VDAC2
| VDAC2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Псевдонимы | VDAC2 , POR, потенциалзависимый анионный канал 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Внешние идентификаторы | Опустить : 193245 ; МГИ : 106915 ; Гомологен : 37765 ; Генные карты : VDAC2 ; OMA : VDAC2 — ортологи | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Викиданные | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Белок 2 потенциалзависимых анион-селективных каналов — это белок , который у человека кодируется VDAC2 геном на хромосоме 10. [5] [6] Этот белок представляет собой потенциал-зависимый анионный канал и имеет высокую структурную гомологию с другими изоформами VDAC. [7] [8] [9] VDAC обычно участвуют в регуляции клеточного метаболизма , митохондриального апоптоза и сперматогенеза. [10] [11] [12] [13] Кроме того, VDAC2 участвует в сердечных сокращениях и малом кровообращении, что указывает на его участие в сердечно-легочных заболеваниях. [10] [11] VDAC2 также опосредует иммунный ответ на инфекционную бурсальную болезнь (ВЗК). [11]
Структура
[ редактировать ]Три изоформы VDAC у человека высококонсервативны, особенно в отношении их трехмерной структуры. VDAC образуют широкую структуру β-цилиндра, внутри которой находится N-конец, частично закрывающий пору. Последовательность изоформы VDAC2 содержит большое количество цистеинов, которые позволяют образовывать дисульфидные мостики и, в конечном итоге, влияют на гибкость β-цилиндра. VDAC также содержат митохондриальную последовательность, обеспечивающую транслокацию белка на внешнюю митохондриальную мембрану. [14] В частности, VDAC2 имеет N-конец, более длинный на 11 остатков по сравнению с двумя другими изоформами. [9]
Функция
[ редактировать ]VDAC2 принадлежит к семейству митохондриальных поринов и, как ожидается, будет иметь те же биологические функции, что и другие изоформы VDAC. VDAC обычно участвуют в клеточном энергетическом обмене путем транспортировки АТФ и других небольших ионов и метаболитов через внешнюю митохондриальную мембрану . [10] [11] В кардиомиоцитах млекопитающих VDAC2 способствует митохондриальному транспорту ионов кальция, обеспечивая усиление сердечных сокращений. [10]
Кроме того, VDAC образуют часть поры перехода митохондриальной проницаемости (MPTP) и, таким образом, способствуют высвобождению цитохрома C, что приводит к апоптозу. [10] [15] Также было обнаружено, что VDAC взаимодействуют с про- или антиапоптотическими белками, такими как белки и киназы семейства Bcl-2, и поэтому могут способствовать апоптозу независимо от MPTP. [11] [13] [15] VDAC2, в частности, продемонстрировал защитный эффект в клетках, подвергающихся митохондриальному апоптозу, и может даже обеспечивать защиту во время старения. [16] [17]
Кроме того, VDAcs связаны со сперматогенезом, созреванием спермы, подвижностью и оплодотворением. [13] Хотя все изоформы VDAC экспрессируются повсеместно, VDAC2 в основном обнаруживается во внешних плотных волокнах сперматозоидов (ODF), где, как предполагается, он способствует правильной сборке и поддержанию жгутиков сперматозоидов. [18] [19] Он также локализуется на акросомальной мембране сперматозоида, где предположительно опосредует трансмембранный транспорт ионов кальция. [20]
Клиническое значение
[ редактировать ]Белок VDAC2 принадлежит к группе мембранных каналов митохондрий, участвующих в транслокации адениновых нуклеотидов через внешнюю мембрану. Эти каналы могут также функционировать как сайт связывания митохондрий для гексокиназы и глицеринкиназы . VDAC является важным компонентом апоптотической передачи сигналов и окислительного стресса , особенно как часть пути гибели митохондрий и передачи сигналов апоптоза сердечных миоцитов. [21] Запрограммированная гибель клеток — это отдельный генетический и биохимический путь, необходимый для многоклеточных животных. Интактный путь смерти необходим для успешного эмбрионального развития и поддержания нормального тканевого гомеостаза. апоптоз Доказано, что тесно переплетен с другими важными клеточными путями. Идентификация критических контрольных точек на пути гибели клеток позволила получить фундаментальную информацию для фундаментальной биологии, а также предоставила рациональные цели для новых терапевтических средств при нормальных эмбриологических процессах или во время повреждения клеток (например, ишемически-реперфузионного повреждения во время сердечных приступов и инсультов ). или во время развития и процессов при раке апоптозная клетка претерпевает структурные изменения, включая сморщивание клетки, вздутие плазматической мембраны, ядерную конденсацию и фрагментацию ДНК и ядра . За этим следует фрагментация на апоптотические тельца, которые быстро удаляются фагоцитами , предотвращая тем самым воспалительную реакцию. [22] Это способ гибели клеток, определяемый характерными морфологическими, биохимическими и молекулярными изменениями. Впервые он был описан как «усадочный некроз», а затем этот термин был заменен на апоптоз, чтобы подчеркнуть его роль, противоположную митозу, в тканевой кинетике. На более поздних стадиях апоптоза вся клетка фрагментируется, образуя ряд апоптотических телец, ограниченных плазматической мембраной, которые содержат ядерные и/или цитоплазматические элементы. Ультраструктурный вид некроза весьма различен, основными признаками являются набухание митохондрий, разрушение плазматической мембраны и дезинтеграция клеток. Апоптоз происходит во многих физиологических и патологических процессах. Он играет важную роль во время эмбрионального развития как запрограммированная гибель клеток и сопровождает множество нормальных инволюционных процессов, в которых он служит механизмом удаления «нежелательных» клеток.
