miniatura|Estructura tridimensional del CLEC4E |206x206px miniatura|Funcions del Gen CLEC4E|205x205px El CLEC4E és un gen que codifica una proteïna membre de la superfamília de les lectines tipus C. Els membres d'aquesta família comparteixen un plec proteic comú i tenen funcions diverses, com ara la senyalitzaió de cèl·lules, l'adhesió cel·lular, la rotació de glicoproteïnes i papers importants en la resposta immunitària.
El gen es localitza al cromosoma 12 en humans i sol expressar-se amb més freqüència en teixit limfoide, ossi i sanguini. Dins aquests teixits s'expressa amb preferència en cèl·lules de Kuppfer, macròfags, neutròfils i monòcits. Així mateix, està estretament relacionat amb altres membres de la superfamília CTL/CTLD del cromosoma 12p13 a la regió del complex del gen natural killer.
Descobriment El CLEC4E va ser descobert (Matsumoto et al 1999): en un principi, com a un objectiu transcripcional a la mureïna peritoneal de macròfags de ratolins realitzant l'estimulació de lipopolisacàrids i interferons.
L'estudi d'aquest gen ha anat avançat al llarg dels anys de manera que 10 anys després, (Ishikawa et al. 2009) es va descobrir que el CLEC4E era un receptor clau per al component de la paret cel·lular microbacteriana fet que potencià el seu interès en el control de la infecció per micobacteris i en els seus lligands com a elements de les vacunes.
Així i tot, aquest gen es troba encara en estudi i actualment són moltes les troballes que es van fent amb relació a aquest i la resposta immunitària: han sorgit dades que impliquen CLEC4E en la resposta immunitària a les infeccions per fongs; destaquen les de Candida i Malassezia i en la inflamació estèril mediada per un lligand endògen, SAP130 (Wells et al. 2008; Yamasaki et al. 2008, 2009).
Els darrers descobriments es basen en la cristal·lització de CELC4E i els estudis de la unió de lligands refinats que han portat a un model detallat d'unió de lligands: implica llocs d'unió a sucres i lípids en el CLEC4E (Furukawa et al 2013)
Estructura Estructura primària
En els éssers humans el gen CLEC4E està ubicat al cromosoma 12, al locus 12p13.31 i la seva seqüència de 6 axons codifica una proteïna de 200 aminoàcids. En ratolins, CLEC4E està al cromosoma 6 i codifica una proteïna de 214 aminoàcids.
Estructura terciària (dominis) miniatura|311x311px|Localització del gen CLEC4E en cromosoma 12Diverses famílies diferents de proteïnes comparteixen un domini que funciona com un domini de reconeixement de carbohidrats depenent del calci. Aquest domini, que es coneix com a domini de lectina de tipus C (CTL) o com a domini de reconeixement de carbohidrats (CRD), consta d'uns 110 a 130 residus. Hi ha quatre cisteïnes que estan perfectament conservades i estan implicades en la formació de dos enllaços disulfur.
Estructura quaternària miniatura|308x308px|Estructura primària de CLEC4EEl CLEC4E en la seva estructura quaternària és un monòmer i un homodímer. Interacciona amb la cadena gamma del receptor Fc de l'adaptador de senyalització/FCER1G per formar un complex funcional; aquesta interacció és directa (Per semblança). També actua com a pont per a la interacció entre CLEC4D i FCER1G.
Un heterodímer de CLEC4E i CLEC4D s'associa amb FCER1G per formar un complex funcional (per similitud). Interacciona amb la proteïna nuclear SAP130 que s'allibera de les cèl·lules necròtiques mitjançant la interacció directa per semblança.
