Jump to content

Основной белок миелина

ПМБ
Доступные структуры
ПДБ Поиск ортологов: PDBe RCSB
Идентификаторы
Псевдонимы MBP , основной белок миелина
Внешние идентификаторы Опустить : 159430 ; МГИ : 96925 ; Гомологен : 1788 ; GeneCards : MBP ; ОМА : MBP – ортологи
Ортологи
Разновидность Человек Мышь
Входить
Вместе
ЮниПрот
RefSeq (мРНК)
RefSeq (белок)
Местоположение (UCSC) Чр 18: 76,98 – 77,13 Мб Чр 18: 82,49 – 82,6 Мб
в PubMed Поиск [3] [4]
Викиданные
Просмотр/редактирование человека Просмотр/редактирование мыши
Миелин_MBP
Идентификаторы
Символ Миелин_MBP
Пфам PF01669
ИнтерПро IPR000548
PROSITE PDOC00492
СКОП2 1bx2 / СКОПе / СУПФАМ
Суперсемейство OPM 274
белок OPM 2проушины
Доступные белковые структуры:
Pfam  structures / ECOD  
PDBRCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsumstructure summary

Основной белок миелина ( ОБМ ) – белок, считается важным в процессе миелинизации нервов который нервной системы . Миелиновая оболочка представляет собой многослойную мембрану, уникальную для нервной системы, которая действует как изолятор, значительно увеличивая скорость проведения аксонального импульса . [5] MBP поддерживает правильную структуру миелина, взаимодействуя с липидами миелиновой мембраны. [6] [7]

MBP был первоначально секвенирован в 1971 году после выделения из бычьих миелиновых мембран . [8] MBP, Мыши с нокаутом называемые трясущимися мышами, были впоследствии разработаны и охарактеризованы в начале 1980-х годов. У трясущихся мышей наблюдается снижение уровня миелинизации ЦНС и прогрессирующее заболевание, характеризующееся тремором , судорогами и ранней смертью. Человеческий ген ОБМ находится на хромосоме 18 ; [9] белок локализуется в ЦНС и различных клетках линии кроветворной .

Пул MBP в центральной нервной системе очень разнообразен: экспрессируется несколько вариантов сплайсинга и большое количество посттрансляционных модификаций белка, которые включают фосфорилирование , метилирование , дезамидирование и цитруллинирование . Эти формы отличаются наличием или отсутствием коротких (от 10 до 20 остатков) пептидов в различных внутренних местах последовательности . В целом основная форма ОБМ представляет собой белок массой около 18,5 кД (170 остатков).

В меланоцитарных типах клеток экспрессия гена MBP может регулироваться с помощью MITF . [10]

Экспрессия генов

[ редактировать ]

Белок, кодируемый классическим геном MBP , является основным компонентом миелиновой оболочки олигодендроцитов и шванновских клеток нервной системы. Однако транскрипты, связанные с MBP, также присутствуют в костном мозге и иммунной системе. Эти мРНК возникают из длинного гена MBP (также называемого «Golli-MBP»), который содержит три дополнительных экзона, расположенных выше классических экзонов MBP. Альтернативный сплайсинг сайтов начала транскрипции Golli и MBP приводит к образованию двух наборов связанных с MBP транскриптов и генных продуктов. мРНК Golli содержат три экзона, уникальные для Golli-MBP, сращенные в рамке считывания с одним или несколькими экзонами MBP. Они кодируют гибридные белки, у которых N-концевая аминокислотная последовательность Golli связана с аминокислотной последовательностью MBP. Второе семейство транскриптов содержит только экзоны MBP и продуцирует хорошо изученные основные белки миелина. Эта сложная структура генов консервативна среди видов, что позволяет предположить, что транскрипционная единица MBP является неотъемлемой частью транскрипционной единицы Golli и что это расположение важно для функционирования и/или регуляции этих генов. [11] На белковом уровне концентрация ОБМ в ЦНС в 10 раз выше в отделах белого вещества по сравнению с корой головного мозга . [12]

