Damage-associated molecular pattern (DAMP, englisch für „Schaden-assoziierte molekulare Muster“, auch englisch danger-associated molecular patterns, danger signals, alarmins) bezeichnen in der Biochemie und Immunologie molekulare Strukturen, die bei Zellschäden (Apoptose, Nekrose, Ferroptose, Pyroptose) und Infektionen auftreten und eine angeborene Immunantwort auslösen.
Eigenschaften
Im Gegensatz zu den PAMPs (Pathogen-assoziierte molekulare Muster) sind DAMPs zelleigene Molekülstrukturen, die von einer beschädigten Zelle freigesetzt werden und die angeborene Immunantwort im Schadensfall aktivieren. Durch die Bindung des DAMPs an einen DAMP-Rezeptor entsteht eine Entzündungsreaktion mit erhöhter Autophagie. Aufgrund ihrer entzündungsverstärkenden Wirkung sind manche DAMPs an manchen Formen der Immunpathogenese beteiligt, beispielsweise unter Beteiligung von neutrophil extracellular Traps, oder bei Autoimmunerkrankungen.
Menschen
| Ursprung | Zellkompartiment | DAMPs | Rezeptoren |
|---|---|---|---|
| Extrazelluläre Matrix | Biglycan | TLR2, TLR4, NLRP3 | |
| Decorin | TLR2, TLR4 | ||
| Versican | TLR2, TLR6, CD14 | ||
| LMW-Hyaluronan | TLR2, TLR4, NLRP3 | ||
| Heparansulfat | TLR4 | ||
| Fibronectin (EDA-Domäne) | TLR4 | ||
| Fibrinogen | TLR4 | ||
| Tenascin C | TLR4 | ||
| Intrazelluläre Kompartimente | Zytosol | Harnsäure | NLRP3, P2X7 |
| S100-Proteine | TLR2, TLR4, RAGE | ||
| Hitzeschockproteine | TLR2, TLR4, CD91 | ||
| ATP | P2X7, P2Y2 | ||
| F-Aktin | DNGR-1 | ||
| Cyclophilin A | CD147 | ||
| Aβ | TLR2, NLRP1, NLRP3, CD36, RAGE | ||
| Zellkern | Histone | TLR2, TLR4 | |
| HMGB1 | TLR2, TLR4, RAGE | ||
| HMGN1 | TLR4 | ||
| IL-1α | IL-1R | ||
| IL-33 | ST2 | ||
| SAP130 | Mincle | ||
| DNA | TLR9, AIM2 | ||
| RNA | TLR3, TLR7, TLR8, RIG-I, MDA5 | ||
| Mitochondrien | mtDNA | TLR9 | |
| TFAM | RAGE | ||
| Formylpeptide | FPR1 | ||
| mROS | NLRP3 | ||
| Endoplasmatisches Retikulum | Calreticulin | CD91 | |
| Granula | Defensine | TLR4 | |
| Cathelicidin (LL37) | P2X7, FPR2 | ||
| Eosinophil-derived neurotoxin | TLR2 | ||
| Granulysin | TLR4 | ||
| Plasmamembran | Syndecane | TLR4 | |
| Glypicane | TLR4 |
Pflanzen
| Kategorie | DAMP | Molekular Struktur | Ursprung oder Vorläufer | Rezeptor oder Signalmolekül | Pflanzen |
| Epidermis Cuticula | Cutinmonomere | C16 and C18 Hydroxy- und Epoxy-Fettsäuren | Epidermis-Cuticula | Unbekannt | Arabidopsis thaliana, Solanum lycopersicum |
| Zellwand-Polysaccharid-Abbauprodukte | OG | Polymere von 10–15 α-1-4-verknüpfter GalA | Zellwand-Pektin | WAK1 (A. thaliana) | A. thaliana, G. max, N. tabacum |
| Cellobioseoligomere | Polymere von 2-7 β-1,4-verknüpfter Glucoses | Zellwand-Zellulose | Unbekannt | A. thaliana | |
| Xyloglucan-Oligosaccharide | Polymere von β-1,4-verknüpfter Glucose mit Xylose, Galactose und Fructose als Seitenkette | Zellwand-Hemicellulose | Unbekannt | A. thaliana, Vitis vinifera | |
