Динамин
| Семья Динамин | |||
|---|---|---|---|
 Структура безнуклеотидного моторного домена миозина II из Dictyostelium discoideum, слитого с доменом ГТФазы динамина I из Rattus norvegicus | |||
| Идентификаторы | |||
| Символ | Динамин_Н | ||
| Пфам | PF00350 | ||
| Пфам Клан | CL0023 | ||
| ИнтерПро | ИПР001401 | ||
| PROSITE | PDOC00362 | ||
| |||
| Динамин центральный район | |||
|---|---|---|---|
Структура безнуклеотидного моторного домена миозина II из Dictyostelium discoideum, слитого с доменом ГТФазы динамина I из Rattus norvegicus | |||
| Идентификаторы | |||
| Символ | Динамин_М | ||
| Пфам | PF01031 | ||
| ИнтерПро | IPR000375 | ||
| |||
Динамин представляет собой ГТФазу, ответственную за эндоцитоз в эукариотической клетке. Динамин является частью « суперсемейства динаминов », которое включает классические динамины, динаминоподобные белки, белки Mx , OPA1 , митофузины и GBP . Члены семейства динаминов в основном участвуют в отщеплении новообразованных везикул от мембраны одного клеточного компартмента, их нацеливании и слиянии с другим компартментом как на поверхности клетки (особенно интернализация кавеол ), так и в аппарате Гольджи . аппарат . [1] [2] [3] Члены семейства Dynamin также играют роль во многих процессах, включая деление органелл . [4] цитокинез и микробных патогенов устойчивость .
Структура
[ редактировать ]
Сам динамин представляет собой массой 96 кДа фермент и впервые был выделен, когда исследователи пытались изолировать новые моторы на основе микротрубочек из бычьего мозга. Динамин широко изучался в контексте отпочкования покрытых клатрином пузырьков из клеточной мембраны . [3] [6] Начиная с N-конца , Dynamin состоит из домена GTPase, соединенного со спиральным доменом стебля через гибкую область шейки, содержащую сигнальный элемент пучка и эффекторный домен GTPase . На противоположном конце домена стебля находится петля, которая соединяется с мембраносвязывающим доменом гомологичности плекстрина . Затем белковая цепь возвращается к домену ГТФазы и заканчивается доменом, богатым пролином , который связывается с доменами гомологии Src многих белков.
Функция
[ редактировать ]Во время клатрин-опосредованного эндоцитоза клеточная мембрана инвагинируется с образованием отпочковавшегося пузырька. Динамин связывается с шейкой эндоцитарного пузырька и собирается вокруг него, образуя спиральный полимер, устроенный так, что домены ГТФазы димеризуются асимметрично по спиральным ступеням. [7] [8] Полимер сжимает нижележащую мембрану при связывании и гидролизе GTP за счет конформационных изменений, исходящих из области гибкой шейки, которые изменяют общую спиральную симметрию. [8] Сужение шейки пузырька приводит к формированию состояния полуделения мембраны, что в конечном итоге приводит к разрыву мембраны. [2] [6] [9] Сжатие может быть отчасти результатом скручивающей активности динамина, что делает динамин единственным известным молекулярным мотором, обладающим скручивающей активностью. [10]
Типы
[ редактировать ]У млекопитающих были идентифицированы три различных гена динамина с ключевыми различиями в последовательностях их доменов, гомологичных плекстрину, что приводит к различиям в распознавании липидных мембран:
- Динамин I экспрессируется в нейронах и нейроэндокринных клетках.
- Динамин II экспрессируется в большинстве типов клеток.
- Динамин III сильно экспрессируется в яичках , но также присутствует в сердца , мозга и легких . тканях [1] [6]
Фармакология
[ редактировать ]Были разработаны низкомолекулярные ингибиторы активности динамина, в том числе Dynasore. [11] [12] и фотопереключаемые производные (Dynazo) [13] для пространственно-временного контроля эндоцитоза светом ( фотофармакология ).
Последствия заболевания
[ редактировать ]мутации в динамине II Было обнаружено, что вызывают доминантную промежуточную болезнь Шарко-Мари-Тута . [14] Было высказано предположение, что эпилептическая энцефалопатия, вызывающая мутации de novo в динамине, вызывает дисфункцию расщепления пузырьков во время эндоцитоза синаптических пузырьков. [15]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Хенли, Джон Р.; Цао, Хун; МакНивен, Марк А. (16 декабря 1999 г.). «Участие динамина в биогенезе цитоплазматических везикул» . Журнал ФАСЭБ . 13 (9002): С243-7. дои : 10.1096/fasebj.13.9002.S243 . ПМИД 10619136 . S2CID 24401725 .
- ^ Jump up to: а б Хиншоу, Дж. «Заявление об исследовании, Дженни Э. Хиншоу, доктор философии». Архивировано 15 июля 2021 г. в Национальном институте диабета, заболеваний органов пищеварения и почек Wayback Machine , Лаборатория клеточной биохимии и биологии. По состоянию на 19 марта 2013 г.
