Фосфатидилинозит-4-фосфат 5-киназа
| Идентификаторы | |||
|---|---|---|---|
| Номер ЕС. | 2.7.1.68 | ||
| Базы данных | |||
| ИнтЭнк | вид IntEnz | ||
| БРЕНДА | БРЕНДА запись | ||
| Экспаси | Просмотр NiceZyme | ||
| КЕГГ | КЕГГ запись | ||
| МетаЦик | метаболический путь | ||
| ПРЯМОЙ | профиль | ||
| PDB Структуры | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||
| Генная онтология | АмиГО / QuickGO | ||
| |||
Фосфатидилинозит-4-фосфат-5-киназы ( PIP5K или PI4P5Ks ) представляют собой класс ферментов , которые фосфорилируют фосфатидилинозитол-4-фосфат . Они выполняют эту реакцию на пятом гидроксиле мио -инозитолового кольца с образованием фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфата .
Функция
[ редактировать ]
Фосфатидилинозит- 4- фосфат -5 киназа (PI4P5K) или семейство PIP5K или PI5K регулирует различные клеточные процессы, такие как передача сигналов рецептора, связанного с G-белком (GPCR), транспорт везикул, хемотаксис и движение клеток. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] Обнаружено как минимум два типа PIP5K, включая тип I и тип II. Однако повторное исследование субстратной специфичности PI(4)P5Ks показало, что PI(4)P5Ks типа II катализируют фосфорилирование нового фосфоинозитидфосфатидилинозитол-5-фосфата в положении D-4 инозитольного кольца, что приводит к пересмотренный вывод о том, что ферменты типа II на самом деле представляют собой фосфатидилинозитол-5-фосфат-4-киназы. [ 4 ] [ 5 ] Таким образом, семейство PI(4)P5K теперь включает только тип I. Предполагается, что другие типы также поражают нервную систему, но о них не сообщалось должным образом. Эти ферменты синтезируют разнообразный фосфатидил-инозитол-4,5-бисфосфат (PI(4,5)P2) путем фосфорилирования положения D-5 инозитольного кольца фосфатидилинозитол-4-фосфата. [ 3 ] ]. PIP5KI наиболее широко изучен и синтезирует большую часть пула PI(4,5)P2 клетки. [ 1 ] [ 3 ]
Фосфатидилинозит-4-фосфат-5-киназа I типа (PIP5KI) далее классифицируются как PIP5Kα, PIP5Kβ и PIP5Kγ на основании их основных различий в первичной структуре и различий в уровне экспрессии в разных компартментах клеток, что указывает на то, что отдельные изоформы PIP5KI имеет неидентичную функцию [5]. Более того, PIP5Kγ имеет три дисперсии сплайсинга; PIP5Kγ635, PIP5γ661 и PIP5Kγ687, что делает его одним из ключевых регуляторов производства PI(4,5)P2, который играет роль в различных клеточных процессах. [ 6 ]
Хотя обширное исследование для выяснения роли киназы PI(4,5)P2 и PIP5 было сосредоточено на многих клеточных процессах, таких как транспорт везикул, движение клеток и сборка цитоскелета, сообщалось об очень небольшом количестве исследований их роли в развитии нейронов. . PIP5K представляет собой киназу с высокой экспрессией в нервной системе некоторых организмов, которая играет важную роль в развитии нейронов, включая эмбриогенез и постнатальное развитие нейронов. [ 7 ] Нарушение PIP5KIγ приводит к обширным дефектам развития и клеточным дефектам у мышей, что указывает на то, что PIP5KIγ играет решающую роль в эмбриогенезе и взрослом возрасте мышей, а его нарушение приводит к гибели в постнатальном периоде. [ 8 ] ]. Эмбрион без PIP5KIγ имеет значительную пренатальную летальность во время эмбрионального развития. Нарушение PIP5KIγ также вызывает дефекты закрытия нервной трубки, вызванные снижением уровня PI(4,5)P2. [ 7 ] [ 9 ] В отличие от этого, мыши, лишенные PIPKIα или PIPKIβ, оказывают значительное влияние во взрослом возрасте, но не влияют на пренатальный эмбрион. частично перекрывающиеся функции во время эмбриогенеза. [ 8 ] [ 9 ] В различных экспериментах роль PIP5K в росте нейритов анализировалась путем нокдауна PIP5Kα. Рост нейритов, индуцированный фактором роста нервов (NGF), был более очевиден в нокдаун-клетках, чем в контрольных клетках. Напротив, сверхэкспрессия PIP5Ka в нокдаун-клетках PIP5Ka прекращала рост нейритов , показывая, что PIP5K действует как негативный регулятор NGF-индуцированного роста нейритов посредством ингибирования сигнального пути PI3K/AKT в клетках PC12. [ 10 ]
Сообщается о новом механизме роли PIPKIα в регуляции морфологии нейронов путем контроля динамики микротрубочек у мышей. Во время поиска пути аксона формируется конус роста, который направляет мигрирующий аксон . Образование конуса роста индуцируется белком 2A семейства кинезинов Supar (KIF2A). KIF2A - опосредованная деполимеризация микротрубочек. Взаимодействие PIPKα с KIF2A подавляет удлинение ветвей аксона. [ 11 ]
В сочетании с Daam2 киназа PIP5 способствует передаче сигналов Wnt и образованию рецепторного комплекса, который необходим для регенеративной миелинизации нейрона. в центральной нервной системе (ЦНС) кур, опосредованной PIP5K-PI(4,5)P2, в развитии нейронов. Сообщалось о роли Daam2 [ 12 ]
Список PIP4K
[ редактировать ]- Фосфатидилинозитол-5-фосфат 4-киназа типа 2 альфа (PIP4K2A)
- Фосфатидилинозит-5-фосфат 4-киназа бета типа 2 (PIP4K2B)
- Фосфатидилинозит-5-фосфат 4-киназа гамма-типа 2 (PIP4K2C)
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Лойенс Дж.К., Вороненков И.В., Паркер Г.Дж., Андерсон Р.А. (1996). «Семейство фосфатидилинозитол-4-фосфат-5-киназ». Достижения в регуляции ферментов . 36 : 115–40. дои : 10.1016/0065-2571(95)00005-4 . ПМИД 8869744 .
