AIM2-Gen

Das AIM2-Gen (AIM2 steht für „Absent In Melanoma 2“) ist ein Protein kodierendes Gen, das auf Chromosom 1q23.1-q23.2 lokalisiert ist. AIM2 ist ein Mitglied der IFI20X/IFI16-Familie. Es spielt eine mutmaßliche Rolle bei der Kontrolle der Zellproliferation. Interferon-gamma induziert die Expression von AIM2.

Das AIM2-Protein ist an der angeborenen Immunantwort beteiligt, indem es zytosolische doppelsträngige DNA erkennt und die Caspase-1-aktivierende Inflammasombildung in Makrophagen induziert (Woerner SM et al.2007; Tsuchiya K et al. 2010). Man nimmt an, dass das AIM2-Protein nach der Bindung an die DNA eine Oligomerisierung durchläuft und mit PYCARD assoziiert (s.u. PYCARD-Gen), wodurch die Rekrutierung des Caspase-1-Vorläufers und die Verarbeitung von Interleukin-1 beta und Interleukin-18 eingeleitet wird (Hornung V et al. 2009).

AIM2 erkennt zytosolische dsDNA viralen und bakteriellen Ursprungs in einer nicht sequenzspezifischen Weise (Fernandes-Alnemri T et al. 2009). Wirkt auch als Vermittler von Pyroptose/Nekroptose und Apoptose (Panoptose) als Reaktion auf eine bakterielle Infektion. Weiterhih kann es einen PYCARD-abhängigen, Caspase-1-unabhängigen Zelltod auslösen, an dem Caspase-8 (s.u. Caspasen) beteiligt ist. AIM2 ist als Tumorsuppressor aktiv und wirkt möglicherweise durch Unterdrückung der NF-kappa-B-Transkriptionsaktivität.

AIM2 ist in der Lage, Perfluoroctansulfonat (PFOS), ein häufiges PFAS, zu erkennen sowie die IL-1β-Sekretion und Pyroptose auszulösen. Mechanistisch gesehen aktiviert PFOS das AIM2-Inflammasom (s.a. Inflammasome) in einem Prozess, der die Freisetzung mitochondrialer DNA über die Ca2+-PKC-NF-κB/JNK-BAX/BAK-Achse beinhaltet (Wang LQ et al. 2022). 

AIMs spielt eine Rolle bei der "Gedächtnisfunktion" von epidermalen Stammzellen (EpSCs). Bei einem sekundären Entzündungsreiz werden Gene, die von diesen Domänen gesteuert werden, schnell transkribiert. Dieses Gedächtnis wird durch das Aim2-Gen vermittelt. Das Fehlen des AIM2-Proteins oder seiner nachgeschalteten Effektoren, Caspase-1 und Interleukin-1β, hebt das Gedächtnis der EpSCs für Entzündungen auf (Naik, S et al. 2017).

Zu den Krankheiten, die mit AIM2 assoziiert sind, gehören:

• Melanom

und

• Renale Infektionskrankheiten.

1. Fernandes-Alnemri T et al. (2009) AIM2 activates the inflammasome and cell death in response to cytoplasmic DNA. Nature 458:509-513.
2. Hornung V et al. (2009) AIM2 recognizes cytosolic dsDNA and forms a caspase-1-activating inflammasome with ASC. Nature 458:514-518.
3. Naik, S et al. (2017) Inflammatory memory sensitizes skin epithelial stem cells to tissue damage. Nature 550: 475–480.
4. Tsuchiya K et al. (2010) Involvement of absent in melanoma 2 in inflammasome activation in macrophages infected with Listeria monocytogenes. J Immunol 185:1186-1195.
5. Wang LQ et al. (2022) Perfluoroalkyl substance pollutants activate the innate immune system through the AIM2 inflammasome. Nat Commun. 2021 May 18;12(1):2915. doi: 10.1038/s41467-021-23201-0. Erratum in: Nat Commun 13: 5667.
6. Woerner SM et al.(2007) The putative tumor suppressor AIM2 is frequently affected by different genetic alterations in microsatellite unstable colon cancers. Genes Chromosomes Cancer 46:1080-1089.