Клоден
Клаудины — семейство белков , которые, наряду с окклюдином , являются наиболее важными компонентами плотных контактов ( zonulae occludentes ). [ 1 ] [ 2 ] Плотные контакты создают парацеллюлярный барьер, который контролирует поток молекул в межклеточном пространстве между клетками эпителия . [ 1 ] [ 3 ] [ 4 ] Они имеют четыре трансмембранных домена, N-конец и С-конец находятся в цитоплазме.
Структура
[ редактировать ]Клаудины небольшие (20–24/27 килодальтон (кДа)) [ 5 ] трансмембранные белки , которые обнаружены во многих организмах , от нематод до человека . Все они имеют очень похожую структуру. Клаудины охватывают клеточную мембрану 4 раза, причем N-концевой и С-концевой конца расположены в цитоплазме , а две внеклеточные петли демонстрируют наибольшую степень консервативности.
Клаудины обладают как цис-, так и транс-взаимодействиями между клеточными мембранами. [ 6 ] Цис-взаимодействия - это когда клаудины на одной и той же мембране взаимодействуют, один из способов их взаимодействия - это трансмембранный домен, имеющий молекулярные взаимодействия. [ 7 ] Транс-взаимодействие — это когда клаудины соседних клеток взаимодействуют через свои внеклеточные петли. [ 8 ] Цис-взаимодействия также известны как взаимодействия «сторона-сторона», а транс-взаимодействия также известны как взаимодействия «голова к голове». [ 9 ]
Обычно плотный переход известен своей непроницаемостью. Однако в зависимости от типа клаудина и их взаимодействия существует избирательная проницаемость. Сюда входит селективность по заряду и селективность по размеру. [ 7 ]
N-терминал
[ редактировать ]N-концевой конец обычно очень короткий (1–10 аминокислот). [ 10 ] [ 8 ] Он расположен в цитоплазме, где, как полагают, участвует в передаче сигналов клетками, организации цитоскелета и других возможных функциях. [ 11 ]
C-терминал
[ редактировать ]С-конец имеет более длинную цепь и расположен в цитоплазме. Его длина варьируется от 21 до 63 и необходима для локализации этих белков в плотных соединениях. [ 10 ] Считается, что он может играть роль в передаче сигналов клетками. [ 11 ] Все клаудины человека (за исключением Claudin 12) имеют домены, которые позволяют им связываться с PDZ-доменами каркасных белков .
Трансмембранный домен
[ редактировать ]Трансмембранный домен — это аминокислоты, которые проникают через клеточную мембрану. Трансмембранный домен важен для цис-взаимодействия клаудинов.
Первая внеклеточная петля
[ редактировать ]Первая внеклеточная петля имеет диапазон 42-56 аминокислот и длиннее второй внеклеточной петли. Предполагается, что цистеины , обнаруженные в первой внеклеточной петле, образуют дисульфидные связи . Эта петля содержит заряженные аминокислоты, которые могут быть предиктором селективности заряда плотных контактов. Первая внеклеточная петля играет роль в транс-взаимодействии клаудинов соседних клеток. [ 7 ]
Вторая внеклеточная петля
[ редактировать ]Вторая внеклеточная петля короче первой внеклеточной петли. В этой короткой цепи аминокислот имеется три гидрофобных остатка. Предполагается, что эти три остатка вносят вклад в транс-взаимодействие белков между соседними клетками. [ 7 ]
История
[ редактировать ]Клаудины были впервые названы в 1998 году японскими исследователями Микио Фурусе и Шойчиро Цукита из Киотского университета . [ 12 ] Название клаудин происходит от латинского слова claudere («закрывать»), что указывает на барьерную роль этих белков.
