Бета-тимозины
Бета-тимозины представляют собой семейство белков, которые имеют общую последовательность примерно из 40 аминокислот, сходную с небольшим белком тимозином β 4 . Они встречаются почти исключительно у многоклеточных животных. Тимозин β 4 первоначально был получен из тимуса вместе с несколькими другими небольшими белками, которые, хотя и называются общим названием « тимозины », теперь известны как структурно и генетически неродственные и присутствующие во многих различных тканях животных.
Однодоменные β-тимозины
[ редактировать ]Распределение
[ редактировать ]| Семейство тимозина бета-4 | |||
|---|---|---|---|
 Структура тимозина бета 9. [3] | |||
| Идентификаторы | |||
| Символ | Тимозин | ||
| Пфам | PF01290 | ||
| ИнтерПро | IPR001152 | ||
| УМНЫЙ | SM00152 | ||
| PROSITE | PDOC00433 | ||
| СКОП2 | 1hj0 / SCOPe / СУПФАМ | ||
| |||
Мономерные β-тимозины, т.е. те, которые имеют молекулярную массу, близкую к пептидам, первоначально выделенным из тимуса Гольдштейном, обнаруживаются почти исключительно в клетках многоклеточных животных. [4] Известными исключениями являются мономерные тимозины, обнаруженные у некоторых одноклеточных организмов, в основном тех, которые в настоящее время считаются ближайшими родственниками многоклеточных животных: [5] хоанофлагелляты [6] и филастерии. [7] Хотя мономерные тимозины обнаружены у очень рано дивергентных животных, таких как губки, они отсутствуют у членистоногих и нематод, которые, тем не менее, обладают «белками с повторами β-тимозина», которые построены из нескольких сквозных повторов последовательностей β-тимозина. [8] Геномика показала, что четвероногие (наземные позвоночные) экспрессируют по три мономерных β-тимозина, которые являются эквивалентами (ортологами) человеческих β 4 , β 10 и β 15 тимозинов у животных соответственно. Тимозины человека кодируются генами TMSB4X , TMSB10 и TMSB15A и TMSB15B . (У человека белки, кодируемые двумя генами TMSB15, идентичны.) Костные рыбы обычно экспрессируют ортологи этих трех генов, а также дополнительную копию ортолога β 4 . [9]
| семья | ген | локус | белок |
|---|---|---|---|
| б 4 | ТМСБ4X | Хр. X q21.3-q22 | Тимозин β 4 |
| ТМСБ4Y | Хр. Да | Тимозин β 4 , Y-хромосомная | |
| б 10 | ТМСБ10 | Хр. 2 п11.2 | Тимозин β 10 |
| б 15 | ТМСБ15А | Хр. Х q21.33-q22.3 | Тимозин β 15 |
| ТМСБ15Б | Хр. Х q22.2 | Тимозин β 15 |
тимозин β 1 Было обнаружено, что представляет собой убиквитин (усеченный двумя С-концевыми остатками глицина). [10]
WH 2 Связь с модулем последовательности
[ редактировать ]N-концевая половина β-тимозинов имеет сильное сходство аминокислотной последовательности с очень широко распространенным модулем последовательности, WH 2 модулем . (Домен 2 гомологии осы — название происходит от белка синдрома Вискотта-Олдрича ). [11] [12] Данные рентгеновской кристаллографии показывают, что эта часть β-тимозина связывается с актином почти идентично таковому модулей WH 2 , принимая при связывании конформацию, которая получила название β-тимозин/WH. 2 раза. Таким образом, β-тимозины могли возникнуть путем добавления новой С-концевой последовательности к предковому модулю WH 2 . [13] Однако поиск сходства последовательностей, предназначенный для идентификации современных доменов WH2, [14] не могут распознавать β-тимозины (и наоборот ), а сходство последовательностей и функций может быть результатом конвергентной эволюции . [15]
Биологическая активность тимозина β 4
[ редактировать ]Архетипическим β-тимозином является β 4 у человека (продукт гена TMSB4X ), который является основным клеточным компонентом во многих тканях. Его внутриклеточная концентрация может достигать 0,5 мМ. [10] После тимозина α1 β 4 был вторым из биологически активных пептидов фракции тимозина 5, который был полностью секвенирован и синтезирован. [16]
Из-за своего обилия в цитозоле и способности связывать G-актин, но не F-актин, тимозин β 4 считается основным белком, секвестрирующим актин во многих типах клеток. [17]
Клинические применения
[ редактировать ]Тимозин β 4 был протестирован в многоцентровых исследованиях, спонсируемых совместно компаниями RegeneRx Biopharmaceuticals Inc (Роквилл, Мэриленд, США) и Sigma Tau (Помеция, Италия) в США и Европе у пациентов с пролежнями , язвами, вызванными веностазом , и буллезным эпидермолизом. simplex , и было обнаружено, что он ускоряет заживление пролежней и застойных язв на один месяц. Он также был протестирован на пациентах с хроническими нейротрофическими дефектами эпителия роговицы и обнаружил, что он способствует восстановлению.
