ПЬЕЗО1
| ПЬЕЗО1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Псевдонимы | PIEZO1 , DHS, FAM38A, Mib, LMPH3, компонент 1 механочувствительного ионного канала пьезотипа, LMPHM6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Внешние идентификаторы | ОМИМ : 611184 ; МГИ : 3603204 ; Гомологен : 124356 ; GeneCards : PIEZO1 ; ОМА : PIEZO1 – ортологи | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Викиданные | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
PIEZO1 представляет собой механочувствительный белок ионного канала , который у человека кодируется геном PIEZO1 . PIEZO1 и его близкий гомолог PIEZO2 были клонированы в 2010 году с использованием скрининга на основе siRNA для механочувствительных ионных каналов. [5]
Структура и функции
[ редактировать ]PIEZO1 (этот ген) и PIEZO2 имеют 47% идентичности друг с другом, не имеют сходства ни с одним другим белком и не содержат известных белковых доменов. Предполагается, что они будут иметь 24-36 трансмембранных доменов , в зависимости от используемого алгоритма прогнозирования. В оригинальной публикации авторы старались не называть пьезопротеины ионными каналами , но более недавнее исследование той же лаборатории убедительно продемонстрировало, что PIEZO1 действительно является порообразующей субъединицей механочувствительного канала. [6] Это новое семейство PIEZO каталогизировано как InterPro : IPR027272 и TCDB 1.A.75 . Гомологи PIEZO1 обнаружены у C. elegans и Drosophila , которые, как и другие беспозвоночные, имеют единственный белок PIEZO.
Известно ( PDB : 6B3R ), что канал PIEZO1 представляет собой трехлопастную пропеллерную конструкцию. Предполагается рычажный механопривод. [7] [8]
Распределение тканей
[ редактировать ]PIEZO1 экспрессируется в легких, мочевом пузыре и коже, где механочувствительность играет важную биологическую роль. В отличие от PIEZO2, который высоко экспрессируется в сенсорных ганглиях дорсальных корешков , PIEZO1 не экспрессируется в сенсорных нейронах. [5] Следовательно, PIEZO1 играет значительную роль во многих нейробиологических процессах, включая регенерацию аксонов, дифференцировку нервных стволовых клеток и прогрессирование неврологических заболеваний. [9]
PIEZO1 также экспрессируется в иммунных клетках, включая лимфоциты и миелоидные клетки, и было показано, что он играет роль в функционировании фундаментальных иммунных процессов, таких как презентация антигена и фагоцитоз. [10] [11] [12]
Было показано, что уровни мРНК PIEZO1 повышаются при механической стимуляции, такой как вибрация с частотой 1000 Гц в моноцитах. [13]
Клиническое значение
[ редактировать ]PIEZO1 также обнаружен в эритроцитах , а мутации в каналах связаны с наследственным ксероцитозом или стоматоцитозом . [14] [15] [16] Каналы PIEZO1 являются ключевыми интеграторами в сосудистой биологии . [17]
Аллель PIEZO1, E756del, приводит к мутации усиления функции, что приводит к обезвоживанию эритроцитов и передаче устойчивости к плазмодию . было продемонстрировано, что этот аллель In vitro предотвращает церебральную малярийную инфекцию. [18]
PIEZO1 участвует в экструзии эпидермальных клеток , когда слой становится слишком сливающимся, чтобы сохранить нормальный гомеостаз кожи . Это предотвращает избыточную пролиферацию кожной ткани и участвует в биологии рака как фактор, способствующий метастазам , помогая живым клеткам выйти из монослоя . [19]
Экспрессия мышиного PIEZO1 в клетках врожденного иммунитета мыши важна для их функции, роль которой опосредована восприятием механических сигналов. Дефицит PIEZO1 у мышей приводит к повышенной восприимчивости миелоидных клеток к инфекции Pseudomonas aeruginosa . [20]
Синдром лимфатической мальформации 6 вызван мутациями PIEZO1 и был охарактеризован в 2015 году. [21]
PIEZO1 был предложен в качестве терапевтической мишени для лечения болезни Альцгеймера . Накопление бляшек бета-амилоида делает структуру мозга более жесткой. Клетки обслуживания микроглии , которые экспрессируют PIEZO1, обнаруживают эту жесткость посредством механочувствительности с поддержкой PIEZO1 и в ответ окружают, уплотняют и фагоцитируют бляшки. Удаление гена, который кодирует PIEZO1 в микроглии, снижает клиренс бляшек и ускоряет снижение когнитивных функций у крыс. [22]
Лиганды
[ редактировать ]- Агонисты
- Съешьте 1/2
- Yoda1 (маломолекулярный агонист) [23]
Антагонисты
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000103335 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000014444 – 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 .
- ^ Перейти обратно: а б Косте Б., Матур Дж., Шмидт М., Эрли Т.Дж., Ранаде С., Петрус М.Дж. и др. (октябрь 2010 г.). «Piezo1 и Piezo2 являются важными компонентами различных механически активированных катионных каналов» . Наука . 330 (6000): 55–60. Бибкод : 2010Sci...330...55C . дои : 10.1126/science.1193270 . ПМК 3062430 . ПМИД 20813920 .
