заем
| SLC26A5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Псевдонимы | SLC26A5 , DFNB61, PRES, семейство растворенных носителей, 26 членов, 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Внешние идентификаторы | Опустить : 604943 ; МГИ : 1933154 ; Гомологен : 69472 ; Генные карты : SLC26A5 ; OMA : SLC26A5 — ортологи | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Викиданные | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Престин — это белок , который имеет решающее значение для чувствительного слуха у млекопитающих. Он кодируется SLC26A5 (семейство 26 переносчиков растворенных анионов, член 5) геном . [ 5 ] [ 6 ]
Престин — моторный белок наружных волосковых клеток внутреннего уха млекопитающих улитки . [ 5 ] Он высоко экспрессируется во внешних волосковых клетках и не экспрессируется в неподвижных внутренних волосковых клетках. Иммунолокализация показывает, что престин экспрессируется в латеральной плазматической мембране наружных волосковых клеток, области, где возникает электромобильность . Паттерн экспрессии коррелирует с появлением электромобильности наружных волосковых клеток.
Функция
[ редактировать ]Престин необходим для обработки слуха. Он специфически экспрессируется в латеральной мембране наружных волосковых клеток (OHC) улитки . Существенной разницы между плотностью престинов в высокочастотных и низкочастотных областях улитки у полностью развитых млекопитающих нет. [ 7 ] Имеются убедительные доказательства того, что престин претерпел адаптивную эволюцию у млекопитающих. [ 8 ] связано с приобретением высокочастотного слуха у млекопитающих. [ 9 ] Белок престин демонстрирует несколько параллельных аминокислотных замен у летучих мышей, китов и дельфинов, у которых независимо развился ультразвуковой слух и эхолокация , и это представляет собой редкие случаи конвергентной эволюции на уровне последовательностей. [ 10 ] [ 11 ]
Престин (мол. масса 80 кДа ) является членом отдельного семейства переносчиков анионов , SLC26. Члены этого семейства структурно опосредовать электронейтральный обмен хлоридов карбонатов и хорошо консервативны и могут через плазматическую мембрану клеток млекопитающих, двух анионов, которые, как обнаружено, необходимы для подвижности наружных волосковых клеток. В отличие от классических двигателей, управляемых ферментами, этот новый тип двигателя основан на прямом преобразовании напряжения в смещение и действует на несколько порядков быстрее, чем другие клеточные моторные белки. Стратегия целенаправленного разрушения генов престина показала более чем 100-кратную (или 40 дБ) потерю слуховой чувствительности. [ 12 ]
Престин представляет собой трансмембранный белок, который механически сжимается и удлиняется, что приводит к электромобильности наружных волосковых клеток (OHC). Электромобильность является движущей силой соматического мотора кохлеарного усилителя , который является развитием млекопитающих и увеличивает чувствительность к частотам входящих звуковых волн и, таким образом, усиливает сигнал. Предыдущие исследования показали, что эта модуляция происходит через внешний датчик напряжения (модель частичного переносчика анионов), посредством чего хлорид связывается с внутриклеточной стороной престина и входит в несуществующий транспортер, вызывая удлинение престина. [ 13 ] Однако появились новые доказательства того, что престин действует через собственный датчик напряжения (IVS), в котором внутриклеточный хлорид аллостерически связывается с престином, изменяя форму. [ 14 ] [ 15 ]
Внутреннее измерение напряжения