Белок VDAC2 участвует в кардиозащите от ишемически-реперфузионного повреждения, например, во время ишемического прекондиционирования сердца. [23] Хотя известно, что большой выброс активных форм кислорода (АФК) приводит к повреждению клеток, умеренное высвобождение АФК из митохондрий, происходящее во время нелетальных коротких эпизодов ишемии, может играть значительную пусковую роль в путях передачи сигнала при ишемии. прекондиционирование, приводящее к уменьшению повреждения клеток. Было даже замечено, что во время этого высвобождения активных форм кислорода VDAC2 играет важную роль в трансдукции пути гибели митохондриальных клеток, регулируя тем самым передачу апоптотических сигналов и гибель клеток.
Белок VDAC2 связан с стойкой легочной гипертензией новорожденных (PPHN), которая является причиной подавляющего большинства неонатальной заболеваемости и смертности из-за его роли в качестве основного регулятора эндотелий-зависимой синтазы оксида азота (eNOS) в легочном эндотелии. Считается, что eNOS регулирует активность NOS в ответ на физиологические стимулы, что жизненно важно для поддержания выработки NO для правильного кровообращения в легких. В результате VDAC2 в значительной степени участвует в малом кровообращении и может стать терапевтической мишенью для лечения таких заболеваний, как легочная гипертензия. [11]
VDAC2 также может выполнять иммунную функцию, поскольку предполагалось, что он обнаруживает и индуцирует апоптоз в клетках, инфицированных вирусом ВЗК. ВЗК, аналог ВИЧ у птиц, может поставить под угрозу их иммунную систему и даже вызвать фатальное повреждение лимфоидного органа. Исследования этого процесса показывают, что VDAC2 взаимодействует с вирусным белком V5, опосредуя гибель клеток. [13]
Взаимодействия
[ редактировать ]Было показано, что VDAC2 взаимодействует с:
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000165637 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ Jump up to: а б с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000021771 – 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 .
- ^ Блахли-Дайсон Э., Бальдини А., Литт М., Маккейб Э.Р., Форте М. (март 1994 г.). «Гены человека, кодирующие потенциал-зависимый анионный канал (VDAC) внешней митохондриальной мембраны: картирование и идентификация двух новых изоформ». Геномика . 20 (1): 62–7. дои : 10.1006/geno.1994.1127 . ПМИД 7517385 .
- ^ Мессина А, Олива М, Розато С, Хейзинг М, Руитенбек В, ван ден Хеувел ЛП, Форте М, Рокки М, Де Пинто В (февраль 1999 г.). «Пересмотр изоформ 1 и 2 потенциал-зависимых анионных каналов человека». Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 255 (3): 707–10. дои : 10.1006/bbrc.1998.0136 . ПМИД 10049775 .
- ^ Мао М, Фу Г, Ву Дж.С., Чжан QH, Чжоу Дж, Кан LX, Хуан QH, Хэ К.Л., Гу БВ, Хань ЗГ, Шэнь Ю, Гу Цзюнь, Юй Юй, Сюй Ш, Ван YX, Чэнь С.Дж., Чэнь Z. (июль 1998 г.). «Идентификация генов, экспрессируемых в гемопоэтических стволовых клетках/клетках-предшественниках CD34(+) человека, с помощью меток экспрессируемых последовательностей и эффективного клонирования кДНК полной длины» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 95 (14): 8175–80. Бибкод : 1998PNAS...95.8175M . дои : 10.1073/pnas.95.14.8175 . ЧВК 20949 . ПМИД 9653160 .
