VDAC3
| VDAC3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Псевдонимы | VDAC3 , HD-VDAC-3, потенциалзависимый анионный канал 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Внешние идентификаторы | Опустить : 610029 ; МГИ : 106922 ; Гомологен : 36115 ; Генные карты : VDAC3 ; OMA : VDAC3 — ортологи | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Викиданные | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Белок 3 потенциалзависимых анион-селективных каналов ( VDAC3 ) — это белок , который у человека кодируется VDAC3 геном на хромосоме 8. [5] [6] Белок , кодируемый этим геном, представляет собой потенциал-зависимый анионный канал и имеет высокую структурную гомологию с другими изоформами VDAC. [5] [6] [7] Тем не менее, VDAC3 демонстрирует ограниченную способность к порообразованию и вместо этого взаимодействует с другими белками для выполнения своих биологических функций, включая сборку жгутиков сперматозоидов и сборку центриолей. [8] [9] Мутации в VDAC3 связаны с мужским бесплодием, а также с болезнью Паркинсона . [10] [11]
Структура
[ редактировать ]Три изоформы VDAC у человека высококонсервативны, особенно в отношении их трехмерной структуры. VDAC образуют широкую структуру β-цилиндра, внутри которой находится N-конец, частично закрывающий пору. Последовательность изоформы VDAC3 содержит большое количество цистеинов, которые позволяют образовывать дисульфидные мостики и, в конечном итоге, влияют на гибкость β-цилиндра. [7] VDAC также содержат митохондриальную последовательность, обеспечивающую транслокацию белка на внешнюю митохондриальную мембрану. [12] VDAC3 все еще имеет несколько изоформ, включая полноразмерную форму и более короткую форму, называемую VDAC3b. Эта более короткая форма преимущественно экспрессируется в центросомах клеток по сравнению с полноразмерной формой. [8]
Функция
[ редактировать ]VDAC3 принадлежит к семейству митохондриальных поринов и, как ожидается, будет иметь те же биологические функции, что и другие изоформы VDAC. VDAC участвуют в клеточном метаболизме, транспортируя АТФ и другие мелкие метаболиты через внешнюю митохондриальную мембрану . Кроме того, VDAC образуют часть поры перехода митохондриальной проницаемости (MPTP) и, таким образом, способствуют высвобождению цитохрома C, что приводит к апоптозу. [13] Также было обнаружено, что VDAC взаимодействуют с про- или антиапоптотическими белками, такими как белки и киназы семейства Bcl-2, и поэтому могут способствовать апоптозу независимо от MPTP. [14] Тем не менее, эксперименты выявили отсутствие порообразующей способности у изоформы VDAC3, что позволяет предположить, что она может выполнять различные биологические функции. [10] [15] Примечательно, что хотя все изоформы VDAC экспрессируются повсеместно, VDAC3 в основном обнаруживается во внешнем плотном волокне сперматозоида (ODF), где, как предполагается, он способствует правильной сборке и поддержанию жгутиков сперматозоидов. [8] [9] Поскольку мембраны ODF вряд ли поддерживают образование пор, VDAC3 может взаимодействовать с белками-партнерами, выполняя другие функции в ODF. [16] Например, внутри клеток VDAC3 преимущественно локализуется в центросоме и привлекает Mps1 для регуляции сборки центриолей. [8] [9] В случае локализации в митохондриях взаимодействие VDAC3 с Mps1 вместо этого приводит к разборке ресничек. [9]
Клиническое значение
[ редактировать ]VDAC3 принадлежит к группе мембранных каналов митохондрий, участвующих в транслокации адениновых нуклеотидов через внешнюю мембрану. Эти каналы могут также функционировать как сайт связывания митохондрий для гексокиназы и глицеринкиназы . VDAC является важным компонентом апоптотической передачи сигналов и окислительного стресса , особенно как часть пути гибели митохондрий и передачи сигналов апоптоза сердечных миоцитов. [17] Запрограммированная гибель клеток — это отдельный генетический и биохимический путь, необходимый для многоклеточных животных. Интактный путь смерти необходим для успешного эмбрионального развития и поддержания нормального тканевого гомеостаза. Доказано, что апоптоз тесно переплетен с другими важными клеточными путями. Идентификация критических контрольных точек на пути гибели клеток позволила получить фундаментальную информацию для фундаментальной биологии, а также предоставила рациональные цели для новых терапевтических средств при нормальных эмбриологических процессах или во время повреждения клеток (например, ишемически-реперфузионного повреждения во время сердечных приступов и инсультов ). или во время развития и процессов при раке апоптозная клетка претерпевает структурные изменения, включая сморщивание клетки, вздутие плазматической мембраны, ядерную конденсацию и фрагментацию ДНК и ядра . За этим следует фрагментация на апоптотические тельца, которые быстро удаляются фагоцитами , предотвращая тем самым воспалительную реакцию. [18] Это способ гибели клеток, определяемый характерными морфологическими, биохимическими и молекулярными изменениями. Впервые он был описан как «усадочный некроз», а затем этот термин был заменен на апоптоз, чтобы подчеркнуть его роль, противоположную митозу, в тканевой кинетике. На более поздних стадиях апоптоза вся клетка фрагментируется, образуя ряд апоптотических телец, ограниченных плазматической мембраной, которые содержат ядерные и/или цитоплазматические элементы. Ультраструктурный вид некроза весьма различен, основными признаками являются набухание митохондрий, разрушение плазматической мембраны и дезинтеграция клеток. Апоптоз происходит во многих физиологических и патологических процессах. Он играет важную роль во время эмбрионального развития как запрограммированная гибель клеток и сопровождает множество нормальных инволюционных процессов, в которых он служит механизмом удаления «нежелательных» клеток.