Исследования
[ редактировать ]В недавнем обзоре обсуждаются данные о структуре и функциях белков семейства клаудинов с использованием системного подхода для понимания данных, полученных с помощью методов протеомики . [ 13 ]
Химерный клаудин был синтезирован, чтобы помочь улучшить понимание структуры и функции плотного соединения. [ 14 ]
Компьютерное моделирование — еще один метод, используемый для расширения исследований структуры и функций клаудинов. [ 9 ]
Гены
[ редактировать ]| PMP22_Клаудин | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| Символ | PMP22_Клаудин | ||
| Пфам | PF00822 | ||
| Пфам Клан | CL0375 | ||
| ИнтерПро | ИПР004031 | ||
| PROSITE | PDOC01045 | ||
| TCDB | 1.H.1 | ||
| Суперсемейство OPM | 194 | ||
| белок OPM | 4p79 | ||
| |||
В геноме человека обнаружено 23 гена белков клаудина. [ 14 ] у млекопитающих имеется 27 трансмембранных доменов. [ 8 ] [ 11 ] Консервация не наблюдается на генетическом уровне . Несмотря на то, что генетический уровень не консервативен у клаудинов, их структурная консервация очень схожа.
- CLDN1 , CLDN2 , CLDN3 , CLDN4 , CLDN5 , CLDN6 , CLDN7 , CLDN8 , CLDN9 , CLDN10 , [ 15 ] CLDN11 , CLDN12 , CLDN13 , CLDN14 , CLDN15 , CLDN16 , CLDN17 , CLDN18 , CLDN19 , [ 16 ] КЛДН20 , КЛДН21 , КЛДН22 , КЛДН23
См. также
[ редактировать ]Дополнительные изображения
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Хоу Дж, Конрад М (1 января 2010 г.). «Глава 7. Обращение с клаудином и почечным магнием». В Ю А.С. (ред.). Актуальные темы мембран . Том. 65. Академическая пресса. стр. 151–176. дои : 10.1016/s1063-5823(10)65007-7 . ISBN 9780123810397 .
- ^ Фурусэ М (01 января 2010 г.). «Глава 1 - Введение: клаудины, плотные соединения и параклеточный барьер». В Ю А.С. (ред.). Актуальные темы мембран . Том. 65. Академическая пресса. стр. 1–19. дои : 10.1016/s1063-5823(10)65001-6 . ISBN 9780123810397 .
- ^ Саси К., Амозаде Й. (1 января 2014 г.). «Глава шестая - Новое понимание функций, регуляции и патологической роли плотных соединений в эпителии канальцев почек». В Чон К.В. (ред.). Международное обозрение клеточной и молекулярной биологии . Том. 308. Академик Пресс. стр. 205–271. дои : 10.1016/b978-0-12-800097-7.00006-3 . ISBN 9780128000977 . ПМИД 24411173 .
- ^ Отани Т., Нгуен Т.П., Токуда С., Сугихара К., Сугавара Т., Фурусе К. и др. (октябрь 2019 г.). «Клаудины и JAM-A координально регулируют образование плотных соединений и полярность эпителия» . Журнал клеточной биологии . 218 (10): 3372–3396. дои : 10.1083/jcb.201812157 . ПМК 6781433 . ПМИД 31467165 .
- ^ Грин С., Кэмпбелл М., Джанигро Д. (01.01.2019). «Глава 1 - Основы анатомии мозгового барьера и глобальных функций». В Лонсере Р.Р., Сарнтиноранонт М., Банкевич К. (ред.). Доставка лекарств для нервной системы . Академическая пресса. стр. 3–20. дои : 10.1016/b978-0-12-813997-4.00001-3 . ISBN 978-0-12-813997-4 . S2CID 198273920 .
