Анкирин

Ankyrins представляет собой семейство белков , которые опосредуют прикрепление интегральных мембранных белков на спектрину - актин на основе мембранного цитоскелета. ^[2] Анкирины имеют сайты связывания для бета-субъединицы спектрина и по крайней мере 12 семейств интегральных мембранных белков. Эта связь требуется для поддержания целостности плазматических мембран и закрепления определенных ионных каналов , ионообменников и переносчиков ионов в плазматической мембране. Название происходит от греческого слова ἄγκυρα ( анкира ), означающего «якорь».

Структура [ править ]

Анкирины содержат четыре функциональных домена : N-концевой домен, содержащий 24 тандемных анкириновых повтора , центральный домен, который связывается со спектрином , домен смерти, который связывается с белками, участвующими в апоптозе , и C-концевой регуляторный домен, который сильно варьируется между различными анкириновые белки. ^[2]

Распознавание мембранных белков [ править ]

24 тандемных анкириновых повтора отвечают за распознавание широкого спектра мембранных белков. Эти 24 повтора содержат 3 структурно различных сайта связывания в диапазоне от 1 до 14 повторов. Эти сайты связывания квазинезависимы друг от друга и могут использоваться в комбинации. Взаимодействия, которые сайты используют для связывания с мембранными белками, неспецифичны и состоят из водородных связей, гидрофобных взаимодействий и электростатических взаимодействий. Эти неспецифические взаимодействия придают анкирину свойство распознавать широкий спектр белков, поскольку не обязательно сохранять последовательность, а только свойства аминокислот.. Квазинезависимость означает, что если сайт связывания не используется, это не окажет большого влияния на общее связывание. Эти два свойства в сочетании дают начало большому репертуару белков, которые может распознавать анкирин.

Подтипы [ править ]

Анкирины кодируются тремя генами ( ANK1 , ANK2 и ANK3 ) у млекопитающих. Каждый ген, в свою очередь, производит несколько белков посредством альтернативного сплайсинга .

ANK1 [ править ]

Ген ANK1 кодирует белки AnkyrinR. AnkyrinR был впервые охарактеризован в эритроцитах человека, где этот анкирин был обозначен как анкирин эритроцитов или band2.1. ^[3] AnkyrinR позволяет эритроцитам противостоять силам сдвига, возникающим в кровотоке. Люди с пониженным или дефектным анкирином R имеют форму гемолитической анемии, называемую наследственным сфероцитозом . ^[4] В эритроцитах AnkyrinR связывает мембранный скелет с анионообменником Cl - / HCO 3 - . ^[5]

Анкирин 1 связывает мембранный рецептор CD44 с рецептором инозитолтрифосфата и цитоскелетом . ^[6]

Было высказано предположение, что анкирин 1 взаимодействует с KAHRP (показано с помощью выборочного опроса , SPR и ELISA ). ^[7]

ANK2 [ править ]

Левое пальмитоилирование (красный) закрепляет анкирин G на плазматической мембране. Право крупным планом. Остаток пальмитоила желтого цвета.

Впоследствии белки ankyrinB (продукты гена ANK2 ^[8] ) были идентифицированы в мозге и мышцах. AnkyrinB и AnkyrinG белки необходимы для поляризованного распределения многих мембранных белков , включая Na ⁺ / K ⁺ АТФазы, напряжения закрытого Na ⁺ каналов и Na ⁺ / Ca ²⁺ обменника.

ANK3 [ править ]

AnkyrinG белки (продукты ank3 гена ^[9] ) были идентифицированы в эпителиальных клетках и нейронах. Крупномасштабный генетический анализ, проведенный в 2008 году, показывает возможность того, что ANK3 участвует в биполярном расстройстве . ^[10]^[11]

См. Также [ править ]

DARPin (протеин с анкириновыми повторами), миметик сконструированного антитела, основанный на структуре анкириновых повторов.

