Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
альтернативный текст
Структура ЯМР β-тимозина. И тимозин α 1 [1], и β-тимозины по своей сути являются неструктурированными белками , то есть им не хватает стабильной складки в свободном состоянии в водном растворе. Эта структура, в основном альфа-спираль , была искусственно стабилизирована органическим растворителем. [2] Изображенный тимозин, первоначально названный β 9, является коровьим ортологом человеческого β 10.

Бета-тимозины представляют собой семейство белков, которые имеют общую последовательность примерно из 40 аминокислот, аналогичную небольшому белку тимозину β 4 . Они встречаются почти исключительно у многоклеточных животных. Тимозин β 4 был первоначально получен из тимуса в компании с несколькими другими небольшими белками, которые, хотя и называются вместе « тимозинами », теперь, как известно, структурно и генетически не связаны и присутствуют во многих различных тканях животных.

Однодоменные β-тимозины [ править ]

Распространение [ править ]

Семейство тимозина бета-4
PDB 1hj0 EBI.jpg
Структура тимозина бета 9. [3]
Идентификаторы
СимволТимозин
PfamPF01290
ИнтерПроIPR001152
УМНАЯSM00152
ПРОФИЛЬPDOC00433
SCOP21hj0 / SCOPe / SUPFAM
Доступные белковые структуры:
Pfam  структуры / ECOD  
PDBRCSB PDB ; PDBe ; PDBj
PDBsumкраткое изложение структуры
PDB1hj0 , 1sqk , 1t44 , 2ff6

Мономерные β-тимозины, т. Е. Имеющие молекулярную массу, подобную пептидам, первоначально выделенным из тимуса Гольдштейном, обнаруживаются почти исключительно в клетках многоклеточных животных. [4] Известными исключениями являются мономерные тимозины, обнаруженные в нескольких одноклеточных организмах, в значительной степени те, которые в настоящее время считаются ближайшими родственниками многоклеточных животных: [5] хоанофлагелляты [6] и филастерины. [7] Хотя мономерные тимозины обнаруживаются у очень ранних животных, таких как губки, у членистоногих и нематод отсутствуют мономерные тимозины, которые, тем не менее, обладают «белками повторов β-тимозина», которые построены из нескольких сквозных повторов β-тимозина. последовательности. [8] Геномикапоказал, что четвероногие (наземные позвоночные) экспрессируют по три мономерных β-тимозина, которые являются эквивалентами (ортологами) β 4 , β 10 и β 15 тимозинов человека соответственно. Тимозины человека кодируются генами TMSB4X , TMSB10 и TMSB15A и TMSB15B . (У людей белки, кодируемые двумя генами TMSB15, идентичны.) Костные рыбы обычно экспрессируют ортологи этих трех, плюс дополнительную копию ортолога β 4 . [9]

семьягенлокусбелок
β 4TMSB4XChr. X q21.3-q22Тимозин β 4
TMSB4YChr. YТимозин β 4 ,
Y-хромосома
β 10TMSB10Chr. 2 п. 11.2Тимозин β 10
β 15TMSB15AChr. X q21,33-q22,3Тимозин β 15
TMSB15BChr. X q22.2Тимозин β 15

Тимозин β 1 оказался убиквитином (усеченным двумя С-концевыми остатками глицина). [10]

Отношение к модулю последовательности WH 2 [ править ]

N-концевая половина беты-тимозины имеет сильное сходство в аминокислотной последовательности к очень широко распространен модулю последовательности, в WH 2 модуля . (Домен 2 гомологии осы - название происходит от белка синдрома Вискотта-Олдрича ). [11] [12] Данные рентгеновской кристаллографии показывают, что эта часть β-тимозинов связывается с актином почти таким же образом , как и модули WH 2 , при этом оба принимают, как они связываются, конформацию, которая была названа β-тимозин / WH в 2 раза. Следовательно, β-тимозины могли развиться путем добавления новой С-концевой последовательности к предковому WH 2модуль. [13] Однако поиск сходства последовательностей, предназначенный для идентификации современных доменов WH2 [14], не позволяет распознавать β-тимозины (и наоборот ), а сходство последовательностей и функциональное сходство может быть результатом конвергентной эволюции . [15]

