CD81-Gen

Das CD81-Gen (CD81 steht für „Cluster of differentiation 81) ist ein Protein kodierendes Gen, das auf Chromsom 11p15.5 lokalisiert ist. Für dieses Gen wurden zwei Transkriptvarianten gefunden, die unterschiedliche Isoformen kodieren.

Das von diesem Gen kodierte Protein gehört zur Transmembran-4-Superfamilie, die auch als Tetraspanin-Familie bekannt ist. Die meisten dieser Mitglieder sind Zelloberflächenproteine, die durch das Vorhandensein von vier hydrophoben Domänen gekennzeichnet sind. Die Proteine vermitteln Signaltransduktionsereignisse, die bei der Regulierung von Zellentwicklung, Aktivierung, Wachstum und Motilität eine Rolle spielen. Bei dem kodierten Protein handelt es sich um ein Zelloberflächen-Glykoprotein, von dem bekannt ist, dass es mit Integrinen einen Komplex bildet.

Das CD81-Protein scheint die Muskelzellfusion zu fördern und die Aufrechterhaltung der Myotube zu unterstützen. Möglicherweise ist es auch an der Signaltransduktion beteiligt. Dieses Gen ist in der Region der Tumorsuppressorgene lokalisiert und ist somit ein Kandidatengen für bösartige Erkrankungen.

Das CD 81-Protein stellt eine strukturelle Komponente spezialisierter Membran-Mikrodomänen dar, die als Tetraspanin-angereicherte Mikrodomänen (TERMs) bekannt sind und als Plattform für Rezeptor-Clustering und Signalübertragung dienen. Das CD81-Protein ist wesentlich für das Trafficking und die Kompartimentierung des CD19-Rezeptors auf der Oberfläche aktivierter B-Zellen (van Zelm MC et al. 2010).

Bei der ersten Begegnung mit mikrobiellen Antigenen ermöglicht es den Zusammenschluss von CD19-CR2/CD21- und B-Zell-Rezeptor-Komplexen (BCR) an signalgebenden TERMs und senkt so die Schwellendosis des Antigens, die erforderlich ist, um die klonale Expansion der B-Zellen und die Antikörperproduktion auszulösen (Cherukuri A et al. 2004).

CD81 wirkt als Rezeptor für das Hepatitis-C-Virus (HCV) in Hepatozyten. CD81 bildet mit CLDN1 den CLDN1-CD81-Rezeptorkomplex. Dieser ist den Eintritt des Hepatitis-C-Virus in die Wirtszelle unerlässlich. Weiterhin ist CD 81 speziell erforderlich für die Infektiosität von Hepatozyten durch Plasmodium falciparum und kontrolliert das Eindringen von Sporozoiten in Hepatozyten über die parasitophoren Vakuolen und die anschließende Differenzierung der Parasiten zu exoerythrozytären Formen.

Das CD81-Protein ist in MHC-Klasse-II-Kompartimenten vorhanden und spielt möglicherweise auch eine Rolle bei der Antigenpräsentation. In T-Zellen erleichtert es die Lokalisierung von CD247/CD3 zeta an Antigen-induzierten Synapsen mit B-Zellen und sorgt so für die Kostenstimulation und Polarisierung in Richtung des T-Helfer-Typ-2-Phänotyps (Rocha-Perugini Vet al. 2013).

In Myoblasten assoziiert es mit CD9 und PTGFRN und hemmt die Fusion von Myotuben während der Muskelregeneration (By similarity). In Makrophagen assoziiert es mit CD9 und Beta-1- und Beta-2-Integrinen und verhindert die Fusion von Makrophagen zu mehrkernigen Riesenzellen, die auf die Aufnahme großer komplementär-opsonisierter Partikel spezialisiert sind. Verhindert auch die Fusion von mononukleären Zellvorläufern zu Osteoklasten, die für die Knochenresorption zuständig sind (Takeda Y et al. 2003). CD81 ist auch an der Zelladhäsion und -motilität beteiligt. Reguliert positiv die Integrin-vermittelte Adhäsion von Makrophagen, was insbesondere für die Entzündungsreaktion in der Lunge relevant ist.

Zu den Krankheiten, die mit CD81 assoziiert sind, gehören Immundefizienz, Common Variable 6 (CVID6).  

1. Cherukuri A et al. (2004) B cell signaling is regulated by induced palmitoylation of CD81. J Biol Chem 279:31973-31982
2. Rocha-Perugini Vet al. (2013) CD81 controls sustained T cell activation signaling and defines the maturation stages of cognate immunological synapses. Mol Cell Biol 33:3644-3658.
3. Takeda Y et al. (2003) Tetraspanins CD9 and CD81 function to prevent the fusion of mononuclear phagocytes. J Cell Biol 161:945-956).
4. van Zelm MC et al. (2010) CD81 gene defect in humans disrupts CD19 complex formation and leads to antibody deficiency. J Clin Invest 120:1265-1274