Ссылки [ править ]

^ PDB : 1N11 ; Микаэли П., Томчик Д.Р., Мачиус М., Андерсон Р.Г. (декабрь 2002 г.). «Кристаллическая структура стека из 12 повторов ANK из человеческого анкирина R» . Журнал EMBO . 21 (23): 6387–96. DOI : 10,1093 / emboj / cdf651 . PMC 136955 . PMID 12456646 .
^ а б Беннетт В., Бейнс А.Дж. (июль 2001 г.). «Спектриновые и анкириновые пути: изобретения многоклеточных животных для интеграции клеток в ткани» . Физиологические обзоры . 81 (3): 1353–92. DOI : 10.1152 / Physrev.2001.81.3.1353 . PMID 11427698 .
^ Bennett V, Stenbuck PJ (апрель 1979). «Идентификация и частичная очистка анкирина, высокоаффинного участка прикрепления к мембране для спектрина эритроцитов человека» . Журнал биологической химии . 254 (7): 2533–41. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (17) 30254-5 . PMID 372182 .
↑ Lux SE, Tse WT, Menninger JC, John KM, Harris P, Shalev O, Chilcote RR, Marchesi SL, Watkins PC, Bennett V (июнь 1990). «Наследственный сфероцитоз, связанный с делецией гена анкирина эритроцитов человека на 8-й хромосоме». Природа . 345 (6277): 736–9. Bibcode : 1990Natur.345..736L . DOI : 10.1038 / 345736a0 . PMID 2141669 . S2CID 4334791 .
^ Bennett V, Stenbuck PJ (август 1979). «Белок прикрепления к мембране для спектрина связан с полосой 3 в мембранах эритроцитов человека». Природа . 280 (5722): 468–73. Bibcode : 1979Natur.280..468B . DOI : 10.1038 / 280468a0 . PMID 379653 . S2CID 4268702 .
Перейти ↑ Singleton PA, Bourguignon LY (апрель 2004 г.). «Взаимодействие CD44 с анкирином и рецептором IP3 в липидных рафтах способствует передаче сигналов Са2 +, опосредованной гиалуронаном, что приводит к продукции оксида азота и адгезии и пролиферации эндотелиальных клеток». Экспериментальные исследования клеток . 295 (1): 102–18. DOI : 10.1016 / j.yexcr.2003.12.025 . PMID 15051494 .
^ Вэн Н, Го Х, Papoin Дж, Ван - J, R Коппел, Мохандас Н, Рентгеновский (январь 2014). «Взаимодействие белка, богатого гистидином, богатого гистидином (KAHRP) Plasmodium falciparum, с анкирином R эритроцитов необходимо для его прикрепления к мембране эритроцитов» . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Биомембраны . 1838 (1 Pt B): 185–92. DOI : 10.1016 / j.bbamem.2013.09.014 . PMC 4403245 . PMID 24090929 .
↑ Schott JJ, Charpentier F, Peltier S, Foley P, Drouin E, Bouhour JB, Donnelly P, Vergnaud G, Bachner L, Moisan JP (ноябрь 1995 г.). «Картирование гена синдрома удлиненного интервала QT на хромосоме 4q25-27» . Американский журнал генетики человека . 57 (5): 1114–22. PMC 1801360 . PMID 7485162 .
^ Kapfhamer Д, Миллер Д.Е., Ламберт S, Беннет V, Гловер TW, Бурмайстер М (май 1995 г.). «Хромосомная локализация гена ankyrinG (ANK3 / Ank3) для человеческого 10q21 и мыши 10». Геномика . 27 (1): 189–91. DOI : 10.1006 / geno.1995.1023 . PMID 7665168 .
^ Феррейра М.А., О'Донован М.С., Мэн Я.А., Джонс И.Р., Рудерфер Д.М., Джонс Л. и др. (Сентябрь 2008 г.). «Общий анализ ассоциаций генома подтверждает роль ANK3 и CACNA1C в биполярном расстройстве» . Генетика природы . 40 (9): 1056–8. DOI : 10.1038 / ng.209 . PMC 2703780 . PMID 18711365 .
^ "Направление психических заболеваний: GWAS связывает ионные каналы, биполярное расстройство" . Форум по исследованию шизофрении: Новости . schizophreniaforum.org. 2008-08-19. Архивировано из оригинала на 2010-12-18 . Проверено 21 августа 2008 .

Внешние ссылки [ править ]

Анкиринс в Национальной медицинской библиотеке США по предметным заголовкам по медицинским предметам (MeSH)
Протеопедия 1n11 Анкирин-Р

[pmid12456646-1] PDB : 1N11 ; Микаэли П., Томчик Д.Р., Мачиус М., Андерсон Р.Г. (декабрь 2002 г.). «Кристаллическая структура стека из 12 повторов ANK из человеческого анкирина R» . Журнал EMBO . 21 (23): 6387–96. DOI : 10,1093 / emboj / cdf651 . PMC 136955 . PMID 12456646 .