Codificació Codificació del gen La seqüència d'aminoàcids del gen CLEC 4E és la següent:
MGSSHHHHHH SSGLVPRGSH MRCVVTFRIF QTCDEKKFQL PENFTELSCY NYGSGSVKNC CPLNWEYFQS SCYFFSTDTI SWALSLKNCS AMGAHLVVIN SQEEQEFLSY KKPKMREFFI GLSDQVVEGQ WQWVDGTPLT KSLSFWDVGE PNNIATLEDC ATMRDSSNPR QNWNDVTCFL NYFRICEMVG INPLNKGKSL
Codificació de proteïnes El gen CLEC4E es troba relacionat amb la codificació de proteïnes. 5 ARNm units codifiquen bones proteïnes amb 4 isoformes diferents (3 completes, 1 COOH completa), algunes contenen domini de tipus Lectina C i alguns dominis transmembrana. Les 2 variants d'ARNm restants (1 empalmada, 1 sense empalmar) sembla que no codifiquen bones proteïnes. Finalment, les proteïnes d'aquest gen es poden modular per fosforilació
Expressió del gen Expressió en patògens El gen CLEC4E es transcriu en una gran varietat de leucòcits, inclosos macròfags, neutròfils, cèl·lules dendrítiques, limfòcits B, limfòcits T CD4+ i CD8+ i a la microglía cerebral. L'expressió de CLEC4E s'indueix als macròfags per estímuls inflamatoris com TNF-a, interleucina-6 i interferó gamma. L'expressió també es pot induir en infeccions de Streptococcus pneumoniae, virus d'Influenza A, Micobacterium tuberculosi, Candida albicans i Helicobacter pylori. L'últim agent que s'ha relacionat amb l'expressió ha estat l'obesitat, Ichioka et al. van dur a terme un experiment en què es va poder observar com ratolins amb obesitat expressaven més el gen en comparació als ratolins de pes normal.
Expressió en diferents parts del cos miniatura|Interpretació: Els valors establerts a cada un dels òrgans es corresponen amb el grau d'expressió que tenen respecte als altres. D'aquesta manera, es poden observar les diferències entre ells de la presència de la proteïna. El gen conté 9 introns gt-ag diferents. La transcripció del gen CLEC4E produeix 7 tipus d'ARNm diferents, 6 variants unides alternativament i 1 forma sense unir. Hi ha 2 últims exons alternatius no superposats i 3 llocs de poliadenilació alternatius validats. Els ARNm semblen diferir per truncament de l'extrem 3', la presència o absència de 2 exons de casset.
Funció El CLEC4E és un receptor transmembrana de la família de receptors immunes de lectina tipus C, que posseeix un domini de reconeixement de carbohidrats a la seva regió extracel·lular. Des de fa uns deu anys es coneix l'afinitat entre aquest receptor i components de la paret cel·lular de micobacteris, aquest fet podria ser de gran interès per al control d'infeccions causades per aquests microorganismes.
El CLEC4E és un receptor en macròfags per a patògens com la Candida albicans i micobacteris, la senyalització per CLEC4E indueix a la producció de citosines i quimiocines, encara que també es creu que pot tenir un paper com a immunomodulador i comptar amb la capacitat d'induir la secreció de citoquina antiinflamatòria IL-10.
A més, interacciona amb l'adaptador de senyalització de la cadena gamma del receptor Fc/FCER1G per formar un complex funcional a les cèl·lules mieloides. La unió de la trehalosa micobacteriana 6,6'-dimicolat (TDM) a aquest complex receptor condueix a la fosforilació del motiu d'activació impulsant la maduració de cèl·lules amb presència d'antigen i configurant encebament específic de l'antigen de les cèl·lules T cap als subtipus de cèl·lules T-helper 1 i T-helper 17 (per similitud).
Finalment, cal destacar que reconeix residus d'alfa-manosa en fongs patògens del gènere Malassezia i media l'activació dels macròfags.
Patologies relacionades Càncer de pulmó El CLEC4E és un al·lel que es troba associat a una quantitat elevada de nivells d'expressió de RNAm que es troba en les cèl·lules linfoblastoides i cèl·lules sanguínies. Als estudis realitzats sobre aquesta malaltia i la seva actuació, s'ha combinat amb el BIRC3 rs11225211, un al·lel associat amb les cèl·lules del pulmó sanes.
Els nivells d'expressió d'ARNm de CLEC4E i BIRC3 s'alteren als teixits infectats per càncer de pulmó i un nivell d'expressió més alt d'ARNm de BIRC3 es troba associat significativament amb una supervivència més pobre en pacients amb càncer de pulmó.