- ^ Косте Б., Сяо Б., Сантос Дж.С., Сайеда Р., Грандл Дж., Спенсер К.С. и др. (февраль 2012 г.). «Пьезопротеины представляют собой порообразующие субъединицы механически активированных каналов» . Природа . 483 (7388): 176–181. Бибкод : 2012Natur.483..176C . дои : 10.1038/nature10812 . ПМК 3297710 . ПМИД 22343900 .
- ^ Чжао Ц, Чжоу Х, Ли Х, Сяо Б (июль 2019 г.). «Механочувствительный канал Piezo1: трехлопастная конструкция, подобная пропеллеру, и рычажный механопривод» . Журнал ФЭБС . 286 (13): 2461–2470. дои : 10.1111/февраль 14711 . ПМИД 30500111 .
- ^ Ван Ю, Чи С, Го Х, Ли Г, Ван Л, Чжао Q и др. (апрель 2018 г.). «Рычажный путь трансдукции для химического и механического открытия механочувствительного канала Piezo1 на большие расстояния» . Природные коммуникации . 9 (1): 1300. Бибкод : 2018NatCo...9.1300W . дои : 10.1038/s41467-018-03570-9 . ПМК 5880808 . ПМИД 29610524 .
- ^ Бринярска-Кубяк Н., Кубяк А., Баста-Каим А. (октябрь 2023 г.). «Механотрансдуктивный рецептор Piezo1 как перспективная мишень в лечении неврологических заболеваний» . Современная нейрофармакология . 21 (10): 2030–2035. дои : 10.2174/1570159X20666220927103454 . ПМЦ 10556366 . ПМИД 36173070 .
- ^ Монако Г, Ли Б, Сюй В, Мустафа С, Хван Ю, Карре С, Бурдин Н, Висан Л, Чеккарелли М, Пойдингер М, Зиппелиус А, Педро де Магальяс Дж, Ларби А (февраль 2019 г.). «Сигнатуры секвенирования РНК, нормированные по количеству мРНК, допускают абсолютную деконволюцию типов иммунных клеток человека» . Отчеты по ячейкам . 26 (6): 1627–1640.e7. дои : 10.1016/j.celrep.2019.01.041 . ПМК 6367568 . ПМИД 30726743 .
- ^ Лю С., Райчаудхури Д., Пол Б., Чакрабарти Ю., Гош А.Р., Рахаман О., Талукдар А., Гангули Д. (февраль 2018 г.). «Передовой: пьезо1-механосенсоры оптимизируют активацию Т-клеток человека». Дж. Иммунол . 200 (4): 1255–1260. doi : 10.4049/jimmunol.1701118 . ПМИД 29330322 .
- ^ Янтти Х, Ситникова В, Ищенко Ю, Шакирзянова А, Джудис Л, Угидос ИФ, Гомес-Будиа М, Корвенлайта Н, Отонен С, Белая И, Фазалудин Ф, Михайлов Н, Готкевич М, Кетола К, Лехтонен Ш, Койстинахо Дж, Каннинен К.М., Эрнандес Д., Пебай А., Джуньо Р., Корхонен П., Гиниатуллин Р., Мальм Т. (июнь 2022 г.). «Клиренс бета-амилоида микроглии управляется каналами PIEZO1» . J Нейровоспаление . 19 (1): 147. doi : 10.1186/s12974-022-02486-y . ПМК 9199162 . ПМИД 35706029 .
- ^ Симаку Т., Фриберн Р., Энрикес Флорида (июль 2021 г.). «На экспрессию генов во время дифференцировки THP 1 влияет витамин D3, а не вибрационная механостимуляция» . ПерДж . 9 : е11773. дои : 10.7717/peerj.11773 . ПМЦ 8286059 . ПМИД 34316406 .
- ^ Зарычанский Р., Шульц В.П., Хьюстон Б.Л., Максимова Ю., Хьюстон Д.С., Смит Б. и др. (август 2012 г.). «Мутации в белке механотрансдукции PIEZO1 связаны с наследственным ксероцитозом» . Кровь . 120 (9): 1908–1915. дои : 10.1182/blood-2012-04-422253 . ПМЦ 3448561 . ПМИД 22529292 .
- ^ Бэ С., Гнанасамбандам Р., Николай С., Сакс Ф., Готлиб П.А. (март 2013 г.). «Ксероцитоз вызван мутациями, которые изменяют кинетику механочувствительного канала PIEZO1» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 110 (12): Е1162–Е1168. Бибкод : 2013PNAS..110E1162B . дои : 10.1073/pnas.1219777110 . ПМК 3606986 . ПМИД 23487776 .
