Гликопротеин IB-IX-V комплекс
Комплекс GPIB-IX-V представляет собой обильный комплекс мембранных рецепторов , исходящий в мегакариоцитах и исключительно функциональный на поверхности тромбоцитов . [ 1 ] В основном он функционирует, чтобы опосредовать первую критическую стадию в адгезии тромбоцитов путем облегчения связывания с фактором фон Виллебранда (VWF) на поврежденном субэдотелий в условиях высокого напряжения сдвига жидкости . [ 2 ] [ 3 ] Хотя первичным лигандом для рецептора GPIB-V-IX является VWF, он также может связываться с рядом других лигандов в кровообращении, таких как тромбин , P-селектин , фактор XI фактор XI , с высокой молекулярной массой, а также бактерии, фактор XI, фактор XII, высокая молекулярная масса, а также бактерии, фактор XI, фактор XII фактор XII , высокая молекулярная масса. , фактор XII, кининоген , высокая молекулярная масса, а также бактерии, Полем GPIB-IX-V предлагает критическую роль в тромбозе , метастазировании и жизненном цикле тромбоцитов и участвует в ряде тромботических патологических процессов, таких как инсульт или инфаркт миокарда . [ 1 ] [ 2 ]
Молекулярная структура
[ редактировать ]Обзор
[ редактировать ]GPIB-IX-V состоит из четырех различных субъединиц: GPIBα ( молекулярная масса (MW) 135 кДа ), GPIBβ (MW 26 кДа), GPIX (MW 20 кДа) и GPV (MW 82 кДа). Комплекс собирается таким образом, что GPIBα, GPIBβ и GPIX образуют высоко интегрированный белковый комплекс в стехиометрии 1: 2: 1; И это слабо связано с GPV, что приводит к общему стехиометрическому соотношению 1: 1. [ 1 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]
Каждая субъединица комплекса представляет собой трансмембранную (TM) белок типа I, который состоит из , богатого лейцином (LRR) эктодомена (внеклеточный домен), единой трансмембранной спирали и относительно короткого цитоплазматического хвоста, в котором отсутствует ферментативная активность. [ 1 ] [ 7 ]
Четвертичная стабилизация рецептора облегчена ковалентными и нековалентными взаимодействиями. Субъединица GPIBα связана с двумя субъединицами GPIBβ посредством мембран-проксимальных дисульфидных связей , в то время как GPIX тесно связан с нековалентными взаимодействиями с GPIB. [ 4 ] [ 5 ] [ 7 ] Сопутствующая экспрессия всех трех субъединиц необходима, чтобы обеспечить эффективную экспрессию GPIB-IX на поверхности клеток тромбоцитов и анализ экспрессии рецептора в трансфицированных китайских ячеек (CHO) в клетках китайского хомяка (CHO) подтверждает, что взаимодействие между этими субъединицами также действует для стабилизации их. [ 1 ]
Каждая из четырех субъединиц (GPIBα, GPIBβ, GPIX и GPV) является частью суперсемейства с богатым лейцином. Эти последовательности, богатые лейцином, имеют тенденцию составлять около 24 аминокислот в длину, либо встречающиеся по отдельности, либо в тандемных повторах, окруженных консервативными N-концевыми и C-концевыми дисульфидными конструкциями. [ 3 ] что эти структурные сходства существуют, отличительные гены , которые существуют на разных хромосомах кода генома Тем не менее, даже несмотря на то , для полипептидов , которые составляют комплекс GPIB-V-IX.