Pel que fa al funcionament des d'un punt de vista genètic, el CELC4E i BIRC3rs11225211 poden modular els seus nivells d'expressió gènica mitjançant la regulació transcripcional. El CLEC4E rs10841847 es troba en un districte de DNasa (probablement al motiu H3K4Me1), i un canvi Guanina per Alanina pot estar implicat en la modificació de diversos motius proteics. El CLEC4E rs10841847 G>A presenta un efecte protector significatiu sobre la supervivència del càncer de pulmó i es troba associat amb l'augment dels nivells d'expressió d'ARNm de CLEC4E tant en cèl·lules limfoblastoides normals com en cèl·lules sanguínies senceres. A més, l'expressió d'ARNm de CLEC4E és inferior als teixits afectats per càncer que als teixits pulmonars normals. per tant es pot considerar que és un gen supressor en el càncer de pulmó.
Infecció per Candida i Malassezia L'absència o la inhibició de CLEC4E redueix la producció de citocines i quimiocines en resposta al desafiament amb les espècies de Candida albicans i Malassezia El CLEC4E es localitza a la copa fagocítica que es forma al voltant de les partícules de llevat després de l'exposició a C. albicans i contribueix a les funcions divergents dels monòcits i neutròfils de la sang humana, ja que la seva expressió s'associa amb una fagocitosi reduïda i la mort de Candida del llevat en monòcits, i amb un augment de la fagocitosi i la mort de Candida en neutròfils
Senyalització del receptor CLEC4E al miocardi i reparació després d'una lesió per isquèmia-reperfusió El receptor CLEC4E té un paper important en la curació del miocardi després d'una lesió per isquèmia-reperfusió augmentant el dany cardíac, la inflamació i la remodelació del ventricle esquerre.
El membre E de la família 4 del domini de lecitina tipus C bacteriana (CLEC4E) té un paper important en la inflamació estèril, però es desconeix el seu paper en la reparació del miocardi. Utilitzant enfocaments complementaris en mostres porcines, murines i humanes, demostrem que els nivells d'expressió de CLEC4E al miocardi i a la sang es correlacionen amb l'extensió de la lesió miocàrdica i el deteriorament funcional del ventricular esquerre (LV). L'expressió deCLEC4E augmenta notablement a la vasculatura, als miòcits cardíacs i als leucòcits infiltrats al cor isquèmic.
La pèrdua de senyalització CLEC4E s'associa amb una lesió cardíaca aguda reduïda, la infiltració de neutròfils i la mida de l'infart.
La lesió miocàrdiaca reduïda a CLEC4E-/- es tradueix en una millora significativa de la remodelació estructural i funcional del VI a les 4 setmanes e seguiment. El transcriptoma precoç del teixit LV de ratolins de tipus salvatge revela una regulació significativa de les transcripcions implicades en el metabolisme del miocardi, l'eliminació de radicals, l'angiogènesi i l'organització de la matriu extracel·lular.
CLEC4E és un objectiu prometedor com estratègia terapèutica per modular la inflació del miocardi i millorar la reparació després d'una lesió per isquèmia-reperfusió.
Tuberculosi pulmonar El gen CLEC4E té una funció important en la patogènesi immune de diverses malalties, inclosa la tuberculosi. CLEC4E codifica els receptors Mincle en macròfags, cèl·lules dendrítiques, monòcits i neutròfils. Tanmateix, les proteïnes Mincle rarament es troben a les cèl·lules en repòs.
CLEC4E es troba a la regió natural killer del cromosoma 12. La proteïna codificada per CLEC4E, un receptor anomenat "lectina de tipus C induïble per macròfags" (Mincle), és un PRR (receptor de reconeixement de patrons) activador situat a la membrana externa dels macròfags que reconeix la component trehalosa-6,6-dimicolat (TDM) en la paret cel·lular del micobacteri i senyals perquè el sistema immunitari innat respongui a la infecció.
Segons un estudi en una població d'Àfrica Occidental, CLEC4E probablement està implicat amb la susceptibilitat perquè Mycobacterium tuberculosis es transmet mitjançant la inhalació de micobacteris aerosolitzats als pulmons d'un nou hoste, on els macròfags alveolars són les cèl·lules de defensa primàries.