| Methanol | Methanol | Zellwand-Pektin | Unbekannt | A. thaliana, Nicotiana tabacum | |
| Apoplastische Peptide und Proteine | CAPE1 | 11-Aminosäuren-Peptide | Apoplastisches PR1 | Unbekannt | A. thaliana, S. lycopersicum |
| GmSUBPEP | 12-Aminosäuren-Peptid | Apoplastische Subtilase | Unbekannt | Glycine max | |
| GRIp | 11-Aminosäuren-Peptid | Zytosolisches GRI | PRK5 | A. thaliana | |
| Systemin | 18-Aminosäuren-Peptid (S. lycopersicum) | Zytosolisches Prosystemin | SYR1/2 (S. lycopersicum) | Manche Nachtschattenarten | |
| HypSys | 15-, 18- oder 20-Aminosäuren-Peptide | Apoplastisches oder zytosolisches preproHypSys | Unbekannt | Some Solanaceae species | |
| Peps | 23~36-Aminosäuren-Peptide (A. thaliana) | Zytosolische und vakuoläre PROPEPs | PEPR1/2 (A. thaliana) | A. thaliana, Zea mays, S. lycopersicum, Oryza sativa | |
| PIP1/2 | 11-Aminosäuren-Peptide | Apoplastisches preproPIP1/2 | RLK7 | A. thaliana | |
| GmPep914/890 | 8-aa peptide | Apoplastisches oder zytosolisches GmproPep914/890 | Unbekannt | G. max | |
| Zip1 | 17-Aminosäuren-Peptid | Apoplastisches PROZIP1 | Unbekannt | Z. mays | |
| IDL6p | 11-Aminosäuren-Peptid | Apoplastische oder zytosolische IDL6-Vorläufer | HEA/HSL2 | A. thaliana | |
| RALFs | ~50-Aminsäuren Cystein-reiche Peptide | Apoplastische oder zytosolische RALF-Vorläufer | FER (A. thaliana) | A. thaliana, N. tabacum, S. lycopersicum | |
| PSKs | 5-Aminosäuren-Peptid | Apoplastische oder zytosolische PSK-Vorläufer | PSKR1/2 (A. thaliana) | A. thaliana, S. lycopersicum | |
| HMGB3 | HMGB3 protein | HMGB3 | Unbekannt | A. thaliana | |
| Inceptin | 11-Aminosäuren-Peptid | Chloroplastic ATP synthase γ-subunit | Unbekannt | Vigna unguiculata | |
| Extrazelluläre Nukleotide | eATP | ATP | Zytosolisches ATP | DORN1/P2K1 (A. thaliana) | A. thaliana, N. tabacum |
| eNAD(P) | NAD(P) | Zytosolisches NAD(P) | LecRK-I.8 | A. thaliana | |
| eDNA | DNA-Fragmente < 700 bp | DNA | Unbekannt | Phaseolus vulgaris, P. lunatus, Pisum sativum, Z. mays | |
| Extrazelluläre Zucker | Extrazelluläre Zucker | Saccharose, Glucose, Fructose, Maltose | Zytosolische Zucker | RGS1 (A. thaliana) | A. thaliana, N. tabacum, Solanum tuberosum |
| Extrazelluläre Aminosäuren und Glutathione | Proteinogene Aminosäuren | Glutaminsäure, Cystein, Histidin, Asparaginsäure | Zytosolische Aminosäuren | GLR3.3/3.6 or others (A. thaliana) | A. thaliana, S. lycopersicum, Oryza sativa |
| Glutathion | Glutathion | Zytosolisches Glutathione | GLR3.3/3.6 (A. thaliana) | A. thaliana |
Einzelnachweise
- ↑ B. Relja, W. G. Land: Damage-associated molecular patterns in trauma. In: European journal of trauma and emergency surgery: official publication of the European Trauma Society. Band 46, Nummer 4, August 2020, S. 751–775; doi:10.1007/s00068-019-01235-w, PMID 31612270, PMC 7427761 (freier Volltext).
