Профиль

показывать Доступные белковые структуры:
Pfam	structures / ECOD
PDB	RCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsum	structure summary
PDB	2btf

Профиль
Профиль
	Профилин (синий) в комплексе с актином (зеленый). ( Код PDB : 2BTF )
Идентификаторы
Символ	Профиль
Пфам	PF00235
ИнтерПро	ИПР002097
УМНЫЙ	ПРОФ
PROSITE	PS00414
СКОП2	2btf / SCOPe / СУПФАМ
CDD	cd00148
Pfam
показывать Доступные белковые структуры:
Pfam	structures / ECOD
PDB	RCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsum	structure summary
PDB	2btf

Профилин представляет собой актин-связывающий белок, участвующий в динамическом обновлении и реконструкции актинового цитоскелета . ^[1] Он обнаружен у большинства эукариотических организмов. Профилин важен для пространственно и временно контролируемого роста актиновых микрофиламентов, который является важным процессом клеточного движения и изменения формы клеток. Эта реструктуризация актинового цитоскелета важна для таких процессов, как развитие органов , заживление ран и выслеживание инфекционных злоумышленников клетками иммунной системы .

Профилин также связывает последовательности, богатые аминокислотой пролином , в различных белках. Хотя большая часть профилина в клетке связана с актином, профилины имеют более 50 различных партнеров по связыванию. Многие из них связаны с регуляцией актина, но профилин, по-видимому, также участвует в таких действиях в ядре , как мРНК сплайсинг . ^[2]

Профилин является основным аллергеном (посредством IgE ), присутствующим в пыльце березы , травы и других растений . ^{[ нужна ссылка ]}

Источники и распространение

Профилины представляют собой белки с молекулярной массой примерно 14–19 кДа. Они присутствуют в виде отдельных генов у дрожжей, насекомых и червей, а также в виде множества генов у многих других организмов, включая растения. В млекопитающих клетках четыре изоформы обнаружено профилина; профилин-I экспрессируется в большинстве тканей , тогда как профилин-II преобладает в головном мозге и почках . ^[3]

Асгардские археи используют профилины. ^[4] У многих эукариотических видов диатомей профилины отсутствуют. ^[5]

Профилин необходим для инвазии клеток-хозяев Toxoplasma gondii . Профилин токсоплазмы представляет собой специфический патоген-ассоциированный молекулярный образец (PAMP) TLR 5, 11 и 12. ^[6]

Регуляция динамики актина

Профилин усиливает рост актина двумя способами:

Профилин связывается с мономерным актином, тем самым занимая сайт контакта актин-актин; по сути, профилин изолирует актин из пула полимеризуемых мономеров актина. Однако профилин также катализирует обмен связанного с актином АДФ на АТФ, тем самым превращая плохо полимеризующиеся мономеры АДФ-актин в легко полимеризующиеся мономеры АТФ-актин. Кроме того, профилин имеет более высокое сродство к АТФ-, чем к мономерам АДФ-актина. Таким образом, в смеси актина, профилина и нуклеотидов (АДФ и АТФ) актин будет полимеризоваться в определенной степени, которую можно оценить по закону действующих масс . ^{[ нужна ссылка ]}
Комплексы профилин-актин вводятся в растущие полимеры актина с помощью таких белков, как формин , белок синдрома Вискотта-Олдрича и стимулируемый сосудорасширяющими средствами фосфопротеин , которые содержат богатые пролином FH1-домены. Этот режим стимулированной полимеризации актина происходит намного быстрее, чем самостоятельная полимеризация. Профилин необходим для этого способа полимеризации, поскольку он привлекает мономеры актина к белкам, богатым пролином. ^{[ нужна ссылка ]}

Профилин связывает некоторые варианты мембранных фосфолипидов ( фосфатидилинозитол(4,5)-бисфосфат и инозитолтрифосфат ). Функция этого взаимодействия — секвестрация профилина в «неактивной» форме, откуда он может высвобождаться под действием фермента фосфолипазы С. ^{[ нужна ссылка ]}

Профилин отрицательно регулирует PI(3,4)P2 _, ограничивая привлечение ламеллиподий к переднему краю клетки. ^[7]

Профилин является одним из наиболее распространенных связывающих мономер актина, но такие белки, как CAP и (у млекопитающих) тимозин β4, имеют некоторые функциональные перекрытия с профилином. Напротив, ADF/ кофилин обладает некоторыми свойствами, которые противодействуют действию профилина.

История открытия

Профилин был впервые описан Ларсом Карлссоном в лаборатории Уно Линдберга и его коллег в начале 1970-х годов как первый белок, связывающий мономер актина. ^[8] За этим последовало осознание того, что не только мышечные, но и немышечные клетки содержат высокие концентрации актина, хотя и частично в неполимеризованной форме. Тогда считалось, что профилин изолирует мономеры актина (сохраняет их в пронитевидной форме) и высвобождает их по сигналу, чтобы сделать их доступными для быстрого роста полимера актина.

