ACIDA-Gen

Das ACIDA-Gen ACIDA ist das Akronym für “Activation Induced Cytidine Deaminase” und ist auf Chromosom 12p13.31 loaklisiert.  Das Gen kodiert eine RNA-editierende, gleichnamige Desaminase, die zur Familie der Cytidin-Desaminasen (DNA-Desaminase) zugehörig ist, und die die Desaminierung der Cytosinreste in einzelsträngiger DNA katalysieren (Muramatsu M et al. 1999).

AICDA wird spezifisch in Keimzentrum-ähnlichen B-Zellen exprimiert und ist dort enzymatisch aktiv. Obwohl die Aktivität von AID für die Diversifizierung von Antikörpern unerlässlich ist, kann sie für den Organismus unter bestimmten Umständen schädlich sein, da sie direkt genomische Instabilität hervorrufen kann und damit mutagen wirken kann.

Die Desaminase ist beteiligt an der somatischen Hypermutation (SHM), der Genkonversion und der Class-Switch-Rekombination (CSR) in B-Lymphozyten. AICDA desaminiert während der Transkription der DNA der Ig-variablen (V) und Ig-Switch (S)-Region C zu U. Weiterhin ist ACIDA erforderlich für mehrere wichtige Schritte der terminalen B-Zell-Differenzierung, die für effiziente Antikörperreaktionen essenziell sind. Möglicherweise spielt die Desaminase auch eine Rolle bei der epigenetischen Regulierung der Genexpression durch Beteiligung an der DNA-Demethylierung.

Grundsätzlich ist die Expression von AID auf stimulierte B-Lymphozyten beschränkt. Es konnte jedoch tierexperimentell gezeigt werden, dass Aicda unter bestimmten Umständen somatische Hypermutationen auch in Nicht-lymphatischen Zellen induzieren kann (Okazaki et al. 2002).

Revy et al. (2000) identifizierten Mutationen im AID-Gen bei Patienten mit der autosomal rezessiven Form des Hyper-IgM-Immunschwächesyndrom Typ 2 (HIGM2; OMIM 605258; D80.5). Der bei Patienten mit Hyper-IgM-Syndrom beobachtete Phänotyp zeigt, dass AID für mehrere entscheidende Schritte der terminalen B-Zell-Differenzierung verantwortlich ist, die für effiziente Antikörperantworten notwendig sind. Fagarasan et al. (2002) berichteten, dass ein Mangel an AID zur Hyperplasie isolierter lymphatischer Follikel führte, die mit einer 100-fachen Vermehrung der anaeroben Flora im Dünndarm einherging. Eine antibiotische Behandlung führte in diesem Tierexperiment dazu, dass die Hyperplasie der isolierten Lymphfollikel und die Vergrößerung der Keimzentren in den sekundären lymphatischen Geweben verschwanden (Fagarasan S et al. 2002).

1. Arakawa H et al. (2002) Requirement of the activation-induced deaminase (AID) gene for immunoglobulin gene conversion. Science 295: 1301-1306.
2. Durandy A et al. (2006). Activationinduced cytidine deaminase: structure-function relationship as based on the study of mutants. Hum Mutat 27: 1185-1191.
3. Fagarasan S et al. (2002) Critical roles of activation-induced cytidine deaminase in the homeostasis of gut flora. Science 298: 1424-1427.
4. Muramatsu M et al. (1999) Specific expression of activation-induced cytidine deaminase (AID), a novel member of the RNA-editing deaminase family in germinal center B cells. J Biol Chem 274: 18470-18476.
5. Nambu Y et al. (2003) Transcription-coupled events associating with immunoglobulin switch region chromatin. Science 302: 2137-2140.
6. Okazaki I et al. (2002) The AID enzyme induces class switch recombination in fibroblasts. Nature 416: 340-345.
7. Revy P et al. (2000) Activation-induced cytidine deaminase (AID) deficiency causes the autosomal recessive form of the hyper-IgM syndrome (HIGM2). Cell 102: 565-575.