Jump to content

Белок 8, родственный рецептору липопротеинов низкой плотности

Это хорошая статья. Нажмите здесь для получения дополнительной информации.

ЛРП8
Доступные структуры
ПДБ Поиск ортологов: PDBe RCSB
Идентификаторы
Псевдонимы LRP8 , APOER2, HSZ75190, LRP-8, MCI1, белок 8, родственный рецептору липопротеинов низкой плотности, белок 8, родственный рецептору ЛПНП
Внешние идентификаторы ОМИМ : 602600 ; МГИ : 1340044 ; Гомологен : 31250 ; Генные карты : LRP8 ; ОМА : LRP8 — ортологи
Ортологи
Разновидность Человек Мышь
Входить
Вместе
ЮниПрот
RefSeq (мРНК)

НМ_001018054
НМ_004631
НМ_017522
НМ_033300

RefSeq (белок)

НП_001018064
НП_004622
НП_059992
НП_150643

Местоположение (UCSC) Chr 1: 53,24 – 53,33 Мб Chr 4: 107,8 – 107,88 Мб
в PubMed Поиск [3] [4]
Викиданные
Просмотр/редактирование человека Просмотр/редактирование мыши

Белок 8, родственный рецептору липопротеина низкой плотности ( LRP8 ), также известный как рецептор аполипопротеина E 2 ( ApoER2 ), представляет собой белок , который у людей кодируется LRP8 геном . [5] [6] [7] ApoER2 представляет собой рецептор клеточной поверхности , который является частью семейства рецепторов липопротеинов низкой плотности . Эти рецепторы участвуют в передаче сигнала и эндоцитозе специфических лигандов. Благодаря взаимодействиям с одним из своих лигандов, рилином , ApoER2 играет важную роль в миграции эмбриональных нейронов и постнатальной долгосрочной потенциации . Другой рецептор семейства ЛПНП, VLDLR , также взаимодействует с рилином, и вместе эти два рецептора влияют на развитие и функционирование мозга. Снижение экспрессии ApoER2 связано с некоторыми неврологическими заболеваниями. [8]

Структура

[ редактировать ]

ApoER2 представляет собой белок, состоящий из 870 аминокислот. Он разделен на лигандсвязывающий домен из восьми лигандсвязывающих областей, EGF-подобный домен , содержащий три богатых цистеином повторов, домен О-связанного гликозилирования из 89 аминокислот, трансмембранный домен из 24 аминокислот и цитоплазматический домен 115 аминокислот, включая мотив NPXY. [9]

Схема структуры APOER2
Структура APOER2 (от внеклеточного к внутриклеточному): лиганд-связывающий повтор, повтор EGF, пропеллер YWTD-β, O-связанный сахарный домен, трансмембранный домен и цитоплазматический хвост, содержащий мотив NPxY.

Каждая буква в мотиве NPXY представляет определенную аминокислоту, где N — аргинин , P — пролин , X — любая аминокислота, а Y — тирозин .

Цитоплазматический хвост

[ редактировать ]

Все белки семейства рецепторов ЛПНП содержат цитоплазматический хвост по крайней мере с одним мотивом NPXY. Этот мотив важен для связывания внутриклеточных адаптерных белков и эндоцитоза . ApoER2 отличается от большинства других членов семейства рецепторов ЛПНП благодаря уникальной вставке на его цитоплазматическом хвосте. В ApoER2 имеется богатая пролином вставка из 59 аминокислот, кодируемая альтернативно сплайсированным экзоном 19. Эта вставка обеспечивает белковые взаимодействия, которые не могут происходить с другими рецепторами ЛПНП . Он связывает адапторный белок PSD-95 , перекрестно связывая ApoER2 и рецепторы NMDA в процессе долговременной потенциации , а также специфически связывается с JIP-2 , важным взаимодействием в JNK сигнальном пути . Также предполагается, что эта вставка может снижать функцию ApoER2 при эндоцитозе липопротеинов , каким-то образом нарушая мотив NPXY. [8] [9]

Сигнальный путь рилин/Dab1

[ редактировать ]

ApoER2 играет решающую роль в качестве рецептора в сигнальном пути рилина, который важен для развития мозга и постнатальной функции мозга. [10] Этот путь специфически влияет на корковую миграцию и долговременную потенциацию.