Биологическая активность тимозина β 4 [ править ]

Дополнительная информация: Тимозин бета-4

Архетипическим β-тимозином является β 4 (продукт гена TMSB4X у людей), который является основным клеточным компонентом многих тканей. Его внутриклеточная концентрация может достигать 0,5 мМ. [10] После тимозина & alpha ; 1 , & beta ; 4 был вторым из биологически активных пептидов от фракции тимозина 5 быть полностью секвенировали и синтезированы. [16]

Из-за его обилия в цитозоле и его способности связывать G-актин, но не F-актин, тимозин β 4 рассматривается как основной белок, секвестрирующий актин во многих типах клеток. [17]

Клинические применения [ править ]

Тимозин β 4 был протестирован в многоцентровых исследованиях, спонсируемых совместно 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 установлено, что на один месяц ускоряет заживление пролежней и застойных язв. Он также был протестирован на пациентах с хроническими нейротрофическими дефектами эпителия роговицы, и было обнаружено, что он способствует восстановлению.

Тимозин β 15  : Уровни человеческого тимозина β 15 в моче показали себя многообещающими в качестве диагностического маркера рака простаты , чувствительного к потенциальной агрессивности опухоли [18]

Допинг в спорте [ править ]

Тимозин бета-4 предположительно использовался некоторыми игроками в различных футбольных кодексах Австралии. [19]

белки с повторами β-тимозина [ править ]

Структура ЯМР бычьего β9-тимозина, ортолога человеческого β10. [20] Цвет радуги, где N-конец = синий, а C-конец = красный.

Распространение [ править ]

Эти белки, которые обычно содержат 2-4 повтора последовательности β-тимозина, встречаются во всех типах животного мира, за исключением, вероятно, губок [21] . Единственный пример млекопитающих, димер у мышей, синтезируется транскрипционным путем. чтение между двумя копиями мышиного гена β15, каждая из которых также транскрибируется отдельно. [22] Уникальным множественным примером является белок типедин гидры, который имеет 27 повторов последовательности β-тимозина. [23]

Биологическая деятельность [ править ]

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 мушки Drosophila , позволяют связываться с концами актиновых филаментов, активность которых отличается связывание мономера. [24]

Эти белки вызвали интерес в нейробиологии после открытия, что у голожаберных (морской слизень) Hermissenda crassicornis белок Csp24 (фосфопротеин-24 условного стимульного пути) с 4 повторами участвует в простых формах обучения: оба - усиление за одно испытание. возбудимости сенсорных нейронов в условных стимулах [25] и в многократных испытаниях по Павловскому кондиционированию. [26] Фосфорилирование Csp24, совместно с посттрансляционными модификациями ряда белков, связанных с цитоскелетом, может вносить вклад в динамику актиновых филаментов, лежащих в основе структурного ремоделирования чувствительных клеток. [26]

См. Также [ править ]

  • Тимозины
    • Тимозин α1
    • Тимозин бета-4

Ссылки [ править ]