[ редактировать ]В этой модели внутреннего измерения напряжения движение ионов создает нелинейную емкость (НЖК). В зависимости от генерируемого напряжения и деполяризованного или гиперполяризованного состояния клетки престин проходит два отдельных этапа, представляя трехуровневую модель модуляции престина. [ 16 ] Эксперименты показывают, что с увеличением деполяризующих стимулов престин переходит из удлиненного состояния в промежуточное состояние, затем в сжатое состояние, увеличивая свой НЖК. В условиях гиперполяризации NLC уменьшается и престин возвращается в удлиненное состояние. Важно отметить, что повышенное натяжение мембраны, характеризующееся удлинением престина, снижает сродство аллостерического сайта связывания хлорида к хлориду, возможно, играя роль в регуляции модуляции престина. Общее расчетное смещение престина при модуляции из удлиненного состояния в сжатое составляет 3–4 нм. 2 . [ 16 ] Недавнее исследование подтверждает модель IVS, показывая, что мутации 12 остатков, которые охватывают внутриклеточную сторону основной мембраны престина, приводят к значительному снижению NLC. Восемь из 12 остатков были положительно заряжены и, как предполагается, составляют аллостерический хлорид-связывающий сайт престина. [ 14 ]
Транспорт анионов
[ редактировать ]Хотя ранее считалось, что транспорт анионов отсутствует, было также показано, что транспорт анионов является важным аспектом способности престина управлять электромобильностью волосковых клеток. [ 14 ] [ 15 ] Этот механизм не зависит от способности престина определять потенциал, основанный на экспериментах по мутагенезу, показавших, что различные мутации приводят к эффектам либо поглощения анионов, либо NLC, но не обоих одновременно. [ 14 ] На основании исследований, показывающих зависимость от концентрации, предполагается, что престин содержит внутренний механизм поглощения анионов . 14 C]формиата Поглощение клетками яичника китайского хомячка (CHO). Эти результаты не могли быть воспроизведены в ооцитах. Следовательно, престин может нуждаться в ассоциированном кофакторе для поглощения анионов ооцитами; однако эта гипотеза все еще находится под вопросом. Эксперименты показали, что за поглощение престина могут конкурировать различные анионы, включая анионы малата, хлорида и алкилсульфокислоты. [ 14 ] [ 17 ]
Открытие
[ редактировать ]Престин был открыт группой Питера Даллоса в 2000 году и назван в честь нотной записи presto из-за скорости белка. [ 5 ]
Молекула престина была запатентована ее первооткрывателями в 2003 году. [ 18 ]
Клиническое значение
[ редактировать ]Мутации в гене SLC26A5 связаны с несиндромальной потерей слуха . [ 6 ]
Блокаторы
[ редактировать ]Электромобильная функция престина млекопитающих блокируется амфифильным анионом салицилатом в миллимолярных концентрациях. Применение салицилата блокирует функцию престина дозозависимым и легко обратимым образом. [ 13 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000170615 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ Jump up to: а б с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000029015 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ «Ссылка на Human PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ Jump up to: а б с Чжэн Дж., Шен В., Хэ Д.З., Лонг К.Б., Мэдисон Л.Д., Даллос П. (июнь 2000 г.). «Престин — это двигательный белок наружных волосковых клеток улитки». Природа . 405 (6783): 149–55. Бибкод : 2000Natur.405..149Z . дои : 10.1038/35012009 . ПМИД 10821263 . S2CID 4409772 .
- ^ Jump up to: а б «Ген Энтрез: семейство 26 растворенных носителей SLC26A5, член 5 (престин)» .
- ^ Махендрасингам С., Берг М., Феттиплейс Р., Хакни СМ (2010). «Ультраструктурное распределение престина во внешних волосковых клетках: исследование низкочастотных и высокочастотных областей улитки крысы после внедрения иммунозолота» . Европейский журнал неврологии . 31 (9): 1595–1605. дои : 10.1111/j.1460-9568.2010.07182.x . ПМЦ 2925464 . ПМИД 20525072 .
- ^ Франчини Л.Ф., Элгойхен AB (декабрь 2006 г.). «Адаптивная эволюция белков млекопитающих, участвующих в электромобильности наружных волосковых клеток улитки». Молекулярная филогенетика и эволюция . 41 (3): 622–635. дои : 10.1016/j.ympev.2006.05.042 . hdl : 11336/79650 . ПМИД 16854604 .
- ^ Росситер С.Дж., Чжан С., Лю Ю (2011). «Престин и высокочастотный слух у млекопитающих» . Коммун Интегр Биол . 4 (2): 236–9. дои : 10.4161/cib.4.2.14647 . ПМК 3104589 . ПМИД 21655450 .
- ^ Лю Ю, Росситер С.Дж., Хань Х, Коттон Дж.А., Чжан С. (2010). «Китообразные на молекулярном пути к ультразвуковому слуху» . Курс. Биол . 20 (20): 1834–9. Бибкод : 2010CBio...20.1834L . дои : 10.1016/j.cub.2010.09.008 . ПМИД 20933423 .