Кроме того, VDAC3 участвует в кардиозащите от ишемически-реперфузионного повреждения, например, во время ишемического прекондиционирования сердца. [19] Хотя известно, что большой выброс активных форм кислорода приводит к повреждению клеток, умеренное высвобождение АФК из митохондрий, происходящее во время нелетальных коротких эпизодов ишемии, может играть значительную пусковую роль в путях передачи сигнала ишемического прекондиционирования, приводящего к уменьшение повреждения клеток. Было даже замечено, что во время этого высвобождения активных форм кислорода VDAC3 играет важную роль в трансдукции пути гибели митохондриальных клеток, регулируя тем самым передачу апоптотических сигналов и гибель клеток.
Поскольку VDAC3 является регулятором подвижности сперматозоидов, отсутствие VDAC3 у мышей-самцов приводит к бесплодию. [10] Мутации в VDAC3 также связаны с болезнью Паркинсона, поскольку было замечено, что VDAC3 нацеливает Паркин на дефектные митохондрии для их устранения путем митофагии. Неспособность устранить эти митохондрии приводит к накоплению активных форм кислорода , что обычно считается причиной болезни Паркинсона. [11] Кроме того, было обнаружено, что мыши с нулевым уровнем VDAC3 рождались с ожидаемым менделевским соотношением. Мутантные самки были плодовитыми, а самцы — нет из-за заметного снижения подвижности сперматозоидов. [20] Большинство аксонем придатка яичка обнаруживают структурные дефекты, чаще всего потерю одного дублета микротрубочек в консервативном положении внутри аксонемы. В тестикулярных сперматозоидах дефект наблюдался лишь изредка, что указывает на то, что нестабильность нормально сформированной аксонемы возникает во время созревания сперматозоидов. Напротив, эпителиальные реснички трахеи не имели структурных аномалий, но наблюдалось уменьшенное количество мерцательных клеток. В скелетных мышцах митохондрии имели аномальную форму, активность ферментов комплекса дыхательной цепи была снижена. Активность цитратсинтазы не изменилась, что указывает на отсутствие пролиферации митохондрий, которая обычно возникает в ответ на дефекты дыхательной цепи.
Взаимодействия
[ редактировать ]Было показано, что VDAC3 взаимодействует с:
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000078668 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ Jump up to: а б с GRCm38: Ensembl, выпуск 89: ENSMUSG00000008892 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ «Ссылка на Human PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ Jump up to: а б Мао М, Фу Г, Ву Дж.С., Чжан QH, Чжоу Дж, Кан LX, Хуан QH, Хэ К.Л., Гу БВ, Хань ЗГ, Шэнь Ю, Гу Цзюнь, Юй Юй, Сюй Ш, Ван YX, Чэнь С.Дж., Чэнь Z. (июль 1998 г.). «Идентификация генов, экспрессируемых в гемопоэтических стволовых клетках/клетках-предшественниках CD34(+) человека, с помощью меток экспрессируемых последовательностей и эффективного клонирования кДНК полной длины» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 95 (14): 8175–80. Бибкод : 1998PNAS...95.8175M . дои : 10.1073/pnas.95.14.8175 . ЧВК 20949 . ПМИД 9653160 .