  1. ^ Grottesi А, Сетта М, Palamara Т, Rotilio G, Garaci Е, Пачи М (1998). «Конформация пептида тимозина альфа 1 в растворе и в мембраноподобной среде с помощью кругового дихроизма и ЯМР-спектроскопии. Возможная модель его взаимодействия с мембраной лимфоцитов». Пептиды . 19 (10): 1731–8. DOI : 10.1016 / S0196-9781 (98) 00132-6 . PMID  9880079 .
  2. ^ PDB : 1HJ0 ; Столл Р., Фоэлтер В., Холак Т.А. (май 1997 г.). «Конформация тимозина бета 9 в растворе вода / фторированный спирт, 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 . PMID 9108730 . Тимозин представляет собой β9, бычий ортолог человеческого β10. Структуру, стабилизированную органическим растворителем, определяли методом ЯМР. (Свободные β-тимозины не имеют стабильной складки в растворе) 
  3. ^ Stoll R, Voelter W, Holak TA (май 1997). «Конформация тимозина бета 9 в растворе вода / фторированный спирт, определенная с помощью ЯМР-спектроскопии». Биополимеры . 41 (6): 623–34. DOI : 10.1002 / (SICI) 1097-0282 (199705) 41: 6 <623 :: AID-BIP3> 3.0.CO; 2-S . PMID 9108730 . 
  4. ^ «Семья: Тимозин (PF01290)» . Pfam . Wellcome Trust Институт Сэнгера. Архивировано из оригинала на 2008-01-26.
  5. ^ Shalchian-Табризьте К, Минг М.А., Espelund М, ОРР Р, Т Рудно, И.Якобсен К.С., Кавалер-Смит Т (2008). «Мультигенная филогения хоанозоа и происхождение животных» . PLoS ONE . 3 (5): e2098. Bibcode : 2008PLoSO ... 3.2098S . DOI : 10.1371 / journal.pone.0002098 . PMC 2346548 . PMID 18461162 .  
  6. ^ "XYM2758.rev XYM Monosiga brevicollis быстро растет ... - результат EST" . 2008-03-20. Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  7. ^ "NUE00005552 Capsaspora owczarzaki Amplicon express Capsaspora owczarza - EST - NCBI" . 2008-11-20. Цитировать журнал требует |journal=( помощь ).
  8. Перейти ↑ Manuel M, Kruse M, Müller WE, Le Parco Y (октябрь 2000 г.). «Сравнение гомологов бета-тимозина среди многоклеточных животных подтверждает кладу членистоногих-нематод». J. Mol. Evol . 51 (4): 378–81. Bibcode : 2000JMolE..51..378M . DOI : 10.1007 / s002390010100 . PMID 11040289 . 
  9. ^ Эдвардс J (март 2010). «Бета-тимозины позвоночных: консервативная синтения выявляет взаимосвязь между таковыми костных рыб и наземных позвоночных» . FEBS Lett . 584 (5): 1047–53. DOI : 10.1016 / j.febslet.2010.02.004 . PMID 20138884 . 
  10. ^ a b Hannappel E (сентябрь 2007 г.). «бета-тимозины». Летопись Нью-Йоркской академии наук . 1112 (1): 21–37. Bibcode : 2007NYASA1112 ... 21H . DOI : 10.1196 / annals.1415.018 . PMID 17468232 . 
  11. ^ Paunola E, Mattila PK, Lappalainen P (февраль 2002). «Домен WH2: небольшой универсальный адаптер для мономеров актина» . FEBS Lett . 513 (1): 92–7. DOI : 10.1016 / S0014-5793 (01) 03242-2 . PMID 11911886 . 
  12. ^ «Семья: WH2 (PF02205)» . Pfam . Wellcome Trust Институт Сэнгера.[ постоянная мертвая ссылка ]
  13. Перейти ↑ Dominguez R (сентябрь 2007 г.). «Бета-тимозин / WH2 складка: многофункциональность и структура». Летопись Нью-Йоркской академии наук . 1112 (1): 86–94. Bibcode : 2007NYASA1112 ... 86D . DOI : 10.1196 / анналы.1415.011 . PMID 17468236 . 
  14. ^ «Семья: WH2 (PF02205)» . Pfam . Wellcome Trust Институт Сэнгера.[ постоянная мертвая ссылка ]
