CD38

Эта статья находится на начальном уровне проработки, в одной из её версий выборочно используется текст из источника, распространяемого под свободной лицензией
Материал из энциклопедии Руниверсалис

Шаблон:Infobox gene CD38 (кластер дифференцировки 38), представляет собой гликопротеин массой ∼45 кДа, который кодируется геном CD38, расположенным на хромосоме 4p15[1][2]. CD38 обнаружен на поверхности многих иммунных клеток (лейкоцитов)[3]. Являясь многофункциональным ферментом гидролазой (гликогидролаза (ЕС 3.2.2.6)), он катализирует деградацию НАД или же НАДФ с образованием циклической АДФ-рибозы и никотинамида[4]. Продукты этой реакции необходимы для регулирования внутриклеточного пула Ca2+, самой древней и универсальной системы сигнализации клеток[5]. Поэтому он участвует также в таких процессах как сокращение гладких мышц[6], гибель клеток и апоптоз[7], нейронная и гормональная сигнализация, оплодотворение яиц и ряде других процессов[8].

Участвуя в этой реакции CD38 осуществляет регуляцию внутриклеточного пула НАД[9][10]. В процессе старения организма уровень белка CD38 увеличивается, что приводит к снижению пула НАД и ослаблению синтеза АТФ митохондриями[11]. Флавоноиды такие как апигенин ингибируя CD38, повышают уровни внутриклеточного НАД и, таким образом активируют сигнальные пути, связанные с НАД-зависимыми белками - сиртуинами[12][13]. Влияя на пул НАД, CD38 участвует в регуляции метаболизма и в патогенезе множества состояний, включая старение, ожирение, диабет, сердечные заболевания, астму и воспаление[14].

Помимо вышеперечисленных функций CD38 участвует в развитии областей мозга, важных для социального поведения[15]. Он необходим для регуляции секреции окситоцина[16]

Ингибиторы CD38

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[17]. 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.[29]

Примечания

  1. ↑ 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.
  2. ↑ 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
  3. ↑ Mehta K, Shahid U, Malavasi F. (1996). Human CD38, a cell-surface protein with multiple functions. FASEB J. 10(12):1408–1417
  4. ↑ Summerhill RJ, Jackson DG, Galione A. (1993). Human lymphocyte antigen CD38 catalyzes the production of cyclic ADP-ribose. FEBS Lett. 335(2):231–233.
  5. ↑ 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
  6. ↑ 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
  7. ↑ 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
  8. ↑ 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
  9. ↑ 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
  10. ↑ 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
  11. ↑ 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
  12. ↑ 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
  13. ↑ 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
  14. ↑ 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
  15. ↑ 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
  16. ↑ 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
  17. ↑ 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
  18. ↑ (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.
  19. ↑ 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
  20. ↑ (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.
  21. ↑ (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.
  22. ↑ (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.
  23. ↑ (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.
  24. ↑ (February 2019) «Daratumumab for the treatment of AL amyloidosis». Leukemia & Lymphoma 60 (2): 295–301. doi:10.1080/10428194.2018.1485914. PMID 30033840.
  25. ↑ Sarclisa EPAR. European Medicines Agency (EMA) (29 July 2021). Дата обращения: 29 июля 2021.
  26. ↑ 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
  27. ↑ 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
  28. ↑ 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
  29. ↑ 29,0 29,1 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
  30. ↑ 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
  31. ↑ 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

  • 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
Источник — https://xn--h1ajim.xn--p1ai/index.php?title=CD38&oldid=7243177