Тимозин β 15 : Уровни человеческого тимозина β 15 в моче оказались многообещающими в качестве диагностического маркера рака простаты , который чувствителен к потенциальной агрессивности опухоли. [18]
Допинг в спорте
[ редактировать ]Тимозин бета-4 предположительно использовался некоторыми игроками в различных австралийских футбольных кодексах. [19]
Белки с повторами β-тимозина
[ редактировать ]
Распределение
[ редактировать ]Эти белки, которые обычно содержат 2–4 повтора последовательности β-тимозина, обнаружены во всех типах животного мира, за исключением, вероятно, губок. [21] Единственный пример млекопитающих, димер у мышей, синтезируется путем транскрипционного чтения между двумя копиями мышиного гена β15, каждая из которых также транскрибируется отдельно. [22] Уникальным примером является белок типедин гидры , который имеет 27 повторов последовательности β-тимозина. [23]
Биологическая деятельность
[ редактировать ]Белки с повторами β-тимозина напоминают мономерные формы по способности связываться с актином, но различия в последовательностях в одном изученном примере, трехповторном белке Ciboulot плодовой мухи Drosophila , позволяют связываться с концами актиновых нитей, активность, которая отличается от секвестрация мономера. [24]
Эти белки вызвали интерес в нейробиологии после того, как было обнаружено, что у голожаберного моллюска (морского слизняка) Hermissenda crassicornis белок Csp24 (фосфопротеин-24 пути условного стимула) с 4 повторами участвует в простых формах обучения: как однократное усиление, так и стимуляция. возбудимости чувствительных нейронов пути условного раздражителя, [25] и в многократных испытаниях по Павлову. [26] Фосфорилирование Csp24, как и посттрансляционные модификации ряда белков, связанных с цитоскелетом, может способствовать динамике актиновых филаментов, лежащей в основе структурного ремоделирования чувствительных клеток. [26]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Гроттези А., Сетте М., Паламара Т., Ротилио Г., Гарачи Э., Паси М. (1998). «Конформация пептида тимозина альфа-1 в растворе и в мембраноподобной среде методами кругового дихроизма и ЯМР-спектроскопии. Возможная модель его взаимодействия с мембраной лимфоцитов». Пептиды . 19 (10): 1731–8. дои : 10.1016/S0196-9781(98)00132-6 . ПМИД 9880079 . S2CID 39655090 .
- ^ PDB : 1HJ0 ; Столл Р., Фельтер В., Холак Т.А. (май 1997 г.). «Конформация тимозина бета 9 в водно-фторспиртовом растворе, определенная методом ЯМР-спектроскопии» . Биополимеры . 41 (6): 623–34. doi : 10.1002/(SICI)1097-0282(199705)41:6<623::AID-BIP3>3.0.CO;2-S . ПМИД 9108730 .