- ^ Jump up to: а б Рахмани З., Монури С., Сиддики А. (ноябрь 1998 г.). «Выделение нового гена потенциал-зависимого анионного канала человека» . Европейский журнал генетики человека . 6 (4): 337–40. дои : 10.1038/sj.ejhg.5200198 . ПМИД 9781040 .
- ^ Jump up to: а б Амодео Г.Ф., Скорчапино М.А., Мессина А., Де Пинто В., Чеккарелли М. (2014). «Распределение заряженных остатков модулирует селективность открытого состояния человеческих изоформ потенциалзависимого анион-селективного канала» . ПЛОС ОДИН . 9 (8): e103879. Бибкод : 2014PLoSO...9j3879A . дои : 10.1371/journal.pone.0103879 . ПМК 4146382 . ПМИД 25084457 .
- ^ Jump up to: а б с д и Маджумдер С., Слабодник М., Пайк А., Марквардт Дж., Фиск Х.А. (октябрь 2012 г.). «VDAC3 регулирует сборку центриолей, направляя Mps1 на центросомы» . Клеточный цикл . 11 (19): 3666–78. дои : 10.4161/cc.21927 . ПМК 3478317 . ПМИД 22935710 .
- ^ Jump up to: а б с д Маджумдер С., Фиск Х.А. (март 2013 г.). «VDAC3 и Mps1 отрицательно регулируют цилиогенез» . Клеточный цикл . 12 (5): 849–58. дои : 10.4161/cc.23824 . ПМЦ 3610733 . ПМИД 23388454 .
- ^ Jump up to: а б с Рейна С, Палермо В, Гуарнера А, Гуарино Ф, Мессина А, Маццони С, Де Пинто В (июль 2010 г.). «Замена N-конца VDAC1 на VDAC3 восстанавливает полную активность канала и придает клетке антивозрастные свойства». Письма ФЭБС . 584 (13): 2837–44. Бибкод : 2010FEBSL.584.2837R . дои : 10.1016/j.febslet.2010.04.066 . hdl : 11573/126366 . ПМИД 20434446 . S2CID 22130291 .
- ^ Jump up to: а б с Сунь Ю., Вашишт А.А., Чиу Дж., Вольшлегель Дж.А., Драйер Л. (ноябрь 2012 г.). «Вольтаж-зависимые анионные каналы (VDAC) привлекают Паркин к дефектным митохондриям, чтобы способствовать митохондриальной аутофагии» . Журнал биологической химии . 287 (48): 40652–60. дои : 10.1074/jbc.M112.419721 . ПМЦ 3504778 . ПМИД 23060438 .
- ^ Де Пинто В., Мессина А., Лейн DJ, Лоуэн А. (май 2010 г.). «Потенциал-зависимый анион-селективный канал (VDAC) в плазматической мембране» . Письма ФЭБС . 584 (9): 1793–9. Бибкод : 2010FEBSL.584.1793D . дои : 10.1016/j.febslet.2010.02.049 . ПМИД 20184885 . S2CID 3391282 .
- ^ «Энтрез Ген: потенциалзависимый анионный канал 3» .
- ^ Ли MJ, Ким JY, Сук К., Пак JH (май 2004 г.). «Идентификация индуцируемого гипоксией фактора 1 альфа-чувствительного гена HGTD-P в качестве медиатора в митохондриальном апоптотическом пути» . Молекулярная и клеточная биология . 24 (9): 3918–27. дои : 10.1128/mcb.24.9.3918-3927.2004 . ПМЦ 387743 . ПМИД 15082785 .
- ^ Де Пинто В., Гуарино Ф., Гуарнера А., Мессина А., Рейна С., Томаселло Ф.М., Палермо В., Маццони К. (2010). «Характеристика изоформ VDAC человека: особая функция VDAC3?» . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) — Биоэнергетика . 1797 (6–7): 1268–75. дои : 10.1016/j.bbabio.2010.01.031 . ПМИД 20138821 .
- ^ Хинш К.Д., Де Пинто В., Айрес В.А., Шнайдер Х, Мессина А., Хинш Э. (апрель 2004 г.). «Потенциал-зависимые анион-селективные каналы VDAC2 и VDAC3 представляют собой многочисленные белки во внешних плотных волокнах крупного рогатого скота, цитоскелетном компоненте жгутика сперматозоида» . Журнал биологической химии . 279 (15): 15281–8. дои : 10.1074/jbc.M313433200 . ПМИД 14739283 .