Структура

[ редактировать ]
Заряд MBP и цитруллинирование

Основной белок миелина классифицируется как внутренне неупорядоченный белок , не имеющий стабильной вторичной структуры в растворе. [13] Как и большинство IDP, он имеет высокий суммарный заряд и низкую среднюю гидрофобность, что сводит к минимуму гидрофобный эффект, который приводит к традиционному сворачиванию белков. Он содержит некоторые исключения из нормального содержания аминокислот IDP. Например, в ОБМ больше аргинина и меньше глутаминовой кислоты, чем у большинства ВПЛ. Однако это, вероятно, связано с тем, что эти изменения необходимы для того, чтобы MBP был достаточно основным и положительно заряженным для правильного взаимодействия с мембраной. [14] Примечательно, что MBP, как было показано, принимает более стабильную вторичную структуру при взаимодействии с липидами. [15] [16] Эксперименты по спиновой маркировке с помощью ЯМР и Cys показали, что эта структура содержит бета-лист и области амфипатической спирали. [17]

Как следует из названия, основной белок миелина является в значительной степени основным, с изоэлектрической точкой 10. Считается, что он связывается с клеточной мембраной посредством электростатических взаимодействий между его положительными зарядами и отрицательно заряженными фосфолипидными головками плазматической мембраны. [18] Он может подвергаться множеству посттрансляционных модификаций, создавая различные изомеры заряда, известные как C1-C6 или C8. [19] Эти модификации включают фосфорилирование , метилирование , дезамидирование , цитруллинирование , АДФ-рибозилирование и N-концевое ацилирование . C1 является наименее модифицированным, а C8 — наиболее отчетливым, содержащим 6–11 дополнительных цитруллинирований. Поскольку каждый из них уменьшает свой положительный заряд, C8 имеет наименьший суммарный положительный заряд изомеров. Изменения в этих посттрансляционных модификациях были связаны с демиелинизирующими заболеваниями . Примечательно, что ОБМ, выделенные от людей с рассеянным склерозом, имели более высокую степень цитруллинирования и меньший положительный заряд. При редкой, тяжелой форме рассеянного склероза, известной как синдром Марбурга, цитруллинирование было еще более обширным. [18]

Роль в болезни

[ редактировать ]

Интерес к ОБМ связан с его ролью при демиелинизирующих заболеваниях , в частности, рассеянном склерозе (РС). Целевой антиген аутоиммунного ответа при рассеянном склерозе еще не идентифицирован. Однако несколько исследований показали роль антител против ОБМ в патогенезе рассеянного склероза. [20] Некоторые исследования связали генетическую предрасположенность к рассеянному склерозу с геном MBP, хотя большинство из них этого не сделали.

Была предложена гипотеза «молекулярной мимикрии» рассеянного склероза, согласно которой Т-клетки , по сути, путают MBP с вирусом герпеса-6 человека . Исследователи из США создали синтетический пептид с последовательностью, идентичной последовательности пептида ВГЧ-6. Повышенные уровни ОБМ были обнаружены в спинномозговой жидкости пациентов с ВИЧ- инфекцией и признаками энцефалопатии, и хотя ОБМ, по-видимому, не является чувствительным диагностическим маркером ВИЧ-энцефалопатии, было высказано предположение, что он может служить прогностическим фактором показатель прогрессирования заболевания. [21] Он способен показать, что Т-клетки были активированы этим пептидом. Эти активированные Т-клетки также распознавали и инициировали иммунный ответ против синтетически созданной пептидной последовательности, которая идентична части человеческого MBP. В ходе своего исследования они обнаружили, что уровни этих перекрестно-реактивных Т-клеток значительно повышены у пациентов с рассеянным склерозом. [22]

Некоторые исследования показали, что прививка животному ОБМ для создания специфического иммунного ответа против него увеличивает проницаемость гематоэнцефалического барьера . Проницаемость увеличивается, когда животное инокулируется против неспецифических белков. [23]

Целенаправленный иммунный ответ на ОБМ связан с летальной инфекцией бешенства . Прививка MBP увеличивает проницаемость гематоэнцефалического барьера (ГЭБ), позволяя иммунным клеткам проникать в мозг, основной участок репликации вируса бешенства. В исследовании мышей, инфицированных вирусом бешенства серебристо-волосых летучих мышей (SHBRV), уровень смертности мышей, получавших MBP, улучшился на 20–30% по сравнению с необработанной контрольной группой. Важно отметить, что у здоровых неинфицированных мышей, получавших ОБМ, наблюдалось увеличение уровня смертности от 0% до 40%. [24]

Взаимодействия

[ редактировать ]

Было показано, что основной белок миелина взаимодействует in vivo с протеолипидным белком 1 . [25] [26] и in vitro с кальмодулином , актином , тропомиозином , тубулином , клатрином , 2',3'-циклическим нуклеотидом, 3'-фосфодиэстеразой и множеством молекул иммунной системы . [27]

