CD81 抗原;CD81
抗增殖抗体的靶标 1; TAPA1
HGNC 批准的基因符号:CD81
细胞遗传学定位:11p15.5 基因组坐标(GRCh38):11:2,376,180-2,397,397(来自 NCBI)
▼ 克隆与表达
TAPA1,也称为 CD81 抗原,是一种在许多人类细胞类型上表达的 26 kD 整合膜蛋白。TAPA1 抗体可诱导细胞同型聚集并抑制其生长。Oren等人(1990)分离出编码TAPA1的cDNA。高度疏水的 TAPA1 蛋白包含 4 个假定的跨膜结构域和一个潜在的 N-肉豆蔻酰化位点。TAPA1与CD37白细胞抗原(151523)和ME491黑色素瘤相关抗原(155740)表现出很强的同源性,这两者都与细胞生长的调节有关。Andria等人(1991)从cDNA和基因组DNA文库中克隆了TAPA1的小鼠同源物,并证明了人类和小鼠基因之间具有非常高水平的同源性。
▼ 基因功能
CD81 是跨膜孔整合膜蛋白家族的成员。它具有广泛的组织分布,但其功能尚未确定。Boismenu et al.(1996)通过RT-PCR从小鼠CD81中获得了完整的基因。在第 14.5 天胸腺叶开始的胎儿器官培养物中,对 小鼠 CD81 具有特异性的单克隆抗体可阻断 α-β T 细胞的出现,但不能阻断 γ-δ T 细胞的出现。在 CD81 转染的成纤维细胞的重新聚集培养物中,CD4-/CD8-胸腺细胞分化为 CD4+/CD8+ T 细胞。因此,作者得出结论,未成熟胸腺细胞和表达 CD81 的基质细胞之间的相互作用是必需的,并且可能足以诱导与 T 细胞发育相关的早期事件。
全球约3%的人口患有慢性丙型肝炎病毒(HCV)感染,是导致肝病的主要原因。HCV 感染还与冷球蛋白血症(一种 B 淋巴细胞增殖性疾病)有关。病毒的趋向性和进入细胞的机制尚不完全清楚。Pileri 等人(1998)证明HCV 包膜蛋白E2 与人CD81 结合,CD81 是一种在肝细胞和B 淋巴细胞等多种细胞类型上表达的四次穿膜蛋白。E2 的结合被对应到 CD81 的主要细胞外环。含有该环结合HCV的重组分子和体内中和HCV感染的抗体在体外抑制了病毒与CD81的结合。
免疫反应很少能有效清除丙肝病毒,从而导致慢性丙肝病毒感染。Crotta等人(2002)以及Tseng和Klimpel(2002)表明CD81与抗体或HCV-E2蛋白的连接会抑制天然致命物(NK)细胞的活化,但不会抑制T或NKT细胞的活化;细胞因子的产生;增殖; 细胞溶解活性;和细胞毒性颗粒的释放。另一方面,CD3(见186740)阳性T细胞则受到CD81连接的刺激。Crotta et al.(2002)确定CD81交联总体上阻断CD16(146740)介导的酪氨酸磷酸化以及CD3Z(186780)和ERK2(MAPK1);176948)具体磷酸化。Tseng 和 Klimpel(2002)得出结论,NK 细胞对 CD81 交联的反应与 B 和 T 细胞显着不同。
Rosa等人(2005)使用FACS分析和增殖测定证明,HCV-E2和单克隆抗体与CD81的多聚体结合诱导激活标记表达、增殖,并优先增加CXCR3(300574)表达(CD27(186711)-)阴性)B淋巴细胞,触发JNK(MAPK8;601158)途径。流式细胞术分析显示,来自患有或不患有冷球蛋白血症的 HCV 患者的新鲜分离但冷冻保存的外周血 B 细胞具有相似的表型。对干扰素反应良好的患者(参见IFNA1;147660)和利巴韦林治疗使表达激活标记物和 CXCR3 的 B 细胞数量持续减少,与健康对照中的水平相当。Rosa等人(2005)提出,HCV与B细胞CD81的结合以及初始B淋巴细胞的多克隆增殖是HCV相关B淋巴细胞疾病发展的关键启动因素。
