CD38

CD38
Доступные структуры
PDBПоиск ортологов: PDBe RCSB
Список идентификаторов PDB

4TMF, 1YH3, 1ZVM, 2EF1, 2HCT, 2I65, 2I66, 2I67, 2O3Q, 2O3R, 2O3S, 2O3T, 2O3U, 2PGJ, 2PGL, 3DZF, 3DZG, 3DZH, 3DZI, 3DZJ, 3DZK, 3F6Y, 3I9M, 3I9N, 3OFS, 3RAJ, 3ROK, 3ROM, 3ROP, 3ROQ, 3U4H, 3U4I, 4CMH, 4F45, 4F46, 4OGW, 4XJS, 4XJT, 5F1K, 5F1O, 5F21

Идентификаторы
ПсевдонимыCD38, ADPRC1, ADPRC 1, CD38 molecule
Внешние IDOMIM: 107270 MGI: 107474 HomoloGene: 1345 GeneCards: CD38
Шифр КФ2.4.99.20
Расположение гена (человек)
4-я хромосома человека
Хр.4-я хромосома человека[1]
4-я хромосома человека
Расположение в геноме CD38
Расположение в геноме CD38
Локус4p15.32Начало15,778,275 bp[1]
Конец15,853,232 bp[1]
Расположение гена (Мышь)
5-я хромосома мыши
Хр.5-я хромосома мыши[2]
5-я хромосома мыши
Расположение в геноме CD38
Расположение в геноме CD38
Локус5 B3|5 23.85 cMНачало44,025,895 bp[2]
Конец44,069,717 bp[2]
Паттерн экспрессии РНК
Bgee
ЧеловекМышь (ортолог)
Наибольшая экспрессия в
  • bronchial epithelial cell

  • muscle of thigh
Наибольшая экспрессия в
  • stroma of bone marrow

  • left colon

  • lumbar subsegment of spinal cord

  • left lung lobe
Дополнительные справочные данные
BioGPS
Дополнительные справочные данные
Генная онтология
Молекулярная функция
Компонент клетки
Биологический процесс
Источники: Amigo, QuickGO
Ортологи
ВидЧеловекМышь
Entrez

952

12494

Ensembl

ENSG00000004468

ENSMUSG00000029084

UniProt

P28907

P56528

RefSeq (мРНК)

NM_001775

NM_007646

RefSeq (белок)

NP_001766

NP_031672

Локус (UCSC)Chr 4: 15.78 – 15.85 MbChr 5: 44.03 – 44.07 Mb
Поиск по PubMedИскать[3]Искать[4]
Логотип Викиданных Информация в Викиданных
Смотреть (человек)Смотреть (мышь)

CD38 (кластер дифференцировки 38), представляет собой гликопротеин массой ∼45 кДа, который кодируется геном CD38, расположенным на хромосоме 4p15[5][6]. CD38 обнаружен на поверхности многих иммунных клеток (лейкоцитов)[7]. Являясь многофункциональным ферментом гидролазой (гликогидролаза (ЕС 3.2.2.6)), он катализирует деградацию НАД или же НАДФ с образованием циклической АДФ-рибозы и никотинамида[8]. Продукты этой реакции необходимы для регулирования внутриклеточного пула Ca2+, самой древней и универсальной системы сигнализации клеток[9]. Поэтому он участвует также в таких процессах как сокращение гладких мышц[10], гибель клеток и апоптоз[11], нейронная и гормональная сигнализация, оплодотворение яиц и ряде других процессов[12].

Участвуя в этой реакции CD38 осуществляет регуляцию внутриклеточного пула НАД[13][14]. В процессе старения организма уровень белка CD38 увеличивается, что приводит к снижению пула НАД и ослаблению синтеза АТФ митохондриями[15]. Флавоноиды такие как апигенин ингибируя CD38, повышают уровни внутриклеточного НАД и, таким образом активируют сигнальные пути, связанные с НАД-зависимыми белками - сиртуинами[16][17]. Влияя на пул НАД, CD38 участвует в регуляции метаболизма и в патогенезе множества состояний, включая старение, ожирение, диабет, сердечные заболевания, астму и воспаление[18].