  15. ↑ Эдвардс Дж (август 2004 г.). "Являются ли бета-тимозины доменами WH2?" . FEBS Lett . 573 (1–3): 231–2, ответ автора 233. doi : 10.1016 / j.febslet.2004.07.038 . PMID 15328003 . 
  16. ↑ Low TL, Hu SK, Goldstein AL (февраль 1981). «Полная аминокислотная последовательность бычьего тимозина бета 4: гормона тимуса, который индуцирует активность терминальной дезоксинуклеотидилтрансферазы в популяциях тимоцитов» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 78 (2): 1162–6. Полномочный код : 1981PNAS ... 78.1162L . DOI : 10.1073 / pnas.78.2.1162 . PMC 319967 . PMID 6940133 .  
  17. ^ Лодиш, Харви Ф. (2000). «Глава 18. Подвижность клеток и форма I: микрофиламенты. 18.2. Динамика сборки актина» . Молекулярная клеточная биология . Сан-Франциско: WH Freeman. ISBN 978-0-7167-3706-3.
  18. ↑ Hutchinson LM, Chang EL, Becker CM, Shih MC, Brice M, DeWolf WC, Gaston SM, Zetter BR (июль 2005 г.). «Использование тимозина бета15 в качестве биомаркера в моче при раке простаты человека». Простаты . 64 (2): 116–27. DOI : 10.1002 / pros.20202 . PMID 15666387 . 
  19. ^ "Cronulla Sharks и тимозин бета-4 ... это допинг?" .
  20. ^ PDB : 1HJ0 ; Столл Р., Фоэлтер В., Холак Т.А. (май 1997 г.). «Конформация тимозина бета 9 в растворе вода / фторированный спирт, 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 . PMID 9108730 . Тимозин представляет собой β9, бычий ортолог человеческого β10. Структуру, стабилизированную органическим растворителем, определяли методом ЯМР. (Свободные β-тимозины не имеют стабильной складки в растворе) 
  21. ↑ Пекка Лаппалайнен (2007). Белки, связывающие актин-мономер . Бостон, Массачусетс: Landes Bioscience и Springer Science + Business Media, LLC. ISBN 978-0-387-46407-7.
  22. ^ Dhaese S, Vandepoele К, Д Waterschoot, Ванлоо В, Vandekerckhove Дж, AMPE С, Ван Трой М (апрель 2009 г.). «Семейство генов тимозина бета15 мыши демонстрирует уникальную сложность и кодирует функциональный повтор тимозина». J. Mol. Биол . 387 (4): 809–25. DOI : 10.1016 / j.jmb.2009.02.026 . PMID 19233202 . 
  23. ^ Herrmann D, Хатта M, Хоффмайстер-Ullerich SA (ноябрь 2005). «Типедин, многокопийный предшественник гидра-пептида педина, представляет собой белок, содержащий бета-тимозиновый повторяющийся домен». Мех. Dev . 122 (11): 1183–93. DOI : 10.1016 / j.mod.2005.07.003 . PMID 16169708 . 
  24. ^ Carlier MF, Герцог M, Didry D, L Renault, Cantrelle FX, Хейенорт C, M Knossow, Guittet E (сентябрь 2007). «Структура, функция и эволюция актин-связывающего модуля бета-тимозин / WH2 (WASP-Homology2)». Летопись Нью-Йоркской академии наук . 1112 (1): 67–75. Bibcode : 2007NYASA1112 ... 67C . DOI : 10.1196 / анналы.1415.037 . PMID 17947587 . 
  25. ^ Redell JB, Сюэ-Бянь JJ, Bubb MR, Crow T (август 2007). «Однократное испытание кондиционирования in vitro регулирует связь между белком бета-тимозиновых повторов Csp24 и актином». Неврология . 148 (2): 413–20. DOI : 10.1016 / j.neuroscience.2007.06.023 . PMID 17681698 . 
  26. ^ a b Crow T, Сюэ-Бянь JJ (февраль 2010 г.). «Протеомный анализ посттрансляционных модификаций в условных Hermissenda» . Неврология . 165 (4): 1182–90. DOI : 10.1016 / j.neuroscience.2009.11.066 . PMC 2815081 . PMID 19961907 .