- ^ Рахмани З., Монури С., Сиддики А. (1998). «Выделение нового гена потенциал-зависимого анионного канала человека» . Европейский журнал генетики человека . 6 (4): 337–40. дои : 10.1038/sj.ejhg.5200198 . ПМИД 9781040 .
- ^ Jump up to: а б Амодео Г.Ф., Скорчапино М.А., Мессина А., Де Пинто В., Чеккарелли М. (2014). «Распределение заряженных остатков модулирует селективность открытого состояния человеческих изоформ потенциалзависимого анион-селективного канала» . ПЛОС ОДИН . 9 (8): e103879. Бибкод : 2014PLoSO...9j3879A . дои : 10.1371/journal.pone.0103879 . ПМК 4146382 . ПМИД 25084457 .
- ^ Jump up to: а б с д и Субеди К.П., Ким Дж.С., Кан М., Сон М.Дж., Ким Ю.С., Ву Ш. (февраль 2011 г.). «Зависимый от напряжения анионный канал 2 модулирует искры Ca²+ в покое, но не индуцированную потенциалом действия передачу сигналов Ca²+ в кардиомиоцитах». Клеточный кальций . 49 (2): 136–43. дои : 10.1016/j.ceca.2010.12.004 . ПМИД 21241999 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Альвира С.М., Умеш А., Хустед С., Ин Л., Хоу Ю., Лю С.К., Новак Дж., Корнфилд Д.Н. (ноябрь 2012 г.). «Зависимое от напряжения взаимодействие анионного канала-2 с синтазой оксида азота усиливает выработку оксида азота эндотелиальными клетками легочной артерии» . Американский журнал респираторной клеточной и молекулярной биологии . 47 (5): 669–78. дои : 10.1165/rcmb.2011-0436OC . ПМК 3547107 . ПМИД 22842492 .
- ^ Ченг Э.Х., Шейко ТВ, Фишер Дж.К., Крейген В.Дж., Корсмейер С.Дж. (июль 2003 г.). «VDAC2 ингибирует активацию BAK и апоптоз митохондрий». Наука . 301 (5632): 513–7. Бибкод : 2003Sci...301..513C . дои : 10.1126/science.1083995 . ПМИД 12881569 . S2CID 37099525 .
- ^ Jump up to: а б с д и Ли З, Ван Ю, Сюэ Ю, Ли Икс, Цао Х, Чжэн С.Дж. (февраль 2012 г.). «Критическая роль потенциал-зависимого анионного канала 2 в апоптозе, индуцированном вирусом инфекционной бурсальной болезни, в клетках-хозяевах посредством взаимодействия с VP5» . Журнал вирусологии . 86 (3): 1328–38. дои : 10.1128/JVI.06104-11 . ПМК 3264341 . ПМИД 22114330 .
- ^ Де Пинто В., Мессина А., Лейн DJ, Лоуэн А. (май 2010 г.). «Потенциал-зависимый анион-селективный канал (VDAC) в плазматической мембране» . Письма ФЭБС . 584 (9): 1793–9. Бибкод : 2010FEBSL.584.1793D . дои : 10.1016/j.febslet.2010.02.049 . ПМИД 20184885 . S2CID 3391282 .
- ^ Jump up to: а б Ли MJ, Ким JY, Сук К., Пак JH (май 2004 г.). «Идентификация индуцируемого гипоксией фактора 1 альфа-чувствительного гена HGTD-P в качестве медиатора в митохондриальном апоптотическом пути» . Молекулярная и клеточная биология . 24 (9): 3918–27. дои : 10.1128/mcb.24.9.3918-3927.2004 . ПМЦ 387743 . ПМИД 15082785 .
- ^ Jump up to: а б Де Пинто В., Гуарино Ф., Гуарнера А., Мессина А., Рейна С., Томаселло Ф.М., Палермо В., Маццони К. (2010). «Характеристика изоформ VDAC человека: особая функция VDAC3?» . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) — Биоэнергетика . 1797 (6–7): 1268–75. дои : 10.1016/j.bbabio.2010.01.031 . ПМИД 20138821 .
- ^ Рейна С, Палермо В, Гуарнера А, Гуарино Ф, Мессина А, Маццони С, Де Пинто В (июль 2010 г.). «Замена N-конца VDAC1 на VDAC3 восстанавливает полную активность канала и придает клетке антивозрастные свойства». Письма ФЭБС . 584 (13): 2837–44. Бибкод : 2010FEBSL.584.2837R . дои : 10.1016/j.febslet.2010.04.066 . hdl : 11573/126366 . ПМИД 20434446 . S2CID 22130291 .