Аллерген

Аллергия на профилин в значительной степени связана с респираторной аллергией на пыльцу трав ( сенная лихорадка ). аллергия на профилинсодержащую пищу и развитие синдрома пыльцы-пищевого продукта. После того, как у человека впервые появляется аллергия на профилин при вдыхании пыльцы трав или деревьев, возникает ^[9]^: 3 Частота возникновения аллергии на профилин у людей с аллергией на пыльцу в Европе сильно различается; По состоянию на 1997 год от примерно 5% шведских людей с аллергией на пыльцу березы до 51% испанцев с аллергией на Mercurialis annua имели аллергию на профилин. ^[9] Профилин является основным аллергеном некоторых пищевых растений, например, дыни, апельсина и сои, поэтому аллергия на дыню, цитрусовые, помидоры и бананы является клиническим маркером гиперчувствительности к профилину. ^[9] По состоянию на 2018 год не существовало «надежного терапевтического подхода» к лечению аллергии на профилин. ^[9]

По состоянию на 2018 год список членов семейства профилинов, идентифицированных как аллергены, содержал: ^[9]

Актинидия вкусная (киви)
Амброзия полыннолистная (амброзия амброзия короткая)
Ananas comosus (ананас)
Apium Graeolens (сельдерей)
Арахис гипогея (арахис)
Artemisia vulgaris (полынь)
Betula verrucosa (береза белая европейская) и Betula pendula (береза серебристая)
перец болгарский
Chenopodium альбомный (марашка)
Citrus sinensis (сладкий апельсин)
Corylus avellana (орех)
Cucumis melo (мускусная дыня)
Daucus carota (морковь)
Глицин макс (соевые бобы)
Helianthus annuus (подсолнечник)
Hevea brasiliensis (каучуковое дерево [латекс])
Malus Domestica (яблоко)
Olea europaea (оливковое)
Phleum pratense (тимофеевка луговая)
Phoenix dactylifera (финиковая пальма)
Prunus persica (персик)
Pyrus communis (груша)
Сальсола кали (русский чертополох)
Sinapis alba (горчица желтая)
Паслен томат (помидор)

Человеческие гены

ПФН1 , ПФН2 , ПФН3 , ПФН4 , ПФН5

Ссылки

^ Ганнинг П.В., Гошдастидер Ю., Уитакер С., Попп Д., Робинсон Р.К. (июнь 2015 г.). «Эволюция композиционно и функционально различных актиновых нитей» . Журнал клеточной науки . 128 (11): 2009–19. дои : 10.1242/jcs.165563 . ПМИД 25788699 .
^ Ди Нардо А., Гареус Р., Квятковски Д., Витке В. (ноябрь 2000 г.). «Альтернативный сплайсинг гена профилина II мыши позволяет получить функционально разные изоформы профилина» (PDF) . Журнал клеточной науки . 113 (Часть 21): 3795–803. дои : 10.1242/jcs.113.21.3795 . ПМИД 11034907 .
^ Витке В., Подтележников А.В., Ди Нардо А., Сазерленд Дж.Д., Гурняк С.Б., Дотти С., Манн М. (февраль 1998 г.). «В мозге мышей профилин I и профилин II связываются с регуляторами эндоцитозного пути и сборки актина» . Журнал ЭМБО . 17 (4): 967–76. дои : 10.1093/emboj/17.4.967 . ПМК 1170446 . ПМИД 9463375 .
^ Акыл С., Робинсон Р.С. (октябрь 2018 г.). «Геномы архей Асгарда кодируют профилины, регулирующие актин». Природа . 562 (7727): 439–443. Бибкод : 2018Natur.562..439A . дои : 10.1038/s41586-018-0548-6 . ПМИД 30283132 . S2CID 52917038 .
^ Омейер, Шарлотта; Полински, Эллен; Мензель, Дидрик (октябрь 2015 г.). «Актин, родственные актину белки и профилин у диатомовых водорослей: сравнительный геномный анализ» . Морская геномика . 23 : 133–142. дои : 10.1016/j.margen.2015.07.002 . ISSN 1876-7478 . ПМИД 26298820 .
^ Салазар Гонсалес Р.М., Шехата Х., О'Коннелл М.Дж., Ян Й., Морено-Фернандес М.Э., Шугнет К.А., Алиберти Дж. (август 2014 г.). «Профилин, полученный из Toxoplasma gondii, запускает продукцию цитокинов, зависимую от толл-подобного рецептора 5 человека» . Журнал врожденного иммунитета . 6 (5): 685–94. дои : 10.1159/000362367 . ПМК 4141014 . ПМИД 24861338 .
^ Бэ Й.Х., Дин З., Дас Т., Уэллс А., Гертлер Ф., Рой П. (декабрь 2010 г.). «Профилин1 регулирует накопление PI(3,4)P2 и ламеллиподина на переднем крае, тем самым влияя на подвижность клеток MDA-MB-231» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 107 (50): 21547–52. Бибкод : 2010PNAS..10721547B . дои : 10.1073/pnas.1002309107 . ПМК 3003040 . ПМИД 21115820 .
^ Карлссон Л., Нистрём Л.Е., Сундквист И., Марки Ф., Линдберг У. (сентябрь 1977 г.). «На полимеризуемость актина влияет профилин, белок с низкой молекулярной массой в немышечных клетках». Журнал молекулярной биологии . 115 (3): 465–83. дои : 10.1016/0022-2836(77)90166-8 . ПМИД 563468 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Родригес дель Рио, П; Диас-Пералес, А; Санчес-Гарсия, С; Эскудеро, К; Ибаньес, Мэриленд; Мендес-Бреа, П; Барбер, Д. (19 февраля 2018 г.). «Профилин, изменение парадигмы» . Журнал исследовательской аллергологии и клинической иммунологии . 28 (1): 1–12. дои : 10.18176/jiaci.0193 . ПМИД 28760720 .

