NOD1

NOD-1 („Nucleotide-binding oligomerization domain-containing protein 1“), auch NLRC1 bezeichnet ist ein Proteinrezeptor der beim Menschen durch das NOD1-Gen (Chromosomenlokus 7p14.3) kodiert wird. NOD1 ist ein zytoplasmatischer Erkennungsrezeptor (PPR), der in seiner Struktur vergleichbar den PPRs von Pflanzen ist. 

NOD-like-Rezeptoren (NLR) sind zytoplasmatische (nicht membranständige) Proteinrezeptoren die v.a. bakterielle Lipopolysaccharide und Peptidoglykane erkennen. NOD-like-Rezeptoren gehören wie die Toll-like-Rezeptoren zu der großen Gruppe von Pathogenerkennungsrezeptoren (pathogen recognition receptors - PPR).  NOD-like-Rezeptoren stellen eine wichtige Komponente der angeborenen Immunität dar.

Biochemisch kennzeichnen sich NOD-like-Rezeptoren (NLR) durch eine dreiteilige Domänenstruktur:

Zentral befindet sich die namengebende NOD-Domäne (nucleotide binding oligomerization domain - NOD), C-terminal befinden sich Leucin-reiche Sequenzen (Leucine-rich Repeats - LRR). N-terminal sind die Effektordomänen CARD, Pyrin oder BIR gebunden. Über die Leucin-reichen Andockstellen werden PAMPs (auch MAMPs-microbial/pathogen associated molecular pattern) erkannt und gebunden. Über die N-terminale Domäne wird definiert, welche Signalwege bei Aktivierung der Rezeptoren downstream induziert werden.

NOD-like-Rezeptoren aktivieren über die Expression von antimikrobiellen Peptiden eine inflammatorische Antwort. Weiterhin induzieren NOD-like-Rezeptoren über bisher nicht eindeutig geklärte Mechanismen Prozesse die Apoptose.

Prinzipiell können die NLRs  hinsichtlich ihrer Funktionalität in 2 Hauptgruppen unterteilt werden: In die  NLRC-Gruppe mit den beiden Hauptvertretern NOD1 und NOD2 sowie die Inflammasom aktivierenden NLRs mit ihren Hauptvertretern, den NLRPs.

NOD1 organisiert zusammen mit anderen PPRs die natürliche und erworbene Immunität über die Erkennung bakterieller Bestandteile von mikrobiellen (hochkonservierten) Polypeptidglykanen, die das Grundgerüst der bakteriellen Zellwand darstellen. Diese werden auch als „microbial-associated molecular patterns – MAMPs - bezeichnet.  NOD1-Rezeptoren stellen somit die 2. Instanz bei der Erkennung von Bakterien dar.

Versch.  Polymorphismen der NOD1- und NOD2- Gene gehen mit einem erhöhten Risiko einher an Magenkarzinomen zu erkranken. Wahrscheinlich ist das erhöhte Karzinomrisiko durch eine erhöhte Besiedlung durch Helicobacter pylori bedingt, infolge der gestörten Immunabwehr. Auch diese Beobachtung unterstreicht die Bedeutung von intakten NOD-Rezeptoren in der Abwehr bakterieller Infektionen (Zhou YJ et al. 2015)

Ein analoger Befund lässt sich für NOD1-Polymorphismen auch für Chlamydia trachomatis- Infektionen erheben (Branković I et al. 2015).    

Neuere Untersuchungen lassen jedoch  vermuten, dass eine NOD1-Aktivierung nicht nur durch bakterielle Antigene sondern auch durch virale Antigene erfolgen kann, nachgewiesen am Beispiel von Hepatitis C Virus-Infektionen (Vegna S et al. 2016).

Bei Patienten mit metabolischem Syndrom ist eine erhöhte Expression von NOD1, nicht jedoch NOD2 in den Fettdepots nachweisbar. Die erhöhten NOD1-Werte korrelierten positiv mit erhöhten HBA-1c-Werten sowie mit erhöhten Serum-Spiegel von Interleukin-6 und NF-κB.

1. Branković I et al. (2015)   NOD1 in contrast to NOD2 functional polymorphism influence Chlamydia trachomatis  infection and the risk of tubal factor infertility. Pathog Dis 73:1-9.
2. Kaparakis-Liaskos M (2015) The intracellular location, mechanisms and outcomes of NOD1 signaling. Cytokine 74:207-212. 
3. Vegna S et al. (2016) NOD1 Participates in the Innate Immune Response Triggered by Hepatitis C Virus Polymerase. J Virol 90:6022-6035. 
4. Zhou YJ et al. (2015) Increased NOD1, but not NOD2, activity in subcutaneous adipose tissue from patients with metabolic syndrome. Obesity (Silver Spring) 23:1394-1400.