- ^ Jump up to: а б Уррутия Р., Хенли-младший, Кук Т., МакНивен М.А. (январь 1997 г.). «Динамины: избыточные или отдельные функции для расширяющегося семейства родственных GTPases?» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 94 (2): 377–384. Бибкод : 1997PNAS...94..377U . дои : 10.1073/pnas.94.2.377 . ПМК 34135 . ПМИД 9012790 .
- ^ Томс С., Эрдманн Р. (октябрь 2005 г.). «Связанные с динамином белки и белки Pex11 в делении и пролиферации пероксисом». Журнал ФЭБС . 272 (20): 5169–5181. дои : 10.1111/j.1742-4658.2005.04939.x . ПМИД 16218949 .
- ^ Хиншоу Дж. Э., Шмид С. Л. (март 1995 г.). «Динамин самособирается в кольца, что предполагает механизм отпочкования покрытых везикул». Природа . 374 (6518): 190–192. Бибкод : 1995Natur.374..190H . дои : 10.1038/374190a0 . ПМИД 7877694 . S2CID 4365628 .
- ^ Jump up to: а б с Праефке Г.Дж., МакМахон Х.Т. (февраль 2004 г.). «Суперсемейство динаминов: универсальные мембранные трубочки и молекулы деления?». Обзоры природы. Молекулярно-клеточная биология . 5 (2): 133–147. дои : 10.1038/nrm1313 . ПМИД 15040446 . S2CID 6305282 .
- ^ Сундборгер А.С., Фанг С., Хейманн Дж.А., Рэй П., Чаппи Дж.С., Хиншоу Дж.Э. (август 2014 г.). «Динаминовый мутант определяет сверхсжатое состояние предделения» . Отчеты по ячейкам . 8 (3): 734–742. дои : 10.1016/j.celrep.2014.06.054 . ПМК 4142656 . ПМИД 25088425 .
- ^ Jump up to: а б Конг Л., Сочацкий К.А., Ван Х., Фанг С., Канагараджа Б., Кер А.Д. и др. (август 2018 г.). «Крио-ЭМ динаминового полимера, собранного на липидной мембране» . Природа . 560 (7717): 258–262. Бибкод : 2018Natur.560..258K . дои : 10.1038/s41586-018-0378-6 . ПМК 6121775 . ПМИД 30069048 .
- ^ Маттила Дж.П., Шнырова А.В., Сундборгер А.С., Хортелано Э.Р., Фурманс М., Нейман С. и др. (август 2015 г.). «Промежуточное вещество полуделения связывает две механически различные стадии деления мембраны» . Природа . 524 (7563): 109–113. Бибкод : 2015Natur.524..109M . дои : 10.1038/nature14509 . ПМЦ 4529379 . ПМИД 26123023 .
- ^ Ру А., Уйхази К., Фрост А., Де Камилли П. (май 2006 г.). «GTP-зависимое скручивание динамина приводит к сужению и напряжению при делении мембраны». Природа . 441 (7092): 528–531. Бибкод : 2006Natur.441..528R . дои : 10.1038/nature04718 . ПМИД 16648839 . S2CID 4413887 .
- ^ Масия Э., Эрлих М., Массоль Р., Букро Э., Бруннер С., Кирххаузен Т. (июнь 2006 г.). «Динасор, проницаемый для клеток ингибитор динамина» . Развивающая клетка . 10 (6): 839–850. дои : 10.1016/j.devcel.2006.04.002 . ПМИД 16740485 .
- ^ Эшенбург С., Реубольд Т.Ф. (ноябрь 2018 г.). «Модуляция функции динамина малыми молекулами» . Биологическая химия . 399 (12): 1421–1432. дои : 10.1515/hsz-2018-0257 . ПМИД 30067507 . S2CID 51895475 .
- ^ Камареро Н., Траперо А., Перес-Хименес А., Масия Е., Гомила-Хуанеда А., Мартин-Кирос А. и др. (сентябрь 2020 г.). «Коррекция: фотопереключаемые аналоги диназора для контроля эндоцитоза под действием света» . Химическая наука . 11 (35): 9712. doi : 10.1039/D0SC90189J . ПМЦ 7495901 . ПМИД 33016959 .
- ^ Цюхнер С., Нуреддин М., Кеннерсон М., Верховен К., Клейс К., Де Йонге П. и др. (март 2005 г.). «Мутации в домене гомологии плекстрина динамина 2 вызывают доминантную промежуточную болезнь Шарко-Мари-Тута». Природная генетика . 37 (3): 289–294. дои : 10.1038/ng1514 . ПМИД 15731758 . S2CID 19191581 .
- ^ Дхиндса Р.С., Брэдрик С.С., Яо X, Хейнцен Е.Л., Петровски С., Крюгер Б.Дж. и др. (июнь 2015 г.). «Мутации в DNM1, вызывающие эпилептическую энцефалопатию, нарушают эндоцитоз синаптических пузырьков» . Неврология. Генетика . 1 (1): е4. дои : 10.1212/01.NXG.0000464295.65736.da . ПМК 4821085 . ПМИД 27066543 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Динамины в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