Помимо вышеперечисленных функций CD38 участвует в развитии областей мозга, важных для социального поведения[19]. Он необходим для регуляции секреции окситоцина[20]

Ингибиторы CD38

[править | править код]

Поскольку CD38 играет центральную роль в снижении пула НАД, искусственное поддержание высокого уровня НАД за счет ингибирования CD38 может оказывать положительное влияние на метаболические заболевания и процессы старения организма[21]. Способностью ингибировать CD38 обладают такие вещества как:

MK-0159 ингибитор фермента CD38. Мыши, получавшие MK-0159, были хорошо защищены от повреждения миокарда при ишемии/реперфузии сердца по сравнению с мышами, получавшими предшественники НАД+ (никотинамидрибозид) или такой мощный ингибитор CD38 как 78c.[33]

Примечания

[править | править код]
  1. ↑ 1 2 3 GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000004468 - Ensembl, May 2017
  2. ↑ 1 2 3 GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000029084 - Ensembl, May 2017
  3. ↑ Ссылка на публикацию человека на PubMed: Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
  4. ↑ Ссылка на публикацию мыши на PubMed: Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
  5. ↑ Nakagawara, K., Mori, M., Takasawa, S., Nata, K., Takamura, T., Berlova, A., ... & Okamoto, H. (1995). Assignment of CD38, the gene encoding human leukocyte antigen CD38 (ADP-ribosyl cyclase/cyclic ADP-ribose hydrolase), to chromosome 4p15. Cytogenetic and Genome Research, 69(1-2), 38-39.
  6. ↑ Nata K, Takamura T, Karasawa T, Kumagai T, Hashioka W, Tohgo A, Yonekura H, Takasawa S, Nakamura S, Okamoto H (1997). Human gene encoding CD38 (ADP-ribosyl cyclase/cyclic ADP-ribose hydrolase): organization, nucleotide sequence and alternative splicing. Gene. 186 (2): 285–292. doi:10.1016/S0378-1119(96)00723-8 PMID 9074508
  7. ↑ Mehta K, Shahid U, Malavasi F. (1996). Human CD38, a cell-surface protein with multiple functions. FASEB J. 10(12):1408–1417
  8. ↑ Summerhill RJ, Jackson DG, Galione A. (1993). Human lymphocyte antigen CD38 catalyzes the production of cyclic ADP-ribose. FEBS Lett. 335(2):231–233.
  9. ↑ De Flora, A., Zocchi, E., Guida, L., Franco, L., & Bruzzone, S. (2004). Autocrine and Paracrine Calcium Signaling by the CD38/NAD+/Cyclic ADP‐Ribose System. Annals of the New York Academy of Sciences, 1028(1), 176-191. https://doi.org/10.1196/annals.1322.021
  10. ↑ Deshpande, D. A., White, T. A., Dogan, S., Walseth, T. F., Panettieri, R. A., & Kannan, M. S. (2005). CD38/cyclic ADP-ribose signaling: role in the regulation of calcium homeostasis in airway smooth muscle. American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology, 288(5), L773-L788. https://doi.org/10.1152/ajplung.00217.2004
  11. ↑ La Rovere, R. M., Roest, G., Bultynck, G., & Parys, J. B. (2016). Intracellular Ca2+ signaling and Ca2+ microdomains in the control of cell survival, apoptosis and autophagy. Cell calcium, 60(2), 74-87. doi:10.1016/j.ceca.2016.04.005
  12. ↑ Rah, S. Y., Mushtaq, M., Nam, T. S., Kim, S. H., & Kim, U. H. (2010). Generation of cyclic ADP-ribose and nicotinic acid adenine dinucleotide phosphate by CD38 for Ca2+ signaling in interleukin-8-treated lymphokine-activated killer cells. Journal of Biological Chemistry, 285(28), 21877-21887. doi:10.1074/jbc.M109.066290
  13. ↑ Aksoy, P., White, T. A., Thompson, M., & Chini, E. N. (2006). Regulation of intracellular levels of NAD: a novel role for CD38. Biochemical and biophysical research communications, 345(4), 1386-1392