[pmid11427698-2] а б Беннетт В., Бейнс А.Дж. (июль 2001 г.). «Спектриновые и анкириновые пути: изобретения многоклеточных животных для интеграции клеток в ткани» . Физиологические обзоры . 81 (3): 1353–92. DOI : 10.1152 / Physrev.2001.81.3.1353 . PMID 11427698 .

[Bennett_1979_1-3] Bennett V, Stenbuck PJ (апрель 1979). «Идентификация и частичная очистка анкирина, высокоаффинного участка прикрепления к мембране для спектрина эритроцитов человека» . Журнал биологической химии . 254 (7): 2533–41. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (17) 30254-5 . PMID 372182 .

[Lux_1990-4] Lux SE, Tse WT, Menninger JC, John KM, Harris P, Shalev O, Chilcote RR, Marchesi SL, Watkins PC, Bennett V (июнь 1990). «Наследственный сфероцитоз, связанный с делецией гена анкирина эритроцитов человека на 8-й хромосоме». Природа . 345 (6277): 736–9. Bibcode : 1990Natur.345..736L . DOI : 10.1038 / 345736a0 . PMID 2141669 . S2CID 4334791 .

[Bennett_1979_2-5] Bennett V, Stenbuck PJ (август 1979). «Белок прикрепления к мембране для спектрина связан с полосой 3 в мембранах эритроцитов человека». Природа . 280 (5722): 468–73. Bibcode : 1979Natur.280..468B . DOI : 10.1038 / 280468a0 . PMID 379653 . S2CID 4268702 .

[Singleton_2004-6] Перейти ↑ Singleton PA, Bourguignon LY (апрель 2004 г.). «Взаимодействие CD44 с анкирином и рецептором IP3 в липидных рафтах способствует передаче сигналов Са2 +, опосредованной гиалуронаном, что приводит к продукции оксида азота и адгезии и пролиферации эндотелиальных клеток». Экспериментальные исследования клеток . 295 (1): 102–18. DOI : 10.1016 / j.yexcr.2003.12.025 . PMID 15051494 .

[Interaction_of_Plasmodium_falciparum_knob-associated_histidine-rich_protein_(KAHRP)_with_erythrocyte_ankyrin_R_is_required_for_its_attachment_to_the_erythrocyte_membrane-7] Вэн Н, Го Х, Papoin Дж, Ван - J, R Коппел, Мохандас Н, Рентгеновский (январь 2014). «Взаимодействие белка, богатого гистидином, богатого гистидином (KAHRP) Plasmodium falciparum, с анкирином R эритроцитов необходимо для его прикрепления к мембране эритроцитов» . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Биомембраны . 1838 (1 Pt B): 185–92. DOI : 10.1016 / j.bbamem.2013.09.014 . PMC 4403245 . PMID 24090929 .

[pmid7485162-8] Schott JJ, Charpentier F, Peltier S, Foley P, Drouin E, Bouhour JB, Donnelly P, Vergnaud G, Bachner L, Moisan JP (ноябрь 1995 г.). «Картирование гена синдрома удлиненного интервала QT на хромосоме 4q25-27» . Американский журнал генетики человека . 57 (5): 1114–22. PMC 1801360 . PMID 7485162 .

[pmid7665168-9] Kapfhamer Д, Миллер Д.Е., Ламберт S, Беннет V, Гловер TW, Бурмайстер М (май 1995 г.). «Хромосомная локализация гена ankyrinG (ANK3 / Ank3) для человеческого 10q21 и мыши 10». Геномика . 27 (1): 189–91. DOI : 10.1006 / geno.1995.1023 . PMID 7665168 .

[pmid18711365-10] Феррейра М.А., О'Донован М.С., Мэн Я.А., Джонс И.Р., Рудерфер Д.М., Джонс Л. и др. (Сентябрь 2008 г.). «Общий анализ ассоциаций генома подтверждает роль ANK3 и CACNA1C в биполярном расстройстве» . Генетика природы . 40 (9): 1056–8. DOI : 10.1038 / ng.209 . PMC 2703780 . PMID 18711365 .

[urlSchizophrenia_Research_Forum:_News-11] "Направление психических заболеваний: GWAS связывает ионные каналы, биполярное расстройство" . Форум по исследованию шизофрении: Новости . schizophreniaforum.org. 2008-08-19. Архивировано из оригинала на 2010-12-18 . Проверено 21 августа 2008 .

[1]