Четыре гена, которые кодируют компоненты рецептора у людей, имеют простую организацию, в которой кодирующая последовательность содержится в одном экзоне . Это за исключением гена для GPIBβ, который содержит базы интрона 10 после начального кодона . [ 3 ]
GPIBα человека является продуктом гена на хромосоме 17, в частности, 17P12, GPIBβ является продуктом гена на хромосоме 22, в частности, 22Q11.2, в то время как GPV и GPIX являются продуктами генов, обнаруженных на хромосоме 3, специально 3Q21 и 3Q29 соответственно. [ 8 ] В нормальных условиях все четыре молекулы экспрессируются исключительно в линии тромбоцитов. GPIBα, GPIBβ и GPIX необходимы для эффективного биосинтеза рецептора и тесно связаны с мембраной тромбоцитов. Как правило, отсутствие одной субъединицы значительно снижает поверхностную экспрессию всего рецепторного комплекса. [ 8 ] [ 9 ]
GPIBα
[ редактировать ]
GPIBα (CD42B), состоящий из 610 аминокислот, является основной субъединицей и содержит все известные внеклеточные лиганд-связывающие сайты комплекса, например: домен A1 Von Willebrand Factor (VWF) имеет связывающую область, как отмечено в N-концевом домене. GPIBα; в то время как сайт связывания тромбина содержится в конформационно гибкой кислотной, богатой остаткам, содержащей сульфатированные тирозины . [ 1 ] [ 3 ]
Рассечение кристаллической структуры N-концевого домена повторного повторного домена GPIBα N-концевого лечения раскрывает наличие одной дисульфидной связи между остатками цистеина (Cys) CyS4 и Cys17 в области N-капищных Cys264) в области C-капищ. Кроме того, существует семь тандемных лейциновых повторений и их фланкирующие последовательности в центральной параллельной области β-камеры. Эта параллельная область β-катушки состоит из трехсторонних катушек, сложенных в слоях, и содержит два остатка аспарагина (ASN21 и ASN159), которые служат в качестве N-гликозилирования . Следуя домену с богатым лейцином повторного повторения находится кислота, богатая остатками последовательность, содержащую сульфатированные тирозины, высокоо-гликозилированный макрогликопептид, область стебля около 40-50 остатков, единая трансмембранная последовательность и, наконец, цитоплазматический хвост, содержащий 96 аминокислотных остатков, которые включают сериновые остатки, такие как Ser587, Ser590 и Ser609, которые могут быть фосфорилированы . [ 1 ] [ 3 ] [ 10 ]
GPIBβ, GPIX, GPV
[ редактировать ]GPIBβ (CD42C) содержит 181 аминокислоты. В внеклеточном домене (эктодомен) областях N-капищного и C-капищ, которые окружают последовательность повторений, богатую лейцином, содержат две взаимосвязанные дисульфидные связи. Кроме того, существует только один богатый лейцином повторение, приводящее к гораздо менее изогнутой параллельной области β-катушки по сравнению с тем, что в GPIBα. GPIBβ содержит только один сайт N-гликозилирования (ASN41) и является дисульфидом, связанным с GPIBα, немедленно проксимальной с плазматической мембраной тромбоцитов через Cys122, расположенный на соединении внеклеточных и трансмембранных доменов. [ 1 ] [ 3 ]
Цитоплазматический домен GPIBβ имеет последовательность из 34 аминокислот. Область, примыкающая к мембране, обогащена основными остатками, а Ser166 обнаруживается более дистально фосфорилируется и, по -видимому, играет роль в перегруппировке цитоскелета тромбоцитов .
GPIX (CD42A) содержит 160 аминокислот. Внеклеточный домен, который также имеет только единую последовательность повторений, богатую лейцином, имеет более 45% идентичность последовательности с аналогом GPIBβ. Однако трансмембранные и цитоплазматические последовательности значительно различаются. Цитоплазматический хвост GPIX является коротким, состоящим из 8 остатков и, как известно, не ассоциируется с внутриклеточными белками. Существует также остаток цистеина (Cys154), расположенный на соединении трансмембранных и цитоплазматических доменов. Внеклеточный домен GPV содержит 13 богатых лейцином повторений, окруженных областями N- и C-C-Capping, которые содержат две взаимосвязанные дисульфидные связи. За этим следует область стебля, трансмембранная последовательность и короткий цитоплазматический хвост, богатый основными остатками. [ 1 ] [ 3 ]
Субъединица GPV (CD42D) только слабо связана с частью GPIB-IX комплекса рецептора посредством взаимодействия между трансмембранными доменами и мало влияет на поверхностную экспрессию GPIB-IX, хотя GPIB-IX требуется для эффективной экспрессии GPV Полем [ 1 ] [ 6 ] Кроме того, GPV, по -видимому, не является критическим для связывания VWF или передачи сигнала . [ 7 ]
Роль в болезнях
[ редактировать ]Аномалии комплекса GPIB-V-IX приводят к аномальному внешнему виду и функционированию тромбоцитов, приводящих к синдрому Бернарда-Саулье (BSS), условие, которое впервые описано Бернардом Дж. И Sulier JP [ 11 ] Это редкое наследственное расстройство кровотечений, наиболее часто с аутосомно -рецессивным наследом и диагностировано на основе длительного времени клевания кожи , уменьшенного числа очень больших тромбоцитов (макрофромбоцитопения) и дефектной ристоцетино -индуцированной агглютинации тромбоцитов. [ 12 ]
Синдром Бернарда Сулиера характеризуется понемногу или вообще не выражает GPIB-IX на поверхности тромбоцитов, что, в свою очередь, оказывает одинаковое влияние на GPV. Был ряд мутаций, связанных с пациентами с BSS, которые были сопоставлены с GPIBα, GPIBβ и GPIX, демонстрирующими, что все три субъединицы необходимы для эффективной поверхностной экспрессии комплекса на тромбоцитах. [ 7 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон глин час я Дж Li R, Emsley J (апрель 2013 г.). «Организационный принцип комплекса гликопротеинов тромбоцитов гликопротеина IB-IX-V» . J. Thromb. Кровотечение . 11 (4): 605–14. doi : 10.1111/jth.12144 . PMC 3696474 . PMID 23336709 .