  1. ^ Перейти обратно: а б с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000197971 Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ Перейти обратно: а б с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000041607 Ensembl , май 2017 г.
  3. ^ «Ссылка на Human PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. ^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  5. ^ Сакамото Ю, Китамура К, Ёсимура К, Нисиджима Т, Уемура К (март 1987 г.). «Полная аминокислотная последовательность белка РО в миелине периферических нервов крупного рогатого скота» . Журнал биологической химии . 262 (9): 4208–4214. дои : 10.1016/S0021-9258(18)61334-1 . ПМИД   2435734 .
  6. ^ Дебер CM, Рейнольдс SJ (апрель 1991 г.). «Миелин центральной нервной системы: строение, функции и патология» . Клиническая биохимия . 24 (2): 113–134. дои : 10.1016/0009-9120(91)90421-а . ПМК   7130177 . ПМИД   1710177 .
  7. ^ Иноуе Х., Киршнер Д.А. (январь 1991 г.). «Складывание и функция белков миелина на основе данных первичной последовательности». Журнал нейробиологических исследований . 28 (1): 1–17. дои : 10.1002/jnr.490280102 . ПМИД   1710279 . S2CID   8598890 .
  8. ^ Эйлар Э.Х., Бростофф С., Хашим Дж., Каккам Дж., Бернетт П. (сентябрь 1971 г.). «Основной белок А1 миелиновой мембраны. Полная аминокислотная последовательность» . Журнал биологической химии . 246 (18): 5770–5784. дои : 10.1016/S0021-9258(18)61872-1 . ПМИД   5096093 .
  9. ^ Сакс Д.Ф., Такахаши Н., Худ Л., Саймон М.И. (1985). «Локализация гена основного белка миелина человека (MBP) в области 18q22----qter путем гибридизации in situ». Цитогенетика и клеточная генетика . 39 (4): 246–249. дои : 10.1159/000132152 . ПМИД   2414074 .
  10. ^ Хук К.С., Шлегель Н.К., Эйххофф О.М., Видмер Д.С., Преториус С., Эйнарссон С.О. и др. (декабрь 2008 г.). «Новые цели MITF идентифицированы с использованием двухэтапной стратегии микрочипов ДНК» . Исследование пигментных клеток и меланомы . 21 (6): 665–676. дои : 10.1111/j.1755-148X.2008.00505.x . ПМИД   19067971 . S2CID   24698373 .
  11. ^ «Ген Энтрез: основной белок миелина» .
  12. ^ Сьолин К., Култима К., Ларссон А., Фрейхульт Э., Зюковская С., Алкасс К., Бурман Дж. (июнь 2022 г.). «Распределение пяти клинически важных нейроглиальных белков в мозге человека» . Молекулярный мозг . 15 (1): 52. дои : 10.1186/s13041-022-00935-6 . ПМЦ   9241296 . ПМИД   35765081 .
  13. ^ Андерсон Т.Р., Слоткин Т.А. (август 1975 г.). «Созревание мозгового слоя надпочечников - IV. Эффекты морфия». Биохимическая фармакология . 24 (16): 1469–1474. дои : 10.1016/0006-2952(75)90020-9 . ПМИД   7 .
  14. ^ Харауз Г., Исияма Н., Хилл С.М., Бейтс И.Р., Либих Д.С., Фарес С. (май 2004 г.). «Разнообразные конформационные состояния основных белков миелина внутренне неструктурированного белка и его роль в сборке миелина и рассеянном склерозе». Микрон . 35 (7): 503–542. дои : 10.1016/s0968-4328(04)00096-4 . ПМИД   15219899 .
  15. ^ Морой К., Сато Т. (август 1975 г.). «Сравнение метаболизма прокаина и изокарбоксазида in vitro с помощью микросомальной амидазы-эстеразы печени». Биохимическая фармакология . 24 (16): 1517–1521. дои : 10.1016/0006-2952(75)90029-5 . ПМИД   8 .
  16. ^ Марниеми Дж., Паркки М.Г. (сентябрь 1975 г.). «Радиохимический анализ глутатион-S-эпоксидтрансферазы и ее усиление фенобарбиталом в печени крыс in vivo». Биохимическая фармакология . 24 (17): 1569–1572. дои : 10.1016/0006-2952(75)90080-5 . ПМИД   9 .
  17. ^ Бейтс И.Р., Фейкс Дж.Б., Боггс Дж.М., Харауз Дж. (февраль 2004 г.). «Иммунодоминантным эпитопом основного белка миелина является амфипатическая альфа-спираль» . Журнал биологической химии . 279 (7): 5757–5764. дои : 10.1074/jbc.m311504200 . ПМИД   14630913 .