疟原虫子孢子通过受感染的蚊子叮咬遗传,并首先侵入哺乳动物宿主的肝脏,这是疟疾寄生虫生命周期的必经步骤。在肝细胞内,疟原虫子孢子存在于膜结合液泡中,在那里它们分化成红细胞外形式和裂殖子,随后感染红细胞并引起疟疾疾病。疟原虫子孢子靶向肝脏是通过主要子孢子表面蛋白、环子孢子蛋白和染料反应蛋白相关匿名蛋白与肝表面糖胺聚糖的特异性结合介导的(Pradel et al., 2002)。Silvie et al.(2003)阐明了子孢子进入肝细胞并分化的分子机制,表明四次穿膜蛋白CD81是丙型肝炎病毒的假定受体(Pileri et al., 1998),是肝细胞上必需的人类恶性疟原虫和啮齿动物约氏疟原虫子孢子的传染性。约氏疟原虫子孢子在体内和体外均未能感染 CD81 缺陷的小鼠肝细胞,而针对小鼠和人 CD81 的抗体分别在体外抑制约氏疟原虫和恶性疟原虫的肝脏发育。Silvie et al.(2003)进一步证明,对CD81的需求与子孢子通过形成寄生液泡进入肝细胞有关,这对于寄生虫分化为红细胞外形式至关重要。
HCV通过附着CD81、SCARB1(601040)以及紧密连接(TJ)蛋白CLDN1(603718)和OCLN(602876)来实现细胞进入。Harris等人(2010)利用荧光共振能量转移和化学计量成像技术表明,受体活性的CLDN1与质膜上的CD81相关联,并且这种关联依赖于CLDN1第一个细胞外环中的ile32和glu48。受体失活的CLDN7(609131)在met32突变为ile、lys48突变为glu后获得了与CD81结合的能力。CLDN1 与 CD81 的关联主要发生在基底外侧膜而不是 TJ。Harris等人(2010)得出结论,CLDN-CD81复合物在HCV感染中至关重要,并且它们在极化肝癌细胞中的基底外侧位置与病毒通过肝窦血液进入肝脏一致。
▼ 测绘
Andria等人(1991)通过使用来自体细胞杂交体的DNA进行Southern印迹实验,确定人类和小鼠TAPA1基因在小鼠染色体7和人类11p上处于保守的同线性组中。Virtaneva 等人(1994)通过与一组染色体 11 衍生体细胞杂交 DNA 杂交,将 TAPA1 基因定位到 11p15.5。
▼ 分子遗传学
一名摩洛哥女孩患有常见变异型免疫缺陷6(CVID6;van Zelm et al.(2010)在CD81基因(186845.0001)中发现了一个纯合突变(613496)。她患有反复呼吸道感染和自身免疫性疾病。功能研究显示 B 细胞对抗原的反应存在缺陷,记忆 B 细胞的形成和抗体产生减少。
▼ 动物模型
Rubinstein et al.(2006)观察到Cd81 -/- 雌性小鼠的生育能力下降了40%,但Cd81 -/- 雄性小鼠的生育能力没有下降,与Cd9(143030) -/- 雌性小鼠中观察到的情况相似。尽管交配行为正常、精子获取和卵巢正常,但生育能力却下降。Cd81 -/- 小鼠的出生后存活率较低。同时缺乏 Cd9 和 Cd81 的雌性小鼠均不育,而杂合子则具有正常的生育能力。体外受精实验表明,Cd9 -/- 卵母细胞不发生融合,而Cd81 -/- 卵母细胞则很少发生融合。与抗 Cd9 抗体相比,没有测试过的抗 Cd81 抗体会阻止精卵融合。Rubinstein et al.(2006)得出结论,CD81和CD9参与精卵融合。
▼ 等位基因变异体(1个精选示例):
.0001 免疫缺陷,常见变量,6(1名患者)
CD81、IVS6DS、GA、+1
van Zelm 等人(2010)在一名近亲结婚的摩洛哥女孩中发现了常见变异免疫缺陷-6(613496),在 CD81 基因的内含子 6 中发现了纯合性 G 到 A 的转变,从而使用了神秘的剪接位点、移码的产生和过早终止。该患者在儿童早期出现反复呼吸道感染,以及导致肾功能衰竭的肾小球肾炎和自身免疫性血小板减少症。她对破伤风类毒素和肺炎球菌抗原的抗体反应均受损。患者的 B 细胞完全没有 CD81 和 CD19(107265)表达,并且 B 细胞显示重免疫球蛋白链基因的体细胞超突变减少。互补研究表明CD19的表达依赖于CD81的表达。