Схема каскада Рилин
Сигнальный путь рилина инициируется фосфорилированием Dab1, вызывая нижестоящий сигнальный каскад, активирующий несколько киназ, включая PI3K .

Корковая миграция

[ редактировать ]

В процессе развития рилин секретируется клетками Кахаля-Ретциуса . Рилин действует как внеклеточный лиганд, связывающийся с ApoER2 и VLDLR на мигрирующих нейронах. Специфический остаток лизина на рилине связывается с первым повтором лигандсвязывающего домена ApoER2. Это взаимодействие с двумя рецепторами активирует внутриклеточные процессы, которые начинаются с фосфорилирования Dab1, фосфорилированного белка тирозинкиназы, который кодируется геном DAB1 . Этот белок связывается с мотивами NPXY на внутриклеточных хвостах ApoER2 и VLDLR. [11] При связывании рилина Dab1 фосфорилируется двумя тирозинкиназами , Fyn и Src . Фосфорилированный Dab1 затем вызывает дальнейшую активацию этих двух киназ и других, включая фосфатидилинозитол-3-киназу (PI3K). Активация PI3K приводит к ингибирующему фосфорилированию тау-киназы гликогенсинтазы киназы 3 бета ( GSK3B ), что изменяет активность тау-белка, белка, участвующего в стабилизации микротрубочек. Эта трансдукция сочетается с активацией других путей, которые влияют на перестройку цитоскелета, необходимую для правильной миграции кортикальных клеток. [8] [10]

Результатом правильной миграции нейронов через кортикальную пластинку (КП) является расположение нейронов наизнанку, при котором более молодые нейроны мигрируют мимо старых нейронов в свои правильные места. Исследования на мышах-мутантах reeler показывают, что нокаут гена reeler приводит к аберрантной миграции, а также к наслоению наружу, при котором более молодые нейроны не могут проходить мимо более старых. Такое аномальное расслоение также наблюдается у мутантов VLDLR - apoER2 - и dab1 -, что указывает на важность всего этого пути в кортикальной миграции развивающегося эмбриона. [11]

Существует некоторая путаница относительно точной функции сигнального пути рилина в процессе кортикальной миграции. Некоторые исследования показали, что высвобождение рилина необходимо для инициации движения клеток в правильное место, тогда как другие показали, что это часть процесса прекращения миграции. Эти противоречивые результаты заставили исследователей предположить, что он играет роль в обоих процессах посредством взаимодействия с разными молекулами на разных стадиях миграции нейронов . [11]

Долгосрочное потенцирование

[ редактировать ]

После развития рилин секретируется в коре головного мозга и гиппокампе интернейронами гамма-аминомасляной кислоты. Посредством связывания ApoER2 в гиппокампе он играет роль в активации рецептора NMDA , которая необходима для долговременной потенциации — механизма, с помощью которого два нейрона получают более сильную и продолжительную передачу благодаря одновременному срабатыванию. Повышенная синаптическая пластичность , связанная с этим процессом, важна для развития памяти и пространственного обучения. [8] Исследования на мышах показали, что снижение экспрессии ApoER2 приводит к нарушению пространственного обучения, обучению, обусловленному страхом, и легким нарушениям работы гиппокампа. [10]

