PIK3CD-Gen

Das PIK3CD-Gen (PIK3CD steht für „Phosphatidylinositol-4,5-Bisphosphat-3-Kinase Katalytische Untereinheit Delta“) ist ein Protein kodierendes Gen, das auf Chromosom 1p36.22 lokalisiert ist.

PI 3-Kinasen (Phosphoinositid 3-Kinasen, PI 3-Ks) sind eine Familie von Lipidkinasen, die in der Lage sind, das 3'OH des Inositolrings von Phosphoinositiden zu phosphorylieren. Sie sind für die Koordination einer Vielzahl von Zellfunktionen verantwortlich, darunter Proliferation und Überleben. Die von dem PIK3CD-Gen kodierte Phosphoinositid-3-Kinase (PI3K) phosphoryliert Phosphatidylinositol (PI) und seine phosphorylierten Derivate an der Position 3 des Inositolrings, um 3-Phosphoinositide herzustellen (Chantry D et al. (1997).

PI3K verwendet ATP und PtdIns(4,5)P2 (Phosphatidylinositol 4,5-bisphosphat) zur Bildung von Phosphatidylinositol 3,4,5-trisphosphat (PIP3) (Meier TI et al. 2004). PIP3 spielt eine Schlüsselrolle, indem es PH-Domänen-haltige Proteine an die Membran rekrutiert, darunter AKT1 und PDPK1, und so Signalkaskaden aktiviert, die an Zellwachstum, Überleben, Proliferation, Motilität und Morphologie beteiligt sind. Vermittelt Immunreaktionen. Die PIK3CD-Kinase spielt eine Rolle bei der Entwicklung, Proliferation, Migration und Funktion von B-Zellen. Sie sit erforderlich für die B-Zell-Rezeptor (BCR)-Signalübertragung. Vermittelt die B-Zell-Proliferationsreaktion auf Anti-IgM, Anti-CD40 und IL4-Stimulation. Fördert die Zytokinproduktion als Reaktion auf TLR4 und TLR9. Erforderlich für den durch TLR9 vermittelten Antikörperklassenwechsel. Beteiligt sich an der Antigenpräsentationsfunktion von B-Zellen. Beteiligt an der Chemotaxis von B-Zellen als Reaktion auf CXCL13 und Sphingosin-1-Phosphat (S1P). Weiterhin ist PIK3CD erforderlich für die Proliferation, Signalisierung und Zytokinproduktion von naiven, Effektor- und Gedächtnis-T-Zellen und für die T-Zell-Rezeptor (TCR)-Signalübertragung. Vermittelt TCR-Signalisierungsereignisse an der Immun-Synapse. Die Aktivierung durch den TCR führt zur antigenabhängigen Migration und Retention von Gedächtnis-T-Zellen in antigenem Gewebe. PIK3CD ist zusammen mit PIK3CG an der Entwicklung von T-Zellen beteiligt. Trägt zur Expansion und Differenzierung von T-Helferzellen bei. Diese Kinase ist an der Aktivierung von NK-Zellrezeptoren beteiligt. Spielt eine Rolle bei der Reifung von NK-Zellen und der Zytokinproduktion. Ist zusammen mit PIK3CG an der Chemotaxis und Extravasation von Neutrophilen beteiligt sowie bei der Entwicklung von Mastzellen und der mastzellvermittelten allergischen Reaktion. Diese Kinase ist erforderlich für Allergen-IgE-induzierte Degranulation und Zytokinfreisetzung.

Zu den mit PIK3CD assoziierten Krankheiten gehören Immundefizienz 14A, autosomal dominant und Immundefizienz 14B, autosomal rezessiv, beides primäre Immudefizienz-Syndrome, die durch das Auftreten rezidivierender sinopulmonaler und anderer Infektionen in der frühen Kindheit gekennzeichnet sind (Lucas CL et al. 2014).

1. Angulo I et al. (2013) Phosphoinositide 3-kinase-delta gene mutation predisposes to respiratory infection and airway damage. Science 342: 866-871.
2. Chantry D et al. (1997) p110delta, a novel phosphatidylinositol 3-kinase catalytic subunit that associates with p85 and is expressed predominantly in leukocytes. J Biol Chem 272:19236-192341.
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4. Jou S-T et al. (2006) Identification of variations in the human phosphoinositide 3-kinase p110-delta gene in children with primary B-cell immunodeficiency of unknown aetiology. Int J Immunogenet 33: 361-369.
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6. Meier TI et al. (2004) Cloning, expression, purification, and characterization of the human Class Ia phosphoinositide 3-kinase isoforms. Protein Expr Purif 35:218-224)
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