Интернексин
| Белок промежуточных нитей нейронов интернексин, альфа | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| Символ | КОГДА | ||
| Альт. символы | НЭФ5 | ||
| ген NCBI | 9118 | ||
| HGNC | 6057 | ||
| МОЙ БОГ | 605338 | ||
| RefSeq | НМ_032727 | ||
| ЮниПрот | Q16352 | ||
| Другие данные | |||
| Локус | Хр. 10 q24 | ||
| |||
Интернексин , альфа-интернексин класса IV , представляет собой промежуточную нить массой примерно 66 кДа . Первоначально белок был выделен из зрительного нерва и спинного мозга крыс. [1] Белок очищается совместно с другими субъединицами нейрофиламентов , как это было первоначально обнаружено, однако в некоторых зрелых нейронах он может быть единственным экспрессируемым нейрофиламентом. Белок присутствует в развивающихся нейробластах и в центральной нервной системе взрослых. Белок является основным компонентом сети промежуточных филаментов в небольших интернейронах и зернистых клетках мозжечка, где он присутствует в параллельных волокнах.
Структура
[ редактировать ]Альфа-интернексин имеет гомологичный центральный стержневой домен , состоящий примерно из 310 аминокислотных остатков, которые образуют высококонсервативную альфа-спиральную область . Центральный стержневой домен отвечает за спиральную структуру и окружен аминоконцевой головной областью и карбоксиконцевым хвостом. [2] Этот стержневой домен также участвует в структуре сборки нити диаметром 10 нм. Головная и хвостовая области содержат сегменты, которые очень гомологичны структуре NF-M. [1] Головная область является высокоосновной и содержит множество полимеров серина и треонина , в то время как хвостовая область имеет отчетливые мотивы последовательности, такие как область, богатая глутаматом. [3] Альфа-домен состоит из гептадных повторов гидрофобных , остатков которые способствуют образованию спиральной структуры. [3] Структура альфа-интернексина высоко консервативна у крыс, мышей и человека. [1]
Альфа-интернексин может образовывать гомополимеры , в отличие от гетерополимера, нейрофиламентами образуемого . Такое образование предполагает, что α-интернексин и три нейрофиламента образуют отдельные системы филаментов. [4] Альфа-интернексин не только может образовывать гомополимеры, но и формировать сеть удлиненных филаментов в отсутствие других белков промежуточных филаментов и эффективно собираться с любой субъединицей типа IV или типа III in vitro. [1] В Ching et al. предложена модель сборки промежуточных филаментов. Эта модель включает в себя следующие этапы:
- Шаг 1 : на первом этапе сборки IF две параллельные, не расположенные в шахматном порядке цепи промежуточных филаментов полипептидные образуют димер через свои a-спиральные стержневые домены; эти димеры могут быть либо гомодимерами , либо гетеродимерами .
- Шаг 2 : димеры могут соединяться латерально с образованием антипараллельных, не расположенных в шахматном порядке тетрамеров или антипараллельных, расположенных в шахматном порядке тетрамеров.
- Шаг 3 : димеры могут также ассоциироваться в продольном направлении с коротким перекрытием а-спиральных стержневых доменов от головы к хвосту.
- Шаг 4 : эти латеральные и продольные ассоциации приводят к образованию протофибрилл (октамеров) и, в конечном итоге, промежуточных филаментов размером 10 нм. [5]
Тесная связь между триплетными белками нейрофиламентов и α-интернексином вполне очевидна. α-интернексин функционально взаимозависим с триплетными белками нейрофиламентов. [4] Если генетически удалить NF-M и/или NF-H у мышей, транспорт и присутствие в аксонах центральной нервной системы α-интернексина будет резко снижено. Они не только функционально схожи, но и скорость оборота у всех четырех белков одинакова. [4]
Функция и выражение
[ редактировать ]Он экспрессируется на ранних стадиях развития в нейробластах вместе с α-интернексином и периферином . По мере продолжения развития нейронов триплетные белки нейрофиламентов (NF-L: низкомолекулярная масса нейрофиламентов , NF-M: средняя молекулярная масса нейрофиламентов и NF-H: высокомолекулярная масса нейрофиламентов) экспрессируются в порядке возрастания молекулярной массы в виде экспрессии альфа-интернексина. уменьшается. [3] На стадии развития нейробластов α-интернексин обнаруживается в нейробластах, происходящих из нервной трубки и нервного гребня.
Во взрослых клетках α-интернексин обильно экспрессируется в центральной нервной системе , в цитоплазме нейронов вместе с триплетными белками нейрофиламентов. Они экспрессируются в относительно фиксированном стехиометрическом соотношении с нейрофиламентами. [4]
Альфа-интернексин представляет собой нить мозга и центральной нервной системы, которая участвует в развитии нейронов и, как предполагается, играет роль в росте аксонов . Гефилтин и ксефилтин, гомологи α-интернексина у рыбок данио и Xenopus laevis , соответственно, высоко экспрессируются во время роста сетчатки и регенерации зрительных аксонов и, следовательно, способствуют предположению о том, что α-интернексин и рост аксонов могут быть связаны. [1] На основании этого предположения были проведены исследования с целью создания более прочного моста между ними. В ходе нокаутных исследований на мышах ингибирование альфа-интернексина не оказало видимого влияния на развитие нервной системы , что позволяет предположить, что альфа-интернексин не влияет на рост аксонов, однако нокаутное исследование не смогло исключить тонкие различия, которые может иметь белок. вызванный. [4] Альфа-интернексин не только связан с ростом аксонов, но и может регулировать стабильность или диаметр аксонов посредством изменений в филаментах и их субъединичном составе. [1] Кроме того, интернексин может участвовать в поддержании или формировании дендритных шипов. [4] Было много предположений относительно функции альфа-интернексина, но в настоящее время не существует конкретных доказательств, полностью подтверждающих или опровергающих эти предположения.
Ассоциации заболеваний
[ редактировать ]Альфа-интернексин также участвует в некоторых дегенеративных заболеваниях, таких как болезнь Альцгеймера , боковой амиотрофический склероз , деменция с тельцами Леви , болезнь Паркинсона , невропатии , тропический спастический парапарез и миелопатия, связанная с HTLV-1. При миелопатии HTLV-1 Tax, трансактиватор, экспрессируемый HTLV-1, взаимодействует с α-интернексином в клеточной культуре, что приводит к резкому снижению трансактивации Tax и образованию промежуточных филаментов.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж Левавассер Ф., Чжу Ц и Жюльен Жюльен. Нет необходимости в альфа-интернексине для развития нервной системы и радиального роста аксонов. Молекулярные исследования мозга. 69:104-112. (1999).
- ^ Ларивьер, Р. и Жюльен Ж.П. Функции промежуточных филаментов в развитии нейронов и заболеваниях. Журнал нейробиологии. 58(1): 131–48. (2004).
- ^ Jump up to: а б с Каталог № CPCA-a-Int: Куриные поликлональные антитела к альфа-интернексину. ЭнКор Биотехнология Инк. 2011.
- ^ Jump up to: а б с д и ж Дюпри, П. и Д. Полен. Что можно узнать из регуляции генов промежуточных филаментов у эмбрионов мышей? Международный журнал биологии развития. 39:443-457. (1995).
- ^ Чинг Дж. и Р. Лием. Анализ роли головных доменов белков промежуточных филаментов нейронов крысы IV типа в сборке филаментов с использованием химерных белков с замененными доменами . Журнал клеточной науки. 112:2233-2240. (1999).
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Взаимодействие интернексина альфа
- альфа-интернексин в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)