NLRP3
NLRP3は自然免疫系の構成要素であり、病原体関連分子パターン(PAMP)を認識するパターン認識受容体(PRR)として機能する。NLRP3はPRRのNOD様受容体(英語版)サブファミリーに属し、アダプタータンパク質ASC(PYCARD)とともに、NLRP3インフラマソームと呼ばれるカスパーゼ-1活性化複合体を形成する。活性化シグナルが存在しない場合、NLRP3は細胞質基質でHsp90(英語版)、SGT1(英語版)と複合体を形成した不活性状態に維持される。NLRP3インフラマソームは、損傷細胞から放出される結晶性尿酸や細胞外ATPなどのデンジャーシグナルを検知する。これらのシグナルは、Hsp90、SGT1をインフラマソーム複合体から放出し、ASCとカスパーゼ-1をリクルートする。活性化されたNLRP3インフラマソーム複合体内のカスパーゼ-1は、炎症性サイトカインIL-1βを活性化する。
NLRP3は、細胞膜に位置する機械受容チャネル(英語版)からのカリウムの流出による、細胞内カリウム濃度の変化によっても活性化されるようである。NLRP3は活性酸素種によっても調節されているようであるが、その正確な機構は明らかにされていない。
NLRP3は、STAT6(英語版)とSPDEF(英語版)を活性化することで肺炎球菌Streptococcus pneumoniae感染からの保護をもたらしていることが示唆されている。
NLRP3遺伝子の変異はクリオピリン関連周期熱症候群(英語版)(CAPS)と呼ばれる優性遺伝自己免疫疾患群と関係している。この症候群には、家族性寒冷蕁麻疹(FCAS)、マックル-ウェルズ症候群(英語版)(MWS)、慢性乳児神経皮膚関節症候群/新生児期発症多臓器系炎症性疾患(英語版)(CINCA/NOMID)、Keratoendotheliitis fugax hereditariaが含まれる。
この遺伝子の欠陥は家族性地中海熱とも関連づけられている。さらに、NLRP3インフラマソームは痛風、出血性脳卒中、そしてアルツハイマー病、パーキンソン病、プリオン病などのタンパク質ミスフォールディング病で生じる神経炎症に関与している。痛風、2型糖尿病、多発性硬化症、アルツハイマー病、アテローム性動脈硬化など多くの疾患のマウスモデルにおいて、NLRP3インフラマソームの欠失によって症状の緩和がみられることが示されている。β-ヒドロキシ酪酸はNLRP3の活性化を遮断するため、これらの疾患の多くに有効である可能性がある。
NLRP3の調節異常は発がん(英語版)とつながっている。例えば、ヒトの肝細胞癌ではNLRP3インフラマソームの全ての構成要素がダウンレギュレーションされているか完全に失われている。