- ^ Ли Ю, Лю З, Ши П, Чжан П (2010). «Ген слуха Престин объединяет эхолокационные летучие мыши и киты» . Курс. Биол . 20 (2): Р55–Р56. Бибкод : 2010CBio...20..R55L . дои : 10.1016/j.cub.2009.11.042 . ПМИД 20129037 . S2CID 7367035 .
- ^ Либерман MC, Гао Дж, Хэ ДЗ, Ву X, Цзя С, Цзо Дж (сентябрь 2002 г.). «Престин необходим для электромобильности внешней волосковой клетки и для усилителя улитки». Природа . 419 (6904): 300–4. Бибкод : 2002Natur.419..300L . дои : 10.1038/nature01059 . ПМИД 12239568 . S2CID 4412381 .
- ^ Jump up to: а б Оливер Д., Хе Д.З., Клёкер Н., Людвиг Дж., Шульте У., Вальдеггер С., Рупперсберг Дж.П., Даллос П., Факлер Б (2001). «Внутриклеточные анионы как датчик напряжения престина, моторного белка наружных волосковых клеток». Наука . 292 (5525): 2340–2343. дои : 10.1126/science.1060939 . ПМИД 11423665 . S2CID 23864514 .
- ^ Jump up to: а б с д и Бай Дж.П., Сургучев А., Монтойя С., Аронсон П.С., Сантос-Сакки Дж., Наваратнам Д. (2009). «Способности Престина к транспорту анионов и чувствительности к напряжению независимы» . Биофизический журнал . 96 (8): 3179–3186. Бибкод : 2009BpJ....96.3179B . дои : 10.1016/j.bpj.2008.12.3948 . ПМК 2718310 . ПМИД 19383462 .
- ^ Jump up to: а б Сонг Л., Сантос-Сакки Дж. (2010). «Конформационное связывание анионов в престине, зависящее от состояния: доказательства аллостерической модуляции» . Биофизический журнал . 98 (3): 371–376. Бибкод : 2010BpJ....98Q.371S . дои : 10.1016/j.bpj.2009.10.027 . ПМК 2814207 . ПМИД 20141749 .
- ^ Jump up to: а б Хомма К., Даллос П. (2010). «Доказательства того, что у Престина есть по крайней мере две ступени, зависящие от напряжения» . Журнал биологической химии . 286 (3): 2297–2307. дои : 10.1074/jbc.M110.185694 . ПМК 3023524 . ПМИД 21071769 .
- ^ Рыбальченко В., Сантос-Сакки Дж. (2008). «Анионный контроль восприятия напряжения с помощью моторного белка престина в наружных волосковых клетках» . Биофизический журнал . 95 (9): 4439–4447. Бибкод : 2008BpJ....95.4439R . дои : 10.1529/biophysj.108.134197 . ПМК 2567960 . ПМИД 18658219 .
- ^ США предоставили номер 6602992 , Даллос П., Чжэн Дж., Мэдисон Л.Д., «Престиновые полинуклеотиды млекопитающих», опубликовано 5 августа 2003 г.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Маркович Д (2001). «Физиологическая роль и регуляция переносчиков сульфатов млекопитающих». Физиол. Преподобный . 81 (4): 1499–533. дои : 10.1152/physrev.2001.81.4.1499 . ПМИД 11581495 . S2CID 30942862 .
- Даллос П., Факлер Б. (2002). «Престин, новый тип моторного белка». Нат. Преподобный мол. Клеточная Биол . 3 (2): 104–11. дои : 10.1038/nrm730 . ПМИД 11836512 . S2CID 7333228 .
- Даллос П., Чжэн Дж., Читэм М.А. (2006). «Престин и кохлеарный усилитель» . Дж. Физиол . 576 (Часть 1): 37–42. дои : 10.1113/jphysicalol.2006.114652 . ЧВК 1995634 . ПМИД 16873410 .