- ^ Маджумдер С., Слабодник М., Пайк А., Марквардт Дж., Фиск Х.А. (октябрь 2012 г.). «VDAC3 регулирует сборку центриолей, направляя Mps1 на центросомы» . Клеточный цикл . 11 (19): 3666–78. дои : 10.4161/cc.21927 . ПМК 3478317 . ПМИД 22935710 .
- ^ Маджумдер С., Фиск Х.А. (март 2013 г.). «VDAC3 и Mps1 отрицательно регулируют цилиогенез» . Клеточный цикл . 12 (5): 849–58. дои : 10.4161/cc.23824 . ПМЦ 3610733 . ПМИД 23388454 .
- ^ Лю Б, Ван П, Ван З, Чжан В (9 февраля 2011 г.). «Использование антитела против VDAC2 для комбинированной оценки целостности акросом спермы человека и акросомной реакции, индуцированной ионофором A23187» . ПЛОС ОДИН . 6 (2): e16985. Бибкод : 2011PLoSO...616985L . дои : 10.1371/journal.pone.0016985 . ПМК 3036732 . ПМИД 21347391 .
- ^ Даниал Н.Н., Корсмейер С.Дж. (январь 2004 г.). «Гибель клетки: критические контрольные точки» . Клетка . 116 (2): 205–19. дои : 10.1016/S0092-8674(04)00046-7 . ПМИД 14744432 . S2CID 10764012 .
- ^ Керр Дж. Ф., Уилли А. Х., Карри А. Р. (август 1972 г.). «Апоптоз: основное биологическое явление, имеющее далеко идущие последствия в кинетике тканей» . Британский журнал рака . 26 (4): 239–57. дои : 10.1038/bjc.1972.33 . ПМК 2008650 . ПМИД 4561027 .
- ^ Лием Д.А., Хонда Х.М., Чжан Дж., Ву Д., Пинг П. (декабрь 2007 г.). «Прошлый и современный курс кардиопротекции против ишемически-реперфузионного повреждения». Журнал прикладной физиологии . 103 (6): 2129–36. doi : 10.1152/japplphysicalol.00383.2007 . ПМИД 17673563 . S2CID 24815784 .
- ^ Сунь Ю., Вашишт А.А., Чиу Дж., Вольшлегель Дж.А., Драйер Л. (ноябрь 2012 г.). «Вольтаж-зависимые анионные каналы (VDAC) привлекают Паркин к дефектным митохондриям, чтобы способствовать митохондриальной аутофагии» . Журнал биологической химии . 287 (48): 40652–60. дои : 10.1074/jbc.M112.419721 . ПМЦ 3504778 . ПМИД 23060438 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Блакли-Дайсон Э., Замбронич Э.Б., Ю.Х., Адамс В., Маккейб Э.Р., Адельман Дж., Коломбини М., Форте М. (январь 1993 г.). «Клонирование и функциональная экспрессия в дрожжах двух человеческих изоформ внешнего мембранного канала митохондрий, потенциалзависимого анионного канала» . Журнал биологической химии . 268 (3): 1835–41. дои : 10.1016/S0021-9258(18)53930-2 . ПМИД 8420959 .
- Валис К., Нойбауэрова Дж., Ман П., Помпач П., Воградски Дж., Ковар Дж. (апрель 2008 г.). «VDAC2 и альдолаза А идентифицированы как мембранные белки клеток K562 с повышенной экспрессией при дефиците железа». Молекулярная и клеточная биохимия . 311 (1–2): 225–31. дои : 10.1007/s11010-008-9712-x . ПМИД 18278581 . S2CID 20774884 .
- Маннелла, Калифорния (1998). «Конформационные изменения в белке митохондриального канала, VDAC, и их функциональные последствия». Журнал структурной биологии . 121 (2): 207–18. дои : 10.1006/jsbi.1997.3954 . ПМИД 9615439 .
- Богенхаген Д.Ф., Руссо Д., Берк С. (февраль 2008 г.). «Слоистая структура нуклеоидов митохондриальной ДНК человека» . Журнал биологической химии . 283 (6): 3665–75. дои : 10.1074/jbc.M708444200 . ПМИД 18063578 .
- Чандра Д., Чой Дж., Дэниел П.Т., Тан Д.Г. (май 2005 г.). «Bax-зависимая регуляция Bak с помощью потенциалзависимого анионного канала 2» . Журнал биологической химии . 280 (19): 19051–61. дои : 10.1074/jbc.M501391200 . ПМИД 15757910 .
