Митохондриальный унипортер кальция
| Митохондриальный унипортер кальция | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| Символ | MCU | ||
| Пфам | PF04678 | ||
| ИнтерПро | ИПР018782 | ||
| TCDB | 1.А.77 | ||
| Суперсемейство OPM | 486 | ||
| белок OPM | 6днф | ||
| Мембраном | 216 | ||
| |||
| Митохондриальный унипортер кальция | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| Символ | MCU | ||
| Альт. символы | C10orf42, CCDC109A, FLJ46135 | ||
| ген NCBI | 90550 | ||
| HGNC | 23526 | ||
| МОЙ БОГ | 614197 | ||
| ПДБ | Q8NE86 | ||
| RefSeq | НМ_138357 | ||
| ЮниПрот | Q8NE86 | ||
| Другие данные | |||
| Локус | Хр. 10 222 | ||
| |||
Митохондриальный унипортер кальция (MCU) представляет собой трансмембранный белок , который обеспечивает проход кальция ионов клетки из цитозоля в митохондрии . Его активность регулируется MICU1 и MICU2 , которые вместе с MCU составляют митохондриальный комплекс унипортера кальция. [1]
MCU является одним из основных источников поглощения кальция митохондриями, и его поток зависит от мембранного потенциала внутренней мембраны митохондрий и концентрации кальция в цитозоле относительно концентрации в митохондриях. Балансировка концентрации кальция необходима для увеличения энергообеспечения клеток и регулирования гибели клеток. Кальций балансируется посредством MCU совместно с натрий-кальциевым обменником .
MCU имеет очень низкое сродство к кальцию, поэтому концентрация кальция в цитозоле должна составлять примерно 5-10 мкМ для значительного транспорта кальция в митохондрии. Митохондрии тесно связаны с эндоплазматическим ретикулумом (ЭР) в местах контакта, который содержит запасы клеточных ионов кальция для передачи сигналов кальция . Присутствие 1,4,5-трифосфата (IP 3 ) запускает высвобождение кальция из этих внутриклеточных хранилищ, что создает микродомены с высокой концентрацией кальция между ЭР и митохондриями, создавая условия для поглощения кальция MCU. [2]
Рутениевый красный и Ru360 являются типичными реагентами, используемыми для экспериментальной блокировки MCU с целью изучения его свойств и роли в передаче сигналов митохондрий. [3] [4]
МИКУ1 и МИКУ2
[ редактировать ]МИКУ1
[ редактировать ]Митохондриальный белок поглощения кальция 1 (MICU1) представляет собой однопроходной мембранный белок, содержащий 2 связывающих домена. Этот белок был впервые обнаружен до MCU всего за несколько месяцев. MICU1 использовался как приманка, чтобы выяснить, что представляет собой ядро митохондриального унипортера кальция. [2] Как только были обнаружены MICU1 и MCU, ученые сделали несколько интригующих открытий в отношении этих двух белков. И MICU1, и MCU имеют схожие последовательности РНК, одинаковый характер экспрессии, и оба они взаимодействуют друг с другом в межмитохондриальной мембране. Впервые он был обнаружен с помощью скрининга мембраны siRNA. Функции MICU1 все еще изучаются; однако есть некоторые важные функции, которые MICU1 выполняет в межмитохондриальной мембране. MICU1 помогает стабилизировать весь митохондриальный комплекс унипортера кальция, а также ограничивает количество кальция, попадающего в клетку при низких концентрациях кальция. Однако, наряду с ограничением поступления кальция в митохондриальный матрикс, он действует вместе с MCU, удерживая накопленный кальций внутри матрикса митохондрий. [2] и способствует ионной специфичности, предотвращая аберрантную загрузку переходных металлов в митохондрии. [5] [6] [7]
МИКУ2
[ редактировать ]Поглощение кальция митохондриями 2 (MICU2) является еще одним белком межмитохондриальной мембраны. Он работает вместе с MICU1 и содержит примерно 25% той же последовательности ДНК. [2] MICU2 работает вместе с MICU1 и MCU, чтобы уменьшить количество кальция, поступающего в матрикс. Показано, что когда MICU1 и MICU2 секвестрируются, кальций снижается; однако всякий раз, когда MICU1 секвестрируется и MICU2 активируется, поток кальция нормальный. Показано также, что все три, MCU, MICU1 и MICU2, входят в состав единого комплекса, возобновляется митохондриальный комплекс унипортера кальция. [2] Исследования с использованием технологии CRISPR/Cas9 показали, что MICU1 и MICU2 играют и другие роли. Они необходимы для роста клеток, инвазии клеток и репликации клеток.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «MCU — Кальциевый унипортерный белок, митохондриальный предшественник — Homo sapiens (Human)» . UniProt.org . Консорциум ЮниПрот . Проверено 24 февраля 2016 г.
- ^ Jump up to: а б с д и Марчи С., Пинтон П. (март 2014 г.). «Митохондриальный комплекс унипортера кальция: молекулярные компоненты, структура и физиопатологические последствия» . Журнал физиологии . 592 (5): 829–839. дои : 10.1113/jphysicalol.2013.268235 . ПМЦ 3948548 . ПМИД 24366263 .
- ^ Брокемайер К.М., Кребсбах Р.Дж., Пфайффер Д.Р. (октябрь 1994 г.). «Ингибирование митохондриального унипортера Ca2+ чистым и нечистым рутениевым красным». Молекулярная и клеточная биохимия . 139 (1): 33–40. дои : 10.1007/bf00944201 . ПМИД 7531818 . S2CID 516473 .
- ^ Матлиб М.А., Чжоу З., Найт С., Ахмед С., Чой К.М., Краузе-Бауэр Дж. и др. (апрель 1998 г.). «Двуядерный рутений-аминный комплекс с кислородными мостиками специфически ингибирует захват Ca2+ в митохондрии in vitro и in situ в одиночных сердечных миоцитах» . Журнал биологической химии . 273 (17): 10223–10231. дои : 10.1074/jbc.273.17.10223 . ПМИД 9553073 .
- ^ Камер К.Дж., Санчак Ю., Фомина Ю., Мейзель Дж.Д., Чаудхури Д., Грабарек З. и др. (август 2018 г.). «MICU1 наделяет митохондриальный унипортер способностью различать Ca 2+ и Мн 2+ " Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 115 (34): E7960 - E7969. Bibcode : 2018pnas..115e7960K . DOI : /pnas.1807811115 . PMC 6112746. . PMID 30082385 10.1073
- ^ Веттмаршаузен Дж., Го В., Хуанг К.Т., Ардуино Д.М., Трипати У., Леймпек А. и др. (ноябрь 2018 г.). «MICU1 обеспечивает защиту от MCU-зависимой токсичности марганца» (PDF) . Отчеты по ячейкам . 25 (6): 1425–1435.e7. дои : 10.1016/j.celrep.2018.10.037 . ПМИД 30403999 . S2CID 53209158 .
- ^ Монтейт А.Дж., Миллер Дж.М., Биверс В.Н., Мэлони К.Н., Зайферт Э.Л., Хайноцки Г. и др. (декабрь 2021 г.). «Унипортер митохондриального кальция влияет на бактерицидную активность нейтрофилов при инфекции Staphylococcus aureus » . Инфекция и иммунитет . 90 (2): IAI0055121. дои : 10.1128/IAI.00551-21 . ПМЦ 8853686 . ПМИД 34871043 .