- Центр Сэнгера T, Центр секвенирования генома Вашингтонского университета (1999). «На пути к полной последовательности генома человека» . Геном Рез . 8 (11): 1097–108. дои : 10.1101/гр.8.11.1097 . ПМИД 9847074 .
- Лохи Х., Куджала М., Керкеля Э., Саариалхо-Кере У., Кестила М., Кере Дж. (2001). «Картирование пяти новых предполагаемых генов-переносчиков анионов у человека и характеристика SLC26A6, гена-кандидата для анионообменника поджелудочной железы». Геномика . 70 (1): 102–12. дои : 10.1006/geno.2000.6355 . ПМИД 11087667 .
- Вебер Т., Циммерман У., Винтер Х., Мак А., Кепшалл И., Робок К., Ценнер Х.П., Книппер М. (2002). «Гормон щитовидной железы является решающим фактором регуляции моторного белка улитки престина» . Учеб. Натл. акад. наук. США . 99 (5): 2901–6. Бибкод : 2002PNAS...99.2901W . дои : 10.1073/pnas.052609899 . ПМЦ 122445 . ПМИД 11867734 .
- Либерман MC, Гао Дж, Хэ ДЗ, Ву X, Цзя С, Цзо Дж (2002). «Престин необходим для электромобильности внешней волосковой клетки и для усилителя улитки». Природа . 419 (6904): 300–4. Бибкод : 2002Natur.419..300L . дои : 10.1038/nature01059 . ПМИД 12239568 . S2CID 4412381 .
- Лю XZ, Оуян XM, Ся XJ, Чжэн Дж, Пандя А, Ли Ф, Ду ЛЛ, Уэлч КО, Пети С, Смит Р.Дж., Уэбб БТ, Ян Д., Арнос К.С., Кори Д., Даллос П., Нэнс В.Е., Чен З.И. (2004). «Престин, моторный белок улитки, дефектен при несиндромальной потере слуха» . Хм. Мол. Жене . 12 (10): 1155–62. дои : 10.1093/hmg/ddg127 . ПМИД 12719379 .
- Донг XX, Иваса К.Х. (2004). «Чувствительность престина к натяжению: сравнение с мембранным мотором во внешних волосковых клетках» . Биофиз. Дж . 86 (2): 1201–8. Бибкод : 2004BpJ....86.1201D . дои : 10.1016/S0006-3495(04)74194-6 . ПМК 1303912 . ПМИД 14747354 .
- Мацуда К., Чжэн Дж., Ду Г.Г., Клёкер Н., Мэдисон Л.Д., Даллос П. (2004). «N-связанные сайты гликозилирования моторного белка престина: влияние на нацеливание на мембрану и электрофизиологическую функцию». Дж. Нейрохем . 89 (4): 928–38. дои : 10.1111/j.1471-4159.2004.02377.x . ПМИД 15140192 . S2CID 24400032 .
- Чамбард Дж. М., Эшмор Дж. Ф. (2005). «Регуляция потенциалзависимого калиевого канала KCNQ4 в слуховом пути». Арка Пфлюгерса . 450 (1): 34–44. дои : 10.1007/s00424-004-1366-2 . ПМИД 15660259 . S2CID 21570482 .
- Раджагопалан Л., Патель Н., Мадабуши С., Годдард Дж.А., Анджан В., Лин Ф., Шопе С., Фаррелл Б., Лихтардж О., Дэвидсон А.Л., Браунелл В.Е., Перейра Ф.А. (2006). «Основные спиральные взаимодействия в домене переносчика анионов престина, выявленные с помощью эволюционного анализа следов» . Дж. Нейроски . 26 (49): 12727–34. doi : 10.1523/JNEUROSCI.2734-06.2006 . ПМЦ 2675645 . ПМИД 17151276 .
- Тот Т., Деак Л., Фазакас Ф., Чжэн Дж., Мушбек Л., Шиклай И. (2007). «Новая мутация в гене престина человека и ее влияние на функцию престина» . Межд. Дж. Мол. Мед . 20 (4): 545–50. дои : 10.3892/ijmm.20.4.545 . HDL : 2437/4636 . ПМИД 17786286 .
Эта статья включает текст из Национальной медицинской библиотеки США , который находится в свободном доступе .