milímetro cúbico, mm3) de sangue, con valores normais para as células CD4 de entre 500 e 1200 células/mm3.[13] Un reconto de CD4 mide o número de células T que expresan o CD4, e serve para avaliar o estado do sistema inmunitario do paciente, aínda que non mide directamente a cantidade de virus (por exemplo, a presenza de ADN viral, ou de anticorpos específicos contra o virus). Xeralmente o tratamento comeza cando os recontos de CD4 chegan a 350 células por microlitro (con valores de menos de 200 considérase que o individuo infectado ten SIDA).

Rangos de referencia para análises de sangue de glóbulos brancos, onde se compara a cantidade de células CD4+ (mostradas en amarelo verdoso) con outras células.

Outras enfermidades

[editar | editar a fonte]

O CD4 continúa expresándose na maioría dos neoplasmas derivados de células T axudantes. É por tanto posible utilizar a inmunohistoquímica do CD4 en mostras de biopsias de tecidos para identificar a maioría das formas de linfomas de células T periféricas e condicións malignas asociadas.[14] Este antíxeno foi tamén asociado con varias enfermidades autoinmunitarias como a vitilixe e a diabetes mellitus tipo I.[15]

Notas

[editar | editar a fonte]
  1. ↑ Alain Bernard (1984). Leucocyte typing: human leucocyte differentiation antigens detected by monoclonal antibodies: specification, classification, nomenclature: [report on the first international references workshop sponsored by INSERM, WHO and IUIS]. Berlin: Springer. pp. pages 45–48. ISBN 0-387-12056-4. 
  2. ↑ Isobe M, Huebner K, Maddon PJ, Littman DR, Axel R, Croce CM (1986). "The gene encoding the T-cell surface protein T4 is located on human chromosome 12". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 83 (12): 4399–402. PMC 323740. PMID 3086883. doi:10.1073/pnas.83.12.4399. 
  3. ↑ Ansari-Lari MA, Muzny DM, Lu J, Lu F, Lilley CE, Spanos S, Malley T, Gibbs RA (1996). "A gene-rich cluster between the CD4 and triosephosphate isomerase genes at human chromosome 12p13". Genome Res. 6 (4): 314–26. PMID 8723724. doi:10.1101/gr.6.4.314. 
  4. ↑ Brady RL, Dodson EJ, Dodson GG, Lange G, Davis SJ, Williams AF, Barclay AN (1993). "Crystal structure of domains 3 and 4 of rat CD4: relation to the NH2-terminal domains". Science 260 (5110): 979–83. PMID 8493535. doi:10.1126/science.8493535. 
  5. ↑ Zeitlmann, L; Sirim P, Kremmer E, Kolanus W (2001). "Cloning of ACP33 as a novel intracellular ligand of CD4". J. Biol. Chem. (United States) 276 (12): 9123–32. ISSN 0021-9258. PMID 11113139. doi:10.1074/jbc.M009270200. 
  6. ↑ Rudd CE, Trevillyan JM, Dasgupta JD, Wong LL, Schlossman SF (2010). "Pillars article: the CD4 receptor is complexed in detergent lysates to a protein-tyrosine kinase (pp58) from human T lymphocytes. 1988". J. Immunol. 185 (5): 2645–9. PMID 20724730. 
  7. ↑ Rudd CE, Trevillyan JM, Dasgupta JD, Wong LL, Schlossman SF (1988). "The CD4 receptor is complexed in detergent lysates to a protein-tyrosine kinase (pp58) from human T lymphocytes". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 85 (14): 5190–4. PMC 281714. PMID 2455897. doi:10.1073/pnas.85.14.5190. 
  8. ↑ Barber EK, Dasgupta JD, Schlossman SF, Trevillyan JM, Rudd CE (1989). "The CD4 and CD8 antigens are coupled to a protein-tyrosine kinase (p56lck) that phosphorylates the CD3 complex". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 86 (9): 3277–81. PMC 287114. PMID 2470098. doi:10.1073/pnas.86.9.3277. 
  9. ↑ Hawash IY, Hu XE, Adal A, Cassady JM, Geahlen RL, Harrison ML (2002). "The oxygen-substituted palmitic acid analogue, 13-oxypalmitic acid, inhibits Lck localization to lipid rafts and T cell signaling". Biochim. Biophys. Acta 1589 (2): 140–50. PMID 12007789. doi:10.1016/S0167-4889(02)00165-9. 
  10. ↑ Foti M, Phelouzat MA, Holm A, Rasmusson BJ, Carpentier JL (2002). "p56Lck anchors CD4 to distinct microdomains on microvilli". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99 (4): 2008–13. PMC 122310. PMID 11854499. doi:10.1073/pnas.042689099. 
  11. ↑ Gorska MM, Stafford SJ, Cen O, Sur S, Alam R (2004). "Unc119, a Novel Activator of Lck/Fyn, Is Essential for T Cell Activation". J. Exp. Med. 199 (3): 369–79. PMC 2211793. PMID 14757743. doi:10.1084/jem.20030589. 
  12. ↑ Kwong PD, Wyatt R, Robinson J, Sweet RW, Sodroski J, Hendrickson WA (1998). "Structure of an HIV gp120 envelope glycoprotein in complex with the CD4 receptor and a neutralizing human antibody". Nature 393 (6686): 648–59. PMID 9641677. doi:10.1038/31405. 
  13. ↑ Bofill M, Janossy G, Lee CA, MacDonald-Burns D, Phillips AN, Sabin C, Timms A, Johnson MA, Kernoff PB (1992). "Laboratory control values for CD4 and CD8 T lymphocytes. Implications for HIV-1 diagnosis". Clin. Exp. Immunol. 88 (2): 243–52. PMC 1554313. PMID 1349272. 
  14. ↑ Kumarasen Cooper; Anthony S-Y. Leong (2003). Manual of diagnostic antibodies for immunohistology. London: Greenwich Medical Media. pp. 65. ISBN 1-84110-100-1. 
  15. ↑ Zamani M, Tabatabaiefar MA, Mosayyebi S, Mashaghi A, Mansouri P (2010). "Possible association of the CD4 gene polymorphism with vitiligo in an Iranian population". Clin. Exp. Dermatol. 35 (5): 521–4. PMID 19843086. doi:10.1111/j.1365-2230.2009.03667.x. 

Véxase tamén

[editar | editar a fonte]

Bibliografía

[editar | editar a fonte]

Ligazóns externas

[editar | editar a fonte]