  14. ↑ Chini EN. (2009). CD38 as a regulator of cellular NAD: a novel potential pharmacological target for metabolic conditions. Curr Pharm Des. 15(1): 57–63 PMC 2883294
  15. ↑ Camacho-Pereira, J., Tarragó, M. G., Chini, C. C., Nin, V., Escande, C., Warner, G. M., ... & Chini, E. N. (2016). CD38 dictates age-related NAD decline and mitochondrial dysfunction through an SIRT3-dependent mechanism. Cell metabolism, 23(6), 1127-1139. doi:10.1016/j.cmet.2016.05.006 PMC 4911708
  16. ↑ Ruan, Q., Ruan, J., Zhang, W., Qian, F., & Yu, Z. (2017). Targeting NAD+ degradation: The therapeutic potential of flavonoids for Alzheimer's disease and cognitive frailty. Pharmacological research. https://doi.org/10.1016/j.phrs.2017.08.010
  17. ↑ Escande, C., Nin, V., Price, N. L., Capellini, V., Gomes, A. P., Barbosa, M. T., ... & Chini, E. N. (2013). Flavonoid Apigenin Is an Inhibitor of the NAD+ ase CD38. Diabetes, 62(4), 1084-1093. https://doi.org/10.2337/db12-1139
  18. ↑ Chini, E. N., Chini, C. C., Netto, J. M. E., de Oliveira, G. C., & van Schooten, W. (2018). The Pharmacology of CD38/NADase: An Emerging Target in Cancer and Diseases of Aging. Trends in pharmacological sciences. 39(4), 424-436 doi:10.1016/j.tips.2018.02.001
  19. ↑ Nelissen, T. P., Bamford, R. A., Tochitani, S., Akkus, K., Kudzinskas, A., Yokoi, K., ... & Oguro-Ando, A. (2018). CD38 is required for dendritic organisation in visual cortex and hippocampus. Neuroscience. https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2017.12.050
  20. ↑ Jin, D., Liu, H. X., Hirai, H., Torashima, T., Nagai, T., Lopatina, O., ... & Fujita, K. (2007). CD38 is critical for social behaviour by regulating oxytocin secretion. Nature, 446(7131), 41 doi:10.1038/nature05526
  21. ↑ Tarragó, M. G., Chini, C. C., Kanamori, K. S., Warner, G. M., Caride, A., de Oliveira, G. C., ... & Chini, E. N. (2018). A potent and specific CD38 inhibitor ameliorates age-related metabolic dysfunction by reversing tissue NAD+ decline. Cell metabolism, 27(5), 1081-1095. PMID 29719225 PMC 5935140 doi:10.1016/j.cmet.2018.03.016
  22. ↑ Blacher E, Ben Baruch B, Levy A, Geva N, Green KD, Garneau-Tsodikova S, et al. (March 2015). "Inhibition of glioma progression by a newly discovered CD38 inhibitor". International Journal of Cancer. 136 (6): 1422—33. doi:10.1002/ijc.29095. PMID 25053177.
  23. ↑ Peclat, T. R., Thompson, K. L., Warner, G. M., Chini, C. C., Tarragó, M. G., Mazdeh, D. Z., ... & Chini, E. N. (2022). CD38 inhibitor 78c increases mice lifespan and healthspan in a model of chronological aging. Aging Cell, e13589. PMID 35263032 doi:10.1111/acel.13589
  24. ↑ Kellenberger E, Kuhn I, Schuber F, Muller-Steffner H (July 2011). "Flavonoids as inhibitors of human CD38". Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. 21 (13): 3939—42. doi:10.1016/j.bmcl.2011.05.022. PMID 21641214.
  25. ↑ Becherer JD, Boros EE, Carpenter TY, Cowan DJ, Deaton DN, Haffner CD, et al. (September 2015). "Discovery of 4-Amino-8-quinoline Carboxamides as Novel, Submicromolar Inhibitors of NAD-Hydrolyzing Enzyme CD38". Journal of Medicinal Chemistry. 58 (17): 7021—56. doi:10.1021/acs.jmedchem.5b00992. PMID 26267483.
  26. ↑ Deaton DN, Haffner CD, Henke BR, Jeune MR, Shearer BG, Stewart EL, Stuart JD, Ulrich JC (May 2018). "2,4-Diamino-8-quinazoline carboxamides as novel, potent inhibitors of the NAD hydrolyzing enzyme CD38: Exploration of the 2-position structure-activity relationships". Bioorganic & Medicinal Chemistry. 26 (8): 2107—2150. doi:10.1016/j.bmc.2018.03.021. PMID 29576271.