- ^ Jump up to: а беременный McEwan PA, Andrews RK, Emsley J (ноябрь 2009 г.). «Структура комплекса ингибитора гликопротеина IBALPHA выявляет комбинированный стерический и аллостерический механизм антагонизма фактора фон Виллебранда» . Кровь . 114 (23): 4883–5. doi : 10.1182/blood-2009-05-224170 . PMID 19726719 .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон глин Лопес Дж.А., Эндрюс Р.К., Афшар-Харган В., Берндт М.К. (июнь 1998 г.). «Синдром Бернарда-Сулиера». Кровь . 91 (12): 4397–418. doi : 10.1182/blood.v91.12.4397 . PMID 9616133 .
- ^ Jump up to: а беременный Du X, Beutler L, Ruan C, Castaldi PA, Berndt MC (май 1987). «Гликопротеин IB и гликопротеин IX полностью комплекс в неповрежденной мембране тромбоцитов» . Кровь . 69 (5): 1524–7. doi : 10.1182/blood.v69.5.1524.1524 . PMID 2436691 .
- ^ Jump up to: а беременный Luo Sz, Mo X, Afshar-Kharghan V, Srinivasan S, López JA, Li R (январь 2007 г.). «Гликопротеин ибалфа образует дисульфидные связи с 2 субъединицами Ibbeta гликопротеина в тромбоците покоя» . Кровь . 109 (2): 603–9. doi : 10.1182/blood-2006-05-024091 . PMC 1785083 . PMID 17008541 .
- ^ Jump up to: а беременный Mo X, Liu L, López JA, Li R (сентябрь 2012 г.). «Трансмембранные домены имеют решающее значение для взаимодействия между гликопротеином тромбоцитами и комплексом гликопротеина IB-IX» . J. Thromb. Кровотечение . 10 (9): 1875–86. doi : 10.1111/j.1538-7836.2012.04841.x . PMC 3499136 . PMID 22759073 .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый McEwan PA, Yang W, Carr KH, et al. (Ноябрь 2011). «Четвертая организация комплекса GPIB-IX и понимание синдрома Бернарда-Саулье, выявленная структурами GPIBβ и химеры GPIBβ/GPIX» . Кровь . 118 (19): 5292–301. doi : 10.1182/blood-2011-05-356253 . PMC 3217411 . PMID 21908432 .
- ^ Jump up to: а беременный Lanza F (2006). «Синдром Бернарда-Сулиера (геморрагипарный тромбоцитарная дистрофия)» . Сиротат J Rare Dis . 1 : 46. doi : 10.1186/1750-1172-1-46 . PMC 1660532 . PMID 17109744 .
- ^ Наррена в (август 2005 г.). «Качественные расстройства тромбоцитов и мегакариоцитов» . J. Thromb. Кровотечение . 3 (8): 1773–82. doi : 10.1111/j.1538-7836.2005.01428.x . PMID 16102044 .
- ^ Холленхорст, Мари А.; Tiemeyer, Katherine H.; Mahoney, Keira E.; Аоки, Казухиро; Ишихара, Маюми; Лоури, Сара С.; Рангель-Ангита, Валентина; Бертоцци, Кэролин Р.; Малакер, Стейси А. (апрель 2023 г.). «Комплексный анализ гликозилирования гликозилирования гликопротеина тромбоцитов» . Журнал тромбоза и гемостаза . 21 (4): 995–1009. doi : 10.1016/j.jtha.2023.01.009 . PMC 10065957 . PMID 36740532 .
- ^ Бернард Дж., Сулиер Дж.П. (1948). «На новом разнообразии тромбоцитара геморрагипарный тромбоцифайр». Sem Hop Paris . 24 : 3217–3223.
- ^ Strassel C, David T, Eckly A, et al. (Январь 2006 г.). «Синтез бета GPIB с новыми трансмембранными и цитоплазматическими последовательностями у пациента с Бернарда-Соулие, что приводит к передаче сигналов GPIB в клетках SHO» . J. Thromb. Кровотечение . 4 (1): 217–28. doi : 10.1111/j.1538-7836.2005.01654.x . PMID 16409472 .