Тимозин — это β9, бычий ортолог человеческого β10. Стабилизирован органическим растворителем, структуру определяли методом ЯМР. (Свободные β-тимозины не имеют стабильной складки в растворе)
- ^ Столл Р., Фельтер В., Холак Т.А. (май 1997 г.). «Конформация тимозина бета 9 в водно-фторспиртовом растворе, определенная методом ЯМР-спектроскопии» . Биополимеры . 41 (6): 623–34. doi : 10.1002/(SICI)1097-0282(199705)41:6<623::AID-BIP3>3.0.CO;2-S . ПМИД 9108730 .
- ^ «Семейство: Тимозин (PF01290)» . Пфам . Wellcome Trust Sanger Institute. Архивировано из оригинала 26 января 2008 г.
- ^ Шалчиан-Тебризи К., Минге М.А., Эспелунд М., Орр Р., Руден Т., Якобсен К.С., Кавальер-Смит Т. (2008). «Мультигенная филогения хоанозоа и происхождение животных» . ПЛОС ОДИН . 3 (5): e2098. Бибкод : 2008PLoSO...3.2098S . дои : 10.1371/journal.pone.0002098 . ПМК 2346548 . ПМИД 18461162 .
- ^ «XYM2758.rev XYM Monosiga brevicollis быстро растет... — результат EST» . 20 марта 2008 г.
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ «NUE00005552 Капсаспора овчарка Ампликон экспресс Капсаспора овчарка — EST — NCBI» . 20 ноября 2008 г.
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) . - ^ Мануэль М., Крузе М., Мюллер В.Е., Le Parco Y (октябрь 2000 г.). «Сравнение гомологов бета-тимозина среди многоклеточных животных подтверждает кладу членистоногих и нематод». Дж. Мол. Эвол . 51 (4): 378–81. Бибкод : 2000JMolE..51..378M . дои : 10.1007/s002390010100 . ПМИД 11040289 . S2CID 8675540 .
- ^ Эдвардс Дж. (март 2010 г.). «Бета-тимозины позвоночных: консервативная синтения показывает связь между таковыми у костистых рыб и наземных позвоночных» . ФЭБС Летт . 584 (5): 1047–53. дои : 10.1016/j.febslet.2010.02.004 . ПМИД 20138884 .
- ^ Jump up to: а б Ханнаппель Э. (сентябрь 2007 г.). «бета-тимозины». Анналы Нью-Йоркской академии наук . 1112 (1): 21–37. Бибкод : 2007NYASA1112...21H . дои : 10.1196/анналы.1415.018 . ПМИД 17468232 . S2CID 222082792 .
- ^ Паунола Э., Маттила П.К., Лаппалайнен П. (февраль 2002 г.). «Домен WH2: небольшой универсальный адаптер для мономеров актина» . ФЭБС Летт . 513 (1): 92–7. дои : 10.1016/S0014-5793(01)03242-2 . ПМИД 11911886 .
- ^ «Семейство: WH2 (PF02205)» . Пфам . Wellcome Trust Sanger Institute. [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Домингес Р. (сентябрь 2007 г.). «Складка бета-тимозин/WH2: многофункциональность и структура». Анналы Нью-Йоркской академии наук . 1112 (1): 86–94. Бибкод : 2007NYASA1112...86D . дои : 10.1196/анналы.1415.011 . ПМИД 17468236 . S2CID 222086831 .
- ^ «Семейство: WH2 (PF02205)» . Пфам . Wellcome Trust Sanger Institute. [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Эдвардс Дж. (август 2004 г.). «Являются ли бета-тимозины доменами WH2?» . ФЭБС Летт . 573 (1–3): 231–2, ответ автора 233. doi : 10.1016/j.febslet.2004.07.038 . ПМИД 15328003 .
- ^ Лоу Т.Л., Ху С.К., Гольдштейн А.Л. (февраль 1981 г.). «Полная аминокислотная последовательность бычьего тимозина бета 4: гормон тимуса, который индуцирует активность терминальной дезоксинуклеотидилтрансферазы в популяциях тимоцитов» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 78 (2): 1162–6. Бибкод : 1981PNAS...78.1162L . дои : 10.1073/pnas.78.2.1162 . ПМК 319967 . ПМИД 6940133 .