Дальнейшее чтение

Бэ Й.Х., Дин З., Дас Т., Уэллс А., Гертлер Ф., Рой П. (декабрь 2010 г.). «Профилин1 регулирует накопление PI(3,4)P2 и ламеллиподина на переднем крае, тем самым влияя на подвижность клеток MDA-MB-231» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 107 (50): 21547–52. Бибкод : 2010PNAS..10721547B . дои : 10.1073/pnas.1002309107 . ПМК 3003040 . ПМИД 21115820 .

Внешние ссылки

Профилины Национальной медицинской библиотеки США в медицинских предметных рубриках (MeSH)

[pmid25788699-1] Ганнинг П.В., Гошдастидер Ю., Уитакер С., Попп Д., Робинсон Р.К. (июнь 2015 г.). «Эволюция композиционно и функционально различных актиновых нитей» . Журнал клеточной науки . 128 (11): 2009–19. дои : 10.1242/jcs.165563 . ПМИД 25788699 .

[2] Ди Нардо А., Гареус Р., Квятковски Д., Витке В. (ноябрь 2000 г.). «Альтернативный сплайсинг гена профилина II мыши позволяет получить функционально разные изоформы профилина» (PDF) . Журнал клеточной науки . 113 (Часть 21): 3795–803. дои : 10.1242/jcs.113.21.3795 . ПМИД 11034907 .

[Witke-3] Витке В., Подтележников А.В., Ди Нардо А., Сазерленд Дж.Д., Гурняк С.Б., Дотти С., Манн М. (февраль 1998 г.). «В мозге мышей профилин I и профилин II связываются с регуляторами эндоцитозного пути и сборки актина» . Журнал ЭМБО . 17 (4): 967–76. дои : 10.1093/emboj/17.4.967 . ПМК 1170446 . ПМИД 9463375 .

[4] Акыл С., Робинсон Р.С. (октябрь 2018 г.). «Геномы архей Асгарда кодируют профилины, регулирующие актин». Природа . 562 (7727): 439–443. Бибкод : 2018Natur.562..439A . дои : 10.1038/s41586-018-0548-6 . ПМИД 30283132 . S2CID 52917038 .

[5] Омейер, Шарлотта; Полински, Эллен; Мензель, Дидрик (октябрь 2015 г.). «Актин, родственные актину белки и профилин у диатомовых водорослей: сравнительный геномный анализ» . Морская геномика . 23 : 133–142. дои : 10.1016/j.margen.2015.07.002 . ISSN 1876-7478 . ПМИД 26298820 .

[6] Салазар Гонсалес Р.М., Шехата Х., О'Коннелл М.Дж., Ян Й., Морено-Фернандес М.Э., Шугнет К.А., Алиберти Дж. (август 2014 г.). «Профилин, полученный из Toxoplasma gondii, запускает продукцию цитокинов, зависимую от толл-подобного рецептора 5 человека» . Журнал врожденного иммунитета . 6 (5): 685–94. дои : 10.1159/000362367 . ПМК 4141014 . ПМИД 24861338 .

[7] Бэ Й.Х., Дин З., Дас Т., Уэллс А., Гертлер Ф., Рой П. (декабрь 2010 г.). «Профилин1 регулирует накопление PI(3,4)P2 и ламеллиподина на переднем крае, тем самым влияя на подвижность клеток MDA-MB-231» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 107 (50): 21547–52. Бибкод : 2010PNAS..10721547B . дои : 10.1073/pnas.1002309107 . ПМК 3003040 . ПМИД 21115820 .

[Carlsson-8] Карлссон Л., Нистрём Л.Е., Сундквист И., Марки Ф., Линдберг У. (сентябрь 1977 г.). «На полимеризуемость актина влияет профилин, белок с низкой молекулярной массой в немышечных клетках». Журнал молекулярной биологии . 115 (3): 465–83. дои : 10.1016/0022-2836(77)90166-8 . ПМИД 563468 .

[Rodríguez-9] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Родригес дель Рио, П; Диас-Пералес, А; Санчес-Гарсия, С; Эскудеро, К; Ибаньес, Мэриленд; Мендес-Бреа, П; Барбер, Д. (19 февраля 2018 г.). «Профилин, изменение парадигмы» . Журнал исследовательской аллергологии и клинической иммунологии . 28 (1): 1–12. дои : 10.18176/jiaci.0193 . ПМИД 28760720 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]