- ^ Альбуиссон Дж., Мурти С.Э., Банделл М., Косте Б., Луи-Дит-Пикар Х., Матур Дж. и др. (2013). «Обезвоженный наследственный стоматоцитоз, связанный с мутациями усиления функции механически активированных ионных каналов PIEZO1» . Природные коммуникации . 4 : 1884. Бибкод : 2013NatCo...4.1884A . дои : 10.1038/ncomms2899 . ПМЦ 3674779 . ПМИД 23695678 .
- ^ Ли Дж., Хоу Б., Тумова С., Мураки К., Брунс А., Ладлоу М.Дж. и др. (ноябрь 2014 г.). «Piezo1-интеграция сосудистой архитектуры с физиологической силой» . Природа . 515 (7526): 279–282. Бибкод : 2014Natur.515..279L . дои : 10.1038/nature13701 . ПМК 4230887 . ПМИД 25119035 .
- ^ Ма С., Кахалан С., Ламонте Г., Грубо Н.Д., Зенг В., Мурти С.Е. и др. (апрель 2018 г.). «Общий аллель PIEZO1 в африканских популяциях вызывает обезвоживание эритроцитов и ослабляет инфекцию плазмодия» . Клетка . 173 (2): 443–455.e12. дои : 10.1016/j.cell.2018.02.047 . ПМЦ 5889333 . ПМИД 29576450 .
- ^ Эйзенхоффер Г.Т., Лофтус П.Д., Йошиги М., Оцуна Х., Чиен CB, Моркос П.А., Розенблатт Дж. (апрель 2012 г.). «Скопление вызывает экструзию живых клеток для поддержания гомеостатического количества клеток в эпителии» . Природа . 484 (7395): 546–549. Бибкод : 2012Natur.484..546E . дои : 10.1038/nature10999 . ПМЦ 4593481 . ПМИД 22504183 .
- ^ Солис А.Г., Белецкий П., Стич Х.Р., Шарма Л., Харман К.С., Юн С. и др. (сентябрь 2019 г.). «Механоощущение циклической силы PIEZO1 необходимо для врожденного иммунитета» . Природа . 573 (7772): 69–74. Бибкод : 2019Natur.573...69S . дои : 10.1038/s41586-019-1485-8 . ПМК 6939392 . ПМИД 31435009 .
- ^ Фотиу Э., Мартин-Альмедина С., Симпсон М.А., Лин С., Гордон К., Брайс Г. и др. (сентябрь 2015 г.). «Новые мутации в PIEZO1 вызывают аутосомно-рецессивную генерализованную лимфатическую дисплазию с неиммунной водянкой плода» . Природные коммуникации . 6 : 8085. Бибкод : 2015NatCo...6.8085F . дои : 10.1038/ncomms9085 . ПМК 4568316 . ПМИД 26333996 .
- ^ Ху Дж, Чен Ц, Чжу Х, Хоу Л, Лю В, Ян Ц, Шен Х, Чай Г, Чжан Б, Чен С, Цай Цз, Ву С, Хун Ф, Ли Х, Чен С (январь 2023 г.). «Микроглиальный Piezo1 определяет жесткость фибрилл Aβ, чтобы ограничить болезнь Альцгеймера» . Нейрон . 111 (1): 15–29.e8. дои : 10.1016/j.neuron.2022.10.021 . ISSN 0896-6273 . ПМИД 36368316 .
- ^ Сайеда Р., Сюй Дж., Дубин А.Э., Косте Б., Матур Дж., Хуинь Т. и др. (май 2015 г.). «Химическая активация канала механотрансдукции Piezo1» . электронная жизнь . 4 . doi : 10.7554/eLife.07369 . ПМЦ 4456433 . ПМИД 26001275 .
- ^ Бэ С., Сакс Ф., Готлиб П.А. (26 июля 2011 г.). «Механочувствительный ионный канал Piezo1 ингибируется пептидом GsMTx4» . Биохимия . 50 (29): 6295–6300. дои : 10.1021/bi200770q . ISSN 0006-2960 . ПМК 3169095 . ПМИД 21696149 .
- ^ Гнанасамбандам Р., Гхатак С., Ясманн А., Нишизава К., Сакс Ф., Ладохин А.С., Сухарев С.И., Сучина Т.М. (10 января 2017 г.). «GsMTx4: Механизм ингибирования механочувствительных ионных каналов» . Биофизический журнал . 112 (1): 31–45. Бибкод : 2017BpJ...112...31G . дои : 10.1016/j.bpj.2016.11.013 . ISSN 0006-3495 . ПМК 5231890 . ПМИД 28076814 .
- ^ Эванс Э.Л., Катбертсон К., Эндеш Н., Роде Б., Блайт Н.М., Хайман А.Дж., Холл С.Дж., Гонт Х.Дж., Ладлоу М.Дж., Фостер Р., Бич DJ (май 2018 г.). «Аналог Yoda1 (Dooku1), который противодействует вызванной Yoda1 активации Piezo1 и расслаблению аорты» . Британский журнал фармакологии . 175 (10): 1744–1759. дои : 10.1111/bph.14188 . ISSN 1476-5381 . ПМК 5913400 . ПМИД 29498036 .