- ^ Даниал Н.Н., Корсмейер С.Дж. (январь 2004 г.). «Гибель клетки: критические контрольные точки» . Клетка . 116 (2): 205–19. дои : 10.1016/S0092-8674(04)00046-7 . ПМИД 14744432 . S2CID 10764012 .
- ^ Керр Дж. Ф., Уилли А. Х., Карри А. Р. (август 1972 г.). «Апоптоз: основное биологическое явление, имеющее далеко идущие последствия в кинетике тканей» . Британский журнал рака . 26 (4): 239–57. дои : 10.1038/bjc.1972.33 . ПМК 2008650 . ПМИД 4561027 .
- ^ Лием Д.А., Хонда Х.М., Чжан Дж., Ву Д., Пинг П. (декабрь 2007 г.). «Прошлый и современный курс кардиопротекции против ишемически-реперфузионного повреждения». Журнал прикладной физиологии . 103 (6): 2129–36. doi : 10.1152/japplphysicalol.00383.2007 . ПМИД 17673563 . S2CID 24815784 .
- ^ Сэмпсон М.Дж., Декер В.К., Боде А.Л., Руитенбек В., Армстронг Д., Хикс М.Дж., Крейген У.Дж. (октябрь 2001 г.). «Неподвижные сперматозоиды и бесплодие у мышей, у которых отсутствует потенциал-зависимый митохондриальный анионный канал типа 3» . Журнал биологической химии . 276 (42): 39206–12. дои : 10.1074/jbc.M104724200 . hdl : 2066/185675 . ПМИД 11507092 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Стелцль Ю, Ворм Ю, Лаловски М, Хениг К, Брембек Ф.Х., Гёлер Х, Стродике М, Ценкнер М, Шенхерр А, Кеппен С, Тимм Дж, Минцлафф С, Абрахам С, Бок Н, Китцманн С, Гёдде А, Токсёз Е , Дроге А., Кробич С., Корн Б., Бирчмайер В., Лерах Х., Ванкер Э.Э. (сентябрь 2005 г.). «Сеть белок-белкового взаимодействия человека: ресурс для аннотирования протеома» . Клетка . 122 (6): 957–68. дои : 10.1016/j.cell.2005.08.029 . hdl : 11858/00-001M-0000-0010-8592-0 . ПМИД 16169070 . S2CID 8235923 .
- Лефьевр Л., Чен Ю., Коннер С.Дж., Скотт Дж.Л., Publicover SJ, Ford WC, Барратт CL (сентябрь 2007 г.). «Человеческие сперматозоиды содержат множество мишеней для S-нитрозилирования белка: альтернативный механизм модуляции функции сперматозоидов оксидом азота?» . Протеомика . 7 (17): 3066–84. дои : 10.1002/pmic.200700254 . ПМЦ 2777308 . ПМИД 17683036 .
- Декер В.К., Крейген В.Дж. (май 2000 г.). «Тканеспецифичный, альтернативно сплайсированный одиночный экзон ATG гена потенциал-зависимого анионного канала 3-го типа не создает усеченную изоформу белка in vivo». Молекулярная генетика и обмен веществ . 70 (1): 69–74. дои : 10.1006/mgme.2000.2987 . ПМИД 10833333 .
- Сэмпсон М.Дж., Декер В.К., Боде А.Л., Руитенбек В., Армстронг Д., Хикс М.Дж., Крейген У.Дж. (октябрь 2001 г.). «Неподвижные сперматозоиды и бесплодие у мышей, у которых отсутствует потенциал-зависимый митохондриальный анионный канал типа 3» . Журнал биологической химии . 276 (42): 39206–12. дои : 10.1074/jbc.M104724200 . hdl : 2066/185675 . ПМИД 11507092 .
- Сэмпсон М.Дж., Ловелл Р.С., Крейген У.Дж. (июль 1997 г.). «Семейство генов потенциал-зависимых анионных каналов мышей. Консервативная структура и функция» . Журнал биологической химии . 272 (30): 18966–73. дои : 10.1074/jbc.272.30.18966 . ПМИД 9228078 .
- Чжан QH, Е М, Ву XY, Рен SX, Чжао М, Чжао CJ, Фу Г, Шен Ю, Фань ХИ, Лу Г, Чжун М, Сюй XR, Хань ZG, Чжан JW, Тао Дж, Хуан QH, Чжоу Дж , Ху GX, Гу J, Чен SJ, Чен Z (октябрь 2000 г.). «Клонирование и функциональный анализ кДНК с открытыми рамками считывания для 300 ранее неопределенных генов, экспрессируемых в CD34+ гемопоэтических стволовых клетках/клетках-предшественниках» . Геномные исследования . 10 (10): 1546–60. дои : 10.1101/гр.140200 . ПМК 310934 . ПМИД 11042152 .