- ^ Хонда А., Ногами М., Ёкодзеки Т., Ямадзаки М., Накамура Х., Ватанабэ Х. и др. (ноябрь 1999 г.). «Фосфатидилинозит-4-фосфат-5-киназа альфа является нижестоящим эффектором небольшого G-белка ARF6 при формировании мембранных рябей» . Клетка . 99 (5): 521–32. дои : 10.1016/s0092-8674(00)81540-8 . ПМИД 10589680 . S2CID 10031591 .
- ^ Jump up to: а б с Дафман Р.Л., Файерстоун А.Дж., Андерсон Р.А. (июль 2003 г.). «Фосфатидилинозитфосфаткиназы поставили PI4,5P(2) на место». Журнал мембранной биологии . 194 (2): 77–89. дои : 10.1007/s00232-003-2027-7 . ПМИД 14502432 . S2CID 20687896 .
- ^ Раме, Люсия Э.; Толиас, Кимберли Ф.; Дакворт, Брайан С.; Кэнтли, Льюис К. (ноябрь 1997 г.). «Новый путь синтеза фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфата» . Природа . 390 (6656): 192–196. Бибкод : 1997Natur.390..192R . дои : 10.1038/36621 . ISSN 1476-4687 . ПМИД 9367159 . S2CID 4403301 .
- ^ Хонда, Акира; Ногами, Масахиро; Ёкодзеки, Такеаки; Ямадзаки, Масакадзу; Накамура, Хироши; Ватанабэ, Хироши; Кавамото, Казумаса; Накаяма, Казухиса; Моррис, Эндрю Дж.; Фроман, Майкл А.; Канахо, Ясунори (24 ноября 1999 г.). «Фосфатидилинозит-4-фосфат-5-киназа α является нижестоящим эффектором малого G-белка ARF6 в формировании мембранных рюш» . Клетка . 99 (5): 521–532. дои : 10.1016/S0092-8674(00)81540-8 . ISSN 0092-8674 . ПМИД 10589680 . S2CID 10031591 .
- ^ Сунь Ю., Тапа Н., Хедман А.С., Андерсон Р.А. (июнь 2013 г.). «Фосфатидилинозит-4,5-бисфосфат: целевое производство и передача сигналов» . Биоэссе . 35 (6): 513–22. дои : 10.1002/bies.201200171 . ПМЦ 3882169 . ПМИД 23575577 .
- ^ Jump up to: а б Ди Паоло Г., Московиц Х.С., Гипсон К., Венк М.Р., Воронов С., Обаяши М. и др. (сентябрь 2004 г.). «Нарушение синтеза PtdIns(4,5)P2 в нервных окончаниях вызывает дефекты в транспортировке синаптических пузырьков». Природа . 431 (7007): 415–22. Бибкод : 2004Natur.431..415P . дои : 10.1038/nature02896 . ПМИД 15386003 . S2CID 4333681 .
- ^ Jump up to: а б Вольпичелли-Дейли Л.А., Лукаст Л., Гонг Л.В., Лю Л., Сасаки Дж., Сасаки Т. и др. (сентябрь 2010 г.). «Фосфатидилинозит-4-фосфат-5-киназы и синтез фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфата в головном мозге» . Журнал биологической химии . 285 (37): 28708–14. дои : 10.1074/jbc.M110.132191 . ПМЦ 2937898 . ПМИД 20622009 .
- ^ Jump up to: а б Ван Ю, Лиан Л, Голден Дж.А., Морриси Э.Э., Абрамс К.С. (июль 2007 г.). «PIP5KI гамма необходим для развития сердечно-сосудистой системы и нейронов» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 104 (28): 11748–53. Бибкод : 2007PNAS..10411748W . дои : 10.1073/pnas.0700019104 . ЧВК 1913884 . ПМИД 17609388 .
- ^ Лю Т, Ли С.Ю. (март 2013 г.). «Фосфатидилинозит-4-фосфат-5-киназа α отрицательно регулирует индуцированный фактором роста нервов рост нейритов в клетках PC12» . Экспериментальная и молекулярная медицина . 45 (3): е16. дои : 10.1038/emm.2013.18 . ПМЦ 3641393 . ПМИД 23538529 .
- ^ Нода И., Нива С., Хомма Н., Фукуда Х., Имаджо-Оми С., Хирокава Н. (январь 2012 г.). «Фосфатидилинозит-4-фосфат-5-киназа альфа (PIPKα) регулирует кинезин деполимеразы нейрональных микротрубочек, KIF2A и подавляет удлинение ветвей аксонов» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 109 (5): 1725–30. Бибкод : 2012PNAS..109.1725N . дои : 10.1073/pnas.1107808109 . ПМК 3277188 . ПМИД 22307638 .
- ^ Ли Х.К., Шабуб Л.С., Чжу В., Золлингер Д., Расбанд М.Н., Фэнси С.П., Денин Б. (март 2015 г.). «Daam2-PIP5K является регуляторным путем передачи сигналов Wnt и терапевтической мишенью ремиелинизации в ЦНС» . Нейрон . 85 (6): 1227–43. дои : 10.1016/j.neuron.2015.02.024 . ПМК 4402944 . ПМИД 25754822 .