- ^ Лодиш, Харви Ф. (2000). «Глава 18. Подвижность и форма клеток I: Микрофиламенты. 18.2. Динамика сборки актина» . Молекулярно-клеточная биология . Сан-Франциско: WH Freeman. ISBN 978-0-7167-3706-3 .
- ^ Хатчинсон Л.М., Чанг Э.Л., Беккер С.М., Ши М.К., Брайс М., ДеВольф В.К., Гастон С.М., Зеттер Б.Р. (июль 2005 г.). «Использование тимозина бета15 в качестве биомаркера мочи при раке простаты человека». Простата . 64 (2): 116–27. дои : 10.1002/pros.20202 . ПМИД 15666387 . S2CID 71453198 .
- ^ «Кронулла Шаркс и тимозин бета-4… это допинг?» .
- ^ PDB : 1HJ0 ; Столл Р., Фельтер В., Холак Т.А. (май 1997 г.). «Конформация тимозина бета 9 в водно-фторспиртовом растворе, определенная методом ЯМР-спектроскопии» . Биополимеры . 41 (6): 623–34. doi : 10.1002/(SICI)1097-0282(199705)41:6<623::AID-BIP3>3.0.CO;2-S . ПМИД 9108730 .
Тимозин — это β9, бычий ортолог человеческого β10. Стабилизирован органическим растворителем, структуру определяли методом ЯМР. (Свободные β-тимозины не имеют стабильной складки в растворе)
- ^ Пекка Лаппалайнен (2007). Белки, связывающие актин-мономер . Бостон, Массачусетс: Landes Bioscience и Springer Science+Business Media, LLC. ISBN 978-0-387-46407-7 .
- ^ Даезе С., Вандеполе К., Уотершут Д., Ванлоо Б., Вандекеркхове Дж., Ампе К., Ван Тройс М. (апрель 2009 г.). «Семейство генов тимозина бета15 мыши демонстрирует уникальную сложность и кодирует функциональный повтор тимозина». Дж. Мол. Биол . 387 (4): 809–25. дои : 10.1016/j.jmb.2009.02.026 . ПМИД 19233202 .
- ^ Херрманн Д., Хатта М., Хоффмайстер-Уллерих С.А. (ноябрь 2005 г.). «Типедин, мультикопийный предшественник педина гидры, представляет собой белок, содержащий повторный домен бета-тимозина» . Мех. Дев . 122 (11): 1183–93. дои : 10.1016/j.mod.2005.07.003 . ПМИД 16169708 .
- ^ Карлье М.Ф., Герцог М., Дидри Д., Рено Л., Кантрелле FX, ван Хейеноорт С., Кноссов М., Гитте Э. (сентябрь 2007 г.). «Структура, функции и эволюция актин-связывающего модуля бета-тимозин / WH2 (WASP-Homology2)». Анналы Нью-Йоркской академии наук . 1112 (1): 67–75. Бибкод : 2007NYASA1112...67C . дои : 10.1196/анналы.1415.037 . ПМИД 17947587 . S2CID 22521722 .
- ^ Ределл Дж.Б., Сюэ-Биан Дж.Дж., Бабб М.Р., Кроу Т. (август 2007 г.). «Одно испытание in vitro регулирует связь между белком повтора бета-тимозина Csp24 и актином». Нейронаука . 148 (2): 413–20. doi : 10.1016/j.neuroscience.2007.06.023 . ПМИД 17681698 . S2CID 35463597 .
- ^ Jump up to: а б Кроу Т., Сюэ-Бянь Дж. Дж. (февраль 2010 г.). «Протеомный анализ посттрансляционных модификаций у условной гермисенды» . Нейронаука . 165 (4): 1182–90. doi : 10.1016/j.neuroscience.2009.11.066 . ПМК 2815081 . ПМИД 19961907 .