- ↑ A. Mázló, V. Jenei, S. Burai, T. Molnár, A. Bácsi, G. Koncz: Types of necroinflammation, the effect of cell death modalities on sterile inflammation. In: Cell death & disease. Band 13, Nummer 5, Mai 2022, S. 423, doi:10.1038/s41419-022-04883-w, PMID 35501340, PMC 9061831 (freier Volltext).
- ↑ Z. Song, J. Zou, M. Wang, Z. Chen, Q. Wang: A Comparative Review of Pyroptosis in Mammals and Fish. In: Journal of inflammation research, Band 15, 2022, S. 2323–2331; doi:10.2147/JIR.S361266, PMID 35431566, PMC 9012342 (freier Volltext).
- ↑ W. Xu, Y. Huang: Regulation of Inflammatory Cell Death by Phosphorylation. In: Frontiers in immunology. Band 13, 2022, S. 851169, doi:10.3389/fimmu.2022.851169, PMID 35300338, PMC 8921259 (freier Volltext).
- ↑ N. L. Denning, M. Aziz, S. D. Gurien, P. Wang: DAMPs and NETs in Sepsis. In: Frontiers in immunology. Band 10, 2019, S. 2536, doi:10.3389/fimmu.2019.02536, PMID 31736963, PMC 6831555 (freier Volltext).
- 1 2 3 J. S. Roh, D. H. Sohn: Damage-Associated Molecular Patterns in Inflammatory Diseases. In: Immune network. Band 18, Nummer 4, August 2018, S. e27, doi:10.4110/in.2018.18.e27, PMID 30181915, PMC 6117512 (freier Volltext).
- ↑ R. Leinardi, C. Longo Sanchez-Calero, F. Huaux: Think Beyond Particle Cytotoxicity: When Self-Cellular Components Released After Immunogenic Cell Death Explain Chronic Disease Development. In: Frontiers in toxicology. Band 4, 2022, S. 887228, doi:10.3389/ftox.2022.887228, PMID 35846433, PMC 9284505 (freier Volltext).
- ↑ D. Tang, R. Kang, C. B. Coyne, H. J. Zeh, M. T. Lotze: PAMPs and DAMPs: signal 0s that spur autophagy and immunity. In: Immunological reviews. Band 249, Nummer 1, September 2012, S. 158–175, doi:10.1111/j.1600-065X.2012.01146.x, PMID 22889221, PMC 3662247 (freier Volltext) (Review).
- ↑ H. Block, J. Rossaint, A. Zarbock: The Fatal Circle of NETs and NET-Associated DAMPs Contributing to Organ Dysfunction. In: Cells. Band 11, Nummer 12, 06 2022, S. , doi:10.3390/cells11121919, PMID 35741047, PMC 9222025 (freier Volltext).
- ↑ M. G. Danieli, E. Antonelli, M. A. Piga, I. Claudi, D. Palmeri, A. Tonacci, A. Allegra, S. Gangemi: Alarmins in autoimmune diseases. In: Autoimmunity Reviews. [elektronische Veröffentlichung vor dem Druck] Juli 2022, doi:10.1016/j.autrev.2022.103142, PMID 35853572.
- ↑ H. W. Choi, D. F. Klessig: DAMPs, MAMPs, and NAMPs in plant innate immunity. In: BMC plant biology. Band 16, Nummer 1, 10 2016, S. 232, doi:10.1186/s12870-016-0921-2, PMID 27782807, PMC 5080799 (freier Volltext) (Review).
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