В гиппокампе ApoER2 образует комплекс с рецепторами NMDA через адаптерный белок PSD-95 . Когда рилин связывается с ApoER2, он инициирует фосфорилирование тирозина NMDA-рецепторов. Это происходит посредством активации Dab-1 киназ семейства Src , которые, как было показано, играют роль в регуляции синаптической пластичности. VLDLR также действует как рецептор, связанный с ApoER2, как и во время развития, но его роль недостаточно изучена. [10] ApoER2 играет более важную роль в этом процессе, скорее всего, из-за его способности связывать адаптерный белок PSD-95 через вставку из 59 аминокислот на его цитоплазматическом хвосте. Исследования на мышах показали, что нокаут ApoER2 или просто альтернативно сплайсированного экзона 19 вызывает гораздо большее нарушение LTP, чем нокаут VLDLR. [9]

Другие взаимодействующие белки

[ редактировать ]

Аполипопротеин Е

[ редактировать ]

Аполипопротеин Е (АроЕ) играет важную роль в гомеостазе фосфолипидов и холестерина. После связывания ApoER2 ApoE попадает в клетку и может оставаться во внутриклеточном пространстве, транспортироваться на поверхность клетки или разрушаться. Связывание ApoE приводит к расщеплению ApoER2 на секретируемые белки под действием гамма-секретазы белка плазматической мембраны . АроЕ может быть сигнальным лигандом, ответственным за роль ApoER2 в модуляции сигнального пути JNK . [9] [10]

FE65 представляет собой внутриклеточный белок, который связывается с мотивом NPXY ApoER2 и играет роль в связывании других белков, таких как белок-предшественник амилоида , с ApoER2. Этот белок способствует миграционным функциям клетки. Нокаутные исследования FE65 показали связь с лиссэнцефалией . [9]

JIP1 и JIP2 участвуют в сигнальном пути JNK и взаимодействуют с экзоном 19 ApoER2. Для JIP2 взаимодействие с экзоном 19 ApoER2 осуществляется через домен PID. Это взаимодействие заставило исследователей поверить в то, что ApoER2 участвует во многих взаимодействиях на поверхности клеток. [9]

Селенопротеин Р

[ редактировать ]

Селенопротеин P транспортирует микроэлемент селен из печени в семенники и мозг и связывается с ApoER2 в этих областях. Функция ApoER2 заключается в интернализации этого комплекса для поддержания нормального уровня селена в этих клетках. [9] Селен необходим семенникам для правильного развития сперматозоидов. У мышей, у которых была нарушена экспрессия ApoER2 или селенопротеина P, наблюдается нарушение развития сперматозоидов и снижение фертильности. В мозге дефицит селена и механизмов поглощения селена приводит к повреждению мозга. [12]

Тромбоспондин и F-спондин

[ редактировать ]

Тромбоспондин — это белок, обнаруженный во внеклеточном матриксе , который конкурирует с рилином за связывание ApoER2. Он участвует в межклеточной коммуникации и миграции нейронов и вызывает активацию Dab1. F-спондин представляет собой секретируемый белок, который также связывает ApoER2 и приводит к фосфорилированию Dab1. [9]

Клиническое значение

[ редактировать ]

болезнь Альцгеймера

[ редактировать ]

Болезнь Альцгеймера является наиболее распространенной формой деменции, и исследования показали, что манипуляции с путями, включающими LRP8/ApoER2, могут привести к этому заболеванию. Определенные аллели , такие как apoe , app , ps1 и ps2 , могут привести к генетической предрасположенности к заболеванию. [13] Снижение экспрессии LRP8 наблюдается у пациентов с болезнью Альцгеймера. Примером снижения экспрессии LRP8 является то, что гамма-секретаза расщепляет LRP8, а также лигандный белок-предшественник амилоида (APP). Продукты деградации контролируют факторы транскрипции, которые приводят к экспрессии тау-белка . Каскадная дисфункция, вызванная измененной экспрессией генов, может быть связана с болезнью Альцгеймера. [14]