  18. ^ Перейти обратно: а б Боггс Дж. М. (сентябрь 2006 г.). «Основной белок миелина: многофункциональный белок» . Клеточные и молекулярные науки о жизни . 63 (17): 1945–1961. дои : 10.1007/s00018-006-6094-7 . ПМЦ   11136439 . ПМИД   16794783 . S2CID   1076002 .
  19. ^ Занд Р., Ли М.Х., Джин X, Лубман Д. (февраль 1998 г.). «Определение мест посттрансляционных модификаций зарядовых изомеров основного белка бычьего миелина методом капиллярного электрофореза-масс-спектроскопии». Биохимия . 37 (8): 2441–2449. дои : 10.1021/bi972347t . ПМИД   9485392 .
  20. ^ Бергер Т., Рубнер П., Шауцер Ф., Эгг Р., Улмер Х., Майрингер И. и др. (июль 2003 г.). «Антимиелиновые антитела как предиктор клинически определенного рассеянного склероза после первого события демиелинизации» . Медицинский журнал Новой Англии . 349 (2): 139–145. doi : 10.1056/NEJMoa022328 . ПМИД   12853586 .
  21. ^ Пфистер Х.В., Эйнхаупль К.М., Вик М., Фатех-Могадам А., Хубер М., Шилке Е. и др. (июль 1989 г.). «Основной белок миелина в спинномозговой жидкости больных ВИЧ-инфекцией» . Журнал неврологии . 236 (5): 288–291. дои : 10.1007/bf00314458 . ПМИД   2474637 . S2CID   12178626 .
  22. ^ Техада-Саймон М.В., Занг Ю.К., Хонг Дж., Ривера В.М., Чжан Дж.З. (февраль 2003 г.). «Перекрестная реактивность с основным белком миелина и вирусом герпеса человека-6 при рассеянном склерозе». Анналы неврологии . 53 (2): 189–197. дои : 10.1002/ана.10425 . ПМИД   12557285 . S2CID   43317994 .
  23. ^ Намер И.Дж., Стейбель Дж., Пуле П., Армспах Дж.П., Мор М., Мосс Ю., Шамброн Дж. (февраль 1993 г.). «Нарушение гематоэнцефалического барьера при экспериментальном аллергическом энцефаломиелите, индуцированном MBP-специфическими Т-клетками. Количественное исследование МРТ in vivo». Мозг . 116 (Часть 1) (1): 147–159. дои : 10.1093/мозг/116.1.147 . ПМИД   7680933 .
  24. ^ Рой А., Хупер, округ Колумбия (август 2007 г.). «Смертельную инфекцию вируса бешенства седовласой летучей мыши можно предотвратить, открыв гематоэнцефалический барьер» . Журнал вирусологии . 81 (15): 7993–7998. дои : 10.1128/JVI.00710-07 . ЧВК   1951307 . ПМИД   17507463 .
  25. ^ Вуд Д.Д., Велла Г.Дж., Москарелло М.А. (октябрь 1984 г.). «Взаимодействие между основным белком миелина человека и липофилином». Нейрохимические исследования . 9 (10): 1523–1531. дои : 10.1007/BF00964678 . ПМИД   6083474 . S2CID   9751765 .
  26. ^ Эдвардс А.М., Росс Н.В., Улмер Дж.Б., Браун П.Е. (январь 1989 г.). «Взаимодействие основного белка миелина и протеолипидного белка». Журнал нейробиологических исследований . 22 (1): 97–102. дои : 10.1002/jnr.490220113 . ПМИД   2467009 . S2CID   33666906 .
  27. ^ Харауз Г., Исияма Н., Хилл С.М., Бейтс И.Р., Либих Д.С., Фарес С. (2004). «Разнообразные конформационные состояния основных белков миелина внутренне неструктурированного белка и его роль в сборке миелина и рассеянном склерозе». Микрон . 35 (7): 503–542. doi : 10.1016/j.micron.2004.04.005 . ПМИД   15219899 .

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
[ редактировать ]

Эта статья включает текст из Национальной медицинской библиотеки США , который находится в свободном доступе .

Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 7350102f790a8f61ec8b36bba55c320b__1717989900
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/73/0b/7350102f790a8f61ec8b36bba55c320b.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Myelin basic protein - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)