- ^ Хазелофф Р.Ф., Пионтек Дж., Блазиг И.Е. (01.01.2010). «Глава 5 - Исследование цис- и транс-взаимодействий между клаудинами». В Ю А.С. (ред.). Актуальные темы мембран . Том. 65. Академическая пресса. стр. 97–112. дои : 10.1016/s1063-5823(10)65005-3 . ISBN 9780123810397 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Гюнцель Д, Ю А.С. (апрель 2013 г.). «Клаудины и модуляция проницаемости плотного перехода» . Физиологические обзоры . 93 (2): 525–569. doi : 10.1152/physrev.00019.2012 . ПМК 3768107 . ПМИД 23589827 .
- ^ Перейти обратно: а б с «Кристаллические структуры клаудинов: понимание их межмолекулярных взаимодействий» . Анналы Нью-Йоркской академии наук . 1205 . Сентябрь 2010 г. doi : 10.1111/nyas.2010.1205.issue-s1 . ISSN 0077-8923 .
- ^ Перейти обратно: а б Фулади С., Джаннат Р.В., Шен Л., Вебер Ч.Р., Халили-Араги Ф. (январь 2020 г.). «Вычислительное моделирование структуры и функции Клаудина» . Международный журнал молекулярных наук . 21 (3): 742. doi : 10.3390/ijms21030742 . ПМК 7037046 . ПМИД 31979311 .
- ^ Перейти обратно: а б Рюффер С., Герке В. (май 2004 г.). «С-концевой цитоплазматический хвост клаудинов 1 и 5, но не его PDZ-связывающий мотив, необходим для апикальной локализации в плотных эпителиальных и эндотелиальных соединениях». Европейский журнал клеточной биологии . 83 (4): 135–144. дои : 10.1078/0171-9335-00366 . ПМИД 15260435 .
- ^ Перейти обратно: а б с Цукита С., Танака Х., Тамура А. (февраль 2019 г.). «Клодины: от тесных соединений к биологическим системам» . Тенденции биохимических наук . 44 (2): 141–152. дои : 10.1016/j.tibs.2018.09.008 . PMID 30665499 . S2CID 58640701 .
- ^ Фурусе М., Фудзита К., Хиираги Т., Фудзимото К., Цукита С. (июнь 1998 г.). «Клаудин-1 и -2: новые интегральные мембранные белки, локализующиеся в плотных соединениях и не имеющие сходства последовательностей с окклюдином» . Журнал клеточной биологии . 141 (7): 1539–1550. дои : 10.1083/jcb.141.7.1539 . ПМК 2132999 . ПМИД 9647647 .
- ^ Лю Ф., Коваль М., Ранганатан С., Фанаян С., Хэнкок В.С., Лундберг Е.К. и др. (февраль 2016 г.). «Системная протеомика: взгляд на эндогенное семейство белков клаудина человека» . Журнал исследований протеома . 15 (2): 339–359. doi : 10.1021/acs.jproteome.5b00769 . ПМЦ 4777318 . ПМИД 26680015 .
- ^ Перейти обратно: а б Тейлор А., Уорнер М., Мендоса С., Меммотт С., ЛеШеминант Т., Бейли С. и др. (май 2021 г.). «Химерные клаудины: новый инструмент для изучения структуры и функции плотного соединения» . Международный журнал молекулярных наук . 22 (9): 4947. doi : 10.3390/ijms22094947 . ПМЦ 8124314 . ПМИД 34066630 .
- ^ Хоу Дж (01 января 2019 г.). «Глава 7 - Парацеллюлярный канал в системе органов». Ин Хоу Дж (ред.). Парацеллюлярный канал . Академическая пресса. стр. 93–141. дои : 10.1016/b978-0-12-814635-4.00007-3 . ISBN 978-0-12-814635-4 . S2CID 90477792 .
- ^ Хоу Дж (01 января 2019 г.). «Глава 8 - Парацеллюлярный канал при заболеваниях человека». Ин Хоу Дж (ред.). Парацеллюлярный канал . Академическая пресса. стр. 143–173. дои : 10.1016/b978-0-12-814635-4.00008-5 . ISBN 978-0-12-814635-4 . S2CID 90122806 .
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