Наличие отложений белка бета-амилоида (Аβ) во внеклеточном пространстве нейронов является одним из признаков болезни Альцгеймера. Роль ApoER2 при болезни Альцгеймера актуальна, но до конца не изучена. Новые данные свидетельствуют о том, что ApoER2 играет важную роль в регуляции образования бета-амилоида в мозге. Пептид амилоида-β образуется в результате расщепления АРР гамма-секретазой. [15] ApoER2 работает над сокращением трафика приложений путем изменения разбивки. Это взаимодействие снижает эндоцитоз АРР , что приводит к увеличению продукции β-амилоида. Кроме того, экспрессия ApoER2 во внутриклеточных компартментах приводит к увеличению активности гамма-секретазы, протеазы, которая расщепляет APP до Aβ. [15] [16]

ApoER2 Варианты сплайсинга могут действовать как рецептор альфа-2-макроглобулина , который может играть роль в клиренсе комплекса альфа-2-макроглобулин/протеиназа. Протеазы могут играть роль в синаптической пластичности, уравновешивая протеолитическую активность и ингибирование, которое контролируется протеолитическими ингибиторами, такими как альфа-2-макроглобулин. Исследования показали, что большое количество альфа-2-макроглобулина присутствует в нейритных бляшках у многих пациентов с болезнью Альцгеймера. Выделение кДНК , кодирующей белки, связанные с Aβ, было использовано для открытия альфа-2-макроглобулина. Эти открытия могут связать альфа-2-макроглобулин и его рецепторы, одним из которых является ApoER2, с болезнью Альцгеймера. [17]

Взаимодействие ApoER2 с рилином и ApoE имеет значение при болезни Альцгеймера. Связывание рилина с ApoER2 приводит к каскаду сигналов, которые модулируют функции рецептора NMDA . ApoE конкурирует с рилином за связывание с ApoER2, что приводит к ослаблению передачи сигналов рилина. Снижение передачи сигналов рилина приводит к нарушению пластичности нейронов и увеличению фосфорилирования тау -белка, который представляет собой белок, стабилизирующий микротрубочки , которого много в центральной нервной системе (ЦНС), образуя нейрофибриллярные клубки , которые участвуют в болезни Альцгеймера. [18]

Антифосфолипидный синдром

[ редактировать ]

Антифосфолипидный синдром аутоиммунное заболевание, характеризующееся тромбозом и осложнениями во время беременности, часто приводящее к гибели плода . Это вызвано наличием антител против анионных фосфолипидов и β2-гликопротеина I (β2GPI). Антитела против β2GPI наиболее часто вызывают симптомы заболевания. При связывании с антителом β2GPI начинает взаимодействовать с моноцитами , эндотелиальными клетками и тромбоцитами . Считается, что ApoER2 играет ключевую роль в процессе связывания тромбоцитов. β2GPI имеет подходящий сайт связывания для взаимодействия с ApoER2 и другими рецепторами семейства ЛПНП, и предполагается, что комплексы антитело/β2GPI взаимодействуют с ApoER2 на тромбоцитах. Это вызывает фосфорилирование киназы p38MAP , что приводит к образованию тромбоксана А2 . Тромбоксан А2 активирует больше тромбоцитов, что приводит к увеличению вероятности тромбов образования . Существует также предположение, что комплексы антитело/β2GPI сенсибилизируют другие типы клеток через различные рецепторы семейства ЛПНП, что приводит к менее распространенным симптомам, помимо тромбоза. [19]

Было обнаружено, что ApoER2 способствует устойчивости к ферроптозу при раке . Потеря ApoER2 приводит к недостаточному уровню селена, что приводит к невозможности трансляции ключевого регулятора ферроптоза и селенопротеина GPX4 . [20]

Большое депрессивное расстройство

[ редактировать ]

