RIG-I-ähnliches Protein

Pattern-Recognition-Rezeptoren erkennen PAMPs. Dabei handelt es sich um Moleküle, die spezifisch bei pathogenen Mikroorganismen vorkommen, aber nicht im Menschen selbst.

RIG-I-ähnliche Proteine erkennen virale RNA, selten auch virale DNA. Sie liegen gelöst im Zytosol vor. Im Vergleich zu Toll-like Rezeptoren, die ebenfalls zu den PRRs gehören und virale Nukleinsäuren erkennen, binden RLRs RNA aus sich aktiv replizierenden Viren, die bereits in die Zelle eingedrungen sind. Sie kommen entsprechend in fast allen Geweben vor, während Toll-like Rezeptoren vornehmlich in Immunzellen exprimiert werden.

Die Klasse der RLRs hat drei Vertreter: RIG-I, MDA5 und LGP2. Alle besitzen eine zentrale Helikase-Domäne, über die sie doppelsträngige RNA binden. RIG-I und MDA5 werden dadurch aktiviert und eine Signalkaskade wird gestartet, die verschiedene Transkriptionsfaktoren (darunter NF-κB) aktiviert. In der Folge erhöht sich die Expression von Interferon-alpha und inflammatorischen Zytokinen. Die Expression der Rezeptoren selbst wird durch Interferone erhöht, so dass über diesen feedforward Mechanismus eine starke antivirale Reaktion erfolgt.

Die Funktion von LGP2 ist weniger gut verstanden. Dem Protein fehlt eine Domäne, so dass es die oben genannte Signalkaskade nicht starten kann. Vermutet wird, dass LPG2 als negativer Regulator der anderen beiden RLRs fungiert und eine übermäßige antivirale Reaktion verhindert.

Die Detektion von Viren stellt eine besondere Herausforderung dar. Im Vergleich zu anderen Pathogenen verfügen sie über wenige PAMPs, weil ihre Oberfläche relativ arm an Proteinen ist. Nukleinsäuren per se sind keine PAMPs, da sie in allen Organismen grundsätzlich gleich aufgebaut sind. RIG-I-ähnliche Proteine richten sich vornehmlich gegen RNA-Viren, da sie doppelsträngige RNA besitzen, die in menschlichen Zellen so nicht vorkommt. Generell birgt die Detektion von Viren über Nukleinsäuren aber die Gefahr, autoimmune Reaktionen auszulösen.

Mutationen im Gen DDC58, das für RIG-I codiert, ist Ursache für das Singleton-Merten-Syndrom 2. IFIH1 codiert für MDA5 und Mutationen in dem Gen gelten als ursächlich für die amyopathische Dermatomyositis (ADM, CADM) Dieser Form der Dermatomyositis liegt vermutlich eine autoimmunologische Genese zugrunde.

• Dixit et al. Intracellular pathogen detection by RIG-I-like receptors. Adv Immunol, 2014
• Einträge zu DDC85 und IFIH1 bei Gene Home Reference