- Олсен Дж.В., Благоев Б., Гнад Ф., Мачек Б., Кумар С., Мортенсен П., Манн М. (ноябрь 2006 г.). «Глобальная, in vivo и сайт-специфическая динамика фосфорилирования в сигнальных сетях» . Клетка . 127 (3): 635–48. дои : 10.1016/j.cell.2006.09.026 . ПМИД 17081983 . S2CID 7827573 .
- Ю Б.С., Фунтулакис М., Кэрнс Н., Любец Г. (январь 2001 г.). «Изменение уровней потенциал-зависимых белков анион-селективных каналов VDAC1 и VDAC2 в мозге у пациентов с болезнью Альцгеймера и синдромом Дауна». Электрофорез . 22 (1): 172–9. doi : 10.1002/1522-2683(200101)22:1<172::AID-ELPS172>3.0.CO;2-P . ПМИД 11197169 . S2CID 44748465 .
- Ахмед М., Форсберг Дж., Бергстен П. (2005). «Профилирование белков островков поджелудочной железы человека с помощью двумерного гель-электрофореза и масс-спектрометрии». Журнал исследований протеома . 4 (3): 931–40. дои : 10.1021/pr050024a . ПМИД 15952740 .
- Ха Х, Хаек П., Бедвелл Д.М., Берроуз П.Д. (июнь 1993 г.). «КДНК митохондриальных поринов предсказывает существование множества поринов человека» . Журнал биологической химии . 268 (16): 12143–9. дои : 10.1016/S0021-9258(19)50319-2 . ПМИД 7685033 .
- Ю В.Г., Вольфганг В., Форте М. (июнь 1995 г.). «Субклеточная локализация изоформ потенциал-зависимых анионных каналов человека» . Журнал биологической химии . 270 (23): 13998–4006. дои : 10.1074/jbc.270.23.13998 . ПМИД 7539795 .
- Хинш К.Д., Де Пинто В., Айрес В.А., Шнайдер Х, Мессина А., Хинш Э. (апрель 2004 г.). «Потенциал-зависимые анион-селективные каналы VDAC2 и VDAC3 представляют собой многочисленные белки во внешних плотных волокнах крупного рогатого скота, цитоскелетном компоненте жгутика сперматозоида» . Журнал биологической химии . 279 (15): 15281–8. дои : 10.1074/jbc.M313433200 . ПМИД 14739283 .
- Декер В.К., Боулз К.Р., Шатте Э.К., Таубин Дж.А., Крейген В.Дж. (октябрь 1999 г.). «Пересмотренное точное картирование локусов потенциал-зависимых анионных каналов человека с помощью радиационного гибридного анализа». Геном млекопитающих . 10 (10): 1041–2. дои : 10.1007/s003359901158 . ПМИД 10501981 . S2CID 27663120 .
- Андерсен Дж.С., Лам Ю.В., Люнг А.К., Онг С.Е., Лион К.Э., Ламонд А.И., Манн М. (январь 2005 г.). «Динамика ядрышкового протеома». Природа . 433 (7021): 77–83. Бибкод : 2005Natur.433...77A . дои : 10.1038/nature03207 . ПМИД 15635413 . S2CID 4344740 .
- Бернхард О.К., Каннингем А.Л., Шейл М.М. (апрель 2004 г.). «Анализ белков, соочищающихся с комплексом CD4/lck, с использованием одномерного электрофореза в полиакриламидном геле и масс-спектрометрии: сравнение с обнаружением белков на основе аффинных меток и оценкой различных методов солюбилизации» . Журнал Американского общества масс-спектрометрии . 15 (4): 558–67. Бибкод : 2004JASMS..15..558B . дои : 10.1016/j.jasms.2003.12.006 . ПМИД 15047060 .
- Юинг Р.М., Чу П., Элизма Ф., Ли Х., Тейлор П., Клими С., МакБрум-Серажевски Л., Робинсон М.Д., О'Коннор Л., Ли М., Тейлор Р., Дарси М., Хо Ю, Хейлбут А., Мур Л., Чжан С., Орнацкий О, Бухман Ю.В., Этьер М., Шэн Ю., Василеску Дж., Абу-Фарха М., Ламберт Дж.П., Дьюэл Х.С., Стюарт II, Кюль Б., Хог К., Колвилл К., Гладвиш К., Маскат Б., Кинач Р., Адамс С.Л., Моран М.Ф., Морин ГБ, Топалоглу Т., Фигейс Д. (2007). «Крупномасштабное картирование белково-белковых взаимодействий человека методом масс-спектрометрии» . Молекулярная системная биология . 3 (1): 89. дои : 10.1038/msb4100134 . ПМЦ 1847948 . ПМИД 17353931 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- VDAC2 + белок, + человек Национальной медицинской библиотеки США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