Снижение экспрессии ApoER2 в лимфоцитах периферической крови может способствовать развитию большого депрессивного расстройства (БДР) у некоторых пациентов. Большое депрессивное расстройство является наиболее распространенным психическим расстройством, при котором у людей проявляются симптомы низкой самооценки и потери интереса к удовольствиям. Изучая уровни мРНК ApoER2 , были обнаружены низкие уровни ApoER2. Результаты экспериментов показали, что это может быть связано с транскрипционными изменениями в лимфоцитах. Однако низкие уровни ApoER2, по-видимому, не коррелируют с тяжестью или продолжительностью заболевания. Он служит лишь маркером признака при идентификации заболевания. Влияние низких уровней функции мРНК ApoER2 на заболевание остается неизвестным. [21]

  1. ^ Jump up to: а б с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000157193 Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ Jump up to: а б с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000028613 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. ^ Ким Д.Х., Иидзима Х., Гото К., Сакаи Дж., Исии Х., Ким Х.Дж., Сузуки Х., Кондо Х., Саэки С., Ямамото Т. (июнь 1996 г.). «Человеческий рецептор аполипопротеина Е 2. Новый липопротеиновый рецептор из семейства рецепторов липопротеинов низкой плотности, преимущественно экспрессирующийся в головном мозге» . J Биол Хим . 271 (14): 8373–80. дои : 10.1074/jbc.271.14.8373 . ПМИД   8626535 .
  6. ^ Ким Д.Х., Магури К., Иноуэ Т.Р., Мао CC, Ким Х.Дж., Судзуки Х., Фудзита Т., Эндо Ю., Саэки С., Ямамото Т.Т. (май 1997 г.). «Организация экзона/интрона, локализация хромосом, альтернативный сплайсинг и единицы транскрипции гена рецептора 2 аполипопротеина Е человека» . J Биол Хим . 272 (13): 8498–504. дои : 10.1074/jbc.272.13.8498 . ПМИД   9079678 .
  7. ^ «Ген Энтрез: белок 8, родственный рецептору липопротеина низкой плотности LRP8, рецептор аполипопротеина e» .
  8. ^ Jump up to: а б с д Мянт Н.Б. (февраль 2010 г.). «Рилин и рецептор аполипопротеина E 2 в эмбриональном и зрелом мозге: эффекты эволюционных изменений в гене apoER2» . Учеб. Биол. Наука . 277 (1680): 345–51. дои : 10.1098/rspb.2009.1412 . ПМЦ   2842643 . ПМИД   19846452 .
  9. ^ Jump up to: а б с д и ж г час Редди С.С., Коннор Т.Э., Уибер Э.Дж., Ребек В. (2011). «Сходства и различия в структуре, экспрессии и функциях VLDLR и ApoER2» . Мол Нейродегенер . 6:30 . дои : 10.1186/1750-1326-6-30 . ПМК   3113299 . ПМИД   21554715 .
  10. ^ Jump up to: а б с д и Цю С., Корвек К.М., Вибер Э.Дж. (январь 2006 г.). «Свежий взгляд на древнее семейство рецепторов: новая роль рецепторов липопротеинов низкой плотности в синаптической пластичности и формировании памяти». Neurobiol Learn Mem . 85 (1): 16–29. дои : 10.1016/j.nlm.2005.08.009 . ПМИД   16198608 . S2CID   45320223 .
  11. ^ Jump up to: а б с Хонда Т., Кобаяши К., Микошиба К., Накадзима К. (июль 2011 г.). «Регуляция миграции корковых нейронов с помощью сигнального пути рилина». Нейрохим. Рез . 36 (7): 1270–9. дои : 10.1007/s11064-011-0407-4 . ПМИД   21253854 . S2CID   24142549 .