- Мерле А., Розенфельдер Х., Шупп И., дель Валь С., Арльт Д., Хане Ф., Бектель С., Симпсон Дж., Хофманн О., Хиде В., Глаттинг К.Х., Хубер В., Пепперкок Р., Пустка А., Виманн С. (январь 2006 г.). «База данных LIFEdb в 2006 году» . Исследования нуклеиновых кислот . 34 (Проблема с базой данных): D415–8. дои : 10.1093/nar/gkj139 . ПМЦ 1347501 . ПМИД 16381901 .
- Хартли Дж.Л., Темпл Г.Ф., Браш Массачусетс (ноябрь 2000 г.). «Клонирование ДНК с использованием сайт-специфической рекомбинации in vitro» . Геномные исследования . 10 (11): 1788–95. дои : 10.1101/гр.143000 . ПМК 310948 . ПМИД 11076863 .
- Хинш К.Д., Де Пинто В., Айрес В.А., Шнайдер Х, Мессина А., Хинш Э. (апрель 2004 г.). «Потенциал-зависимые анион-селективные каналы VDAC2 и VDAC3 представляют собой многочисленные белки во внешних плотных волокнах крупного рогатого скота, цитоскелетном компоненте жгутика сперматозоида» . Журнал биологической химии . 279 (15): 15281–8. дои : 10.1074/jbc.M313433200 . ПМИД 14739283 .
- Декер В.К., Боулз К.Р., Шатте Э.К., Таубин Дж.А., Крейген В.Дж. (октябрь 1999 г.). «Пересмотренное точное картирование локусов потенциал-зависимых анионных каналов человека с помощью радиационного гибридного анализа». Геном млекопитающих . 10 (10): 1041–2. дои : 10.1007/s003359901158 . ПМИД 10501981 . S2CID 27663120 .
- Раш Дж., Мориц А., Ли К.А., Го А., Госс В.Л., Спек Э.Дж., Чжан Х., Чжа XM, Полакевич Р.Д., Комб М.Дж. (январь 2005 г.). «Иммуноаффинное профилирование фосфорилирования тирозина в раковых клетках». Природная биотехнология . 23 (1): 94–101. дои : 10.1038/nbt1046 . ПМИД 15592455 . S2CID 7200157 .
- Виманн С., Арльт Д., Хубер В., Велленройтер Р., Шлегер С., Мерле А., Бектель С., Зауэрманн М., Корф У., Пепперкок Р., Зюльтманн Х., Пустка А. (октябрь 2004 г.). «От ORFeome к биологии: конвейер функциональной геномики» . Геномные исследования . 14 (10Б): 2136–44. дои : 10.1101/гр.2576704 . ПМК 528930 . ПМИД 15489336 .
- Сэмпсон М.Дж., Росс Л., Декер В.К., Крейген В.Дж. (ноябрь 1998 г.). «Новая изоформа белка внешней мембраны митохондрий VDAC3 посредством альтернативного сплайсинга экзона из 3 оснований. Функциональные характеристики и субклеточная локализация» . Журнал биологической химии . 273 (46): 30482–6. дои : 10.1074/jbc.273.46.30482 . ПМИД 9804816 .
- Юинг Р.М., Чу П., Элизма Ф., Ли Х., Тейлор П., Клими С., МакБрум-Серажевски Л., Робинсон М.Д., О'Коннор Л., Ли М., Тейлор Р., Дарси М., Хо Ю, Хейлбут А., Мур Л., Чжан С., Орнацкий О, Бухман Ю.В., Этьер М., Шэн Ю., Василеску Дж., Абу-Фарха М., Ламберт Дж.П., Дьюэл Х.С., Стюарт II, Кюль Б., Хог К., Колвилл К., Гладвиш К., Маскат Б., Кинач Р., Адамс С.Л., Моран М.Ф., Морин ГБ, Топалоглу Т., Фигейс Д. (2007). «Крупномасштабное картирование белково-белковых взаимодействий человека методом масс-спектрометрии» . Молекулярная системная биология . 3 (1): 89. дои : 10.1038/msb4100134 . ПМЦ 1847948 . ПМИД 17353931 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- VDAC3+белок+человек Национальной медицинской библиотеки США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)