  27. ↑ Sepehri B, Ghavami R (January 2019). "Design of new CD38 inhibitors based on CoMFA modelling and molecular docking analysis of 4‑amino-8-quinoline carboxamides and 2,4-diamino-8-quinazoline carboxamides". SAR and QSAR in Environmental Research. 30 (1): 21—38. doi:10.1080/1062936X.2018.1545695. PMID 30489181. S2CID 54158219.
  28. ↑ Sidiqi MH, Gertz MA (February 2019). "Daratumumab for the treatment of AL amyloidosis". Leukemia & Lymphoma. 60 (2): 295—301. doi:10.1080/10428194.2018.1485914. PMC 6342668. PMID 30033840.
  29. ↑ Sarclisa EPAR. European Medicines Agency (EMA) (29 июля 2021). Дата обращения: 29 июля 2021. Архивировано 26 июня 2020 года.
  30. ↑ Mayer, K. A., Budde, K., Halloran, P. F., Doberer, K., Rostaing, L., Eskandary, F., ... & Böhmig, G. A. (2022). Safety, tolerability, and efficacy of monoclonal CD38 antibody felzartamab in late antibody-mediated renal allograft rejection: study protocol for a phase 2 trial. Trials, 23(1), 1-15. PMID 35395951 PMC 8990453 doi:10.1186/s13063-022-06198-9
  31. ↑ Escande, C., Nin, V., Price, N. L., Capellini, V., Gomes, A. P., Barbosa, M. T., … & Chini, E. N. (2013). Flavonoid apigenin is an inhibitor of the NAD+ ase CD38: implications for cellular NAD+ metabolism, protein acetylation, and treatment of metabolic syndrome. Diabetes, 62(4), 1084—1093. PMID 23172919 PMC 3609577 doi:10.2337/db12-1139
  32. ↑ Boslett, James; Hemann, Craig; Zhao, Yong Juan; Lee, Hon-Cheung; Zweier, Jay L. (2017). "Luteolinidin protects the postischemic heart through CD38 inhibition with preservation of NAD(P)(H)". The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 361(1): 99–108. doi:10.1124/jpet.116.239459 PMC 5363772 PMID 28108596
  33. ↑ 1 2 Lagu, B., Wu, X., Kulkarni, S., Paul, R., Becherer, J. D., Olson, L., ... & Andrzejewski, S. (2022). Orally Bioavailable Enzymatic Inhibitor of CD38, MK-0159, Protects against Ischemia/Reperfusion Injury in the Murine Heart. Journal of medicinal chemistry, 65(13), 9418-9446. PMID 35762533 doi:10.1021/acs.jmedchem.2c00688
  34. ↑ Chen, P. M., Katsuyama, E., Satyam, A., Li, H., Rubio, J., Jung, S., ... & Tsokos, G. C. (2022). CD38 reduces mitochondrial fitness and cytotoxic T cell response against viral infection in lupus patients by suppressing mitophagy. Science Advances, 8(24), eabo4271. PMID 35704572 PMC 9200274 doi:10.1126/sciadv.abo4271
  35. ↑ Ugamraj, H. S., Dang, K., Ouisse, L. H., Buelow, B., Chini, E. N., Castello, G., ... & Dalvi, P. (2022, December). TNB-738, a biparatopic antibody, boosts intracellular NAD+ by inhibiting CD38 ecto-enzyme activity. mAbs, 14(1), 2095949. Taylor & Francis. PMID 35867844 PMC 9311320 doi:10.1080/19420862.2022.2095949

Литература

[править | править код]
  • Glaría, E., & Valledor, A. F. (2020). Roles of CD38 in the Immune Response to Infection. Cells, 9(1), 228. https://doi.org/10.3390/cells9010228
  • Guerreiro, S., Privat, A. L., Bressac, L., & Toulorge, D. (2020). CD38 in Neurodegeneration and Neuroinflammation. Cells, 9(2), 471. {{doi: 10.3390/cells9020471}} PMC 7072759
  • Chini, C., Hogan, K. A., Warner, G. M., Tarragó, M. G., Peclat, T. R., Tchkonia, T., ... & Chini, E. (2019). The NADase CD38 is induced by factors secreted from senescent cells providing a potential link between senescence and age-related cellular NAD+ decline. Biochemical and biophysical research communications, 513(2), 486-493. doi:10.1016/j.bbrc.2019.03.199 PMC 6486859

Ссылки

[править | править код]

CD38