  12. ^ Берк Р.Ф., Хилл К.Е. (ноябрь 2009 г.). «Экспрессия, функции и роль селенопротеина P у млекопитающих» . Биохим. Биофиз. Акта . 1790 (11): 1441–7. дои : 10.1016/j.bbagen.2009.03.026 . ПМК   2763998 . ПМИД   19345254 .
  13. ^ Купер Дж.А., Хауэлл Б.В. (июнь 1999 г.). «Липопротеиновые рецепторы: сигнальные функции в мозге?» . Клетка . 97 (6): 671–4. дои : 10.1016/S0092-8674(00)80778-3 . ПМИД   10380917 .
  14. ^ Картер Си Джей (январь 2007 г.). «Конвергенция генов, участвующих в болезни Альцгеймера, на церебральном челноке холестерина: АРР, холестерин, липопротеины и атеросклероз». Нейрохим. Межд . 50 (1): 12–38. doi : 10.1016/j.neuint.2006.07.007 . ПМИД   16973241 . S2CID   33569371 .
  15. ^ Jump up to: а б Герц Дж. (июнь 2009 г.). «Рецепторы аполипопротеина Е в нервной системе» . Курс. Мнение. Липидол . 20 (3): 190–6. дои : 10.1097/MOL.0b013e32832d3a10 . ПМЦ   2848396 . ПМИД   19433918 .
  16. ^ Марзоло, член парламента, Бу Джи (апрель 2009 г.). «Липопротеиновые рецепторы и холестерин в транспортировке АРР и протеолитической обработке, последствия болезни Альцгеймера» . Семин. Сотовое развитие. Биол . 20 (2): 191–200. дои : 10.1016/j.semcdb.2008.10.005 . ПМК   2691858 . ПМИД   19041409 .
  17. ^ Нимпф Дж., Шнайдер В.Дж. (декабрь 2000 г.). «От транспорта холестерина к передаче сигнала: рецептор липопротеина низкой плотности, рецептор липопротеина очень низкой плотности и рецептор аполипопротеина E-2». Биохим. Биофиз. Акта . 1529 (1–3): 287–98. дои : 10.1016/S1388-1981(00)00155-4 . ПМИД   11111096 .
  18. ^ Чин Дж., Роберсон Э.Д., Маке Л. (2008). «Молекулярные аспекты дисфункции памяти при болезни Альцгеймера». Обучение и память: полный справочник . 4 (15): 245–293. дои : 10.1016/B978-012370509-9.00015-2 . ISBN  9780123705099 .
  19. ^ де Гроот П.Г., Дерксен Р.Х. (август 2005 г.). «Патофизиология антифосфолипидного синдрома». Дж. Тромб. Гемост . 3 (8): 1854–60. дои : 10.1111/j.1538-7836.2005.01359.x . ПМИД   16102052 . S2CID   10275883 .
  20. ^ Ли З, Фергюсон Л, Деол КК, Робертс М.А., Магтанонг Л., Хендрикс Дж.М., Муса Г.А., Килин С., Шефер К., Уэллс Дж.А., Бассик М.К., Гога А., Диксон С.Дж., Инголия Н.Т., Ольцманн Дж.А. (июль 2022 г.). «Остановка рибосом во время трансляции селенопротеина обнажает уязвимость к ферроптозу» . Химическая биология природы . 18 (7): 751–761. дои : 10.1038/s41589-022-01033-3 . ISSN   1552-4469 . ПМЦ   9469796 . ПМИД   35637349 .
  21. ^ Сузуки К., Ивата Ю., Мацузаки Х., Анита А., Суда С., Ивата К., Шинмура С., Камено Ю., Цучия К.Дж., Накамура К., Такей Н., Мори Н. (август 2010 г.). «Снижение экспрессии рецептора аполипопротеина Е типа 2 в лимфоцитах периферической крови у пациентов с большим депрессивным расстройством» . Прог. Нейропсихофармакол. Биол. Психиатрия . 34 (6): 1007–10. дои : 10.1016/j.pnpbp.2010.05.014 . ПМИД   20493228 . S2CID   29329004 .

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
[ редактировать ]

Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 7a3d55469344ca5391f2e403b3da89a6__1711522800
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/7a/a6/7a3d55469344ca5391f2e403b3da89a6.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Low-density lipoprotein receptor-related protein 8 - 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.)