Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эластин
Идентификаторы
ПсевдонимытропоэластинэластинELN
Внешние идентификаторыГенные карты : [1]
Ортологи
РазновидностьЧеловекМышь
Entrez

н / д

н / д

Ансамбль

н / д

н / д

UniProt

н
а

н / д

RefSeq (мРНК)

н / д

н / д

RefSeq (белок)

н / д

н / д

Расположение (UCSC)н / дн / д
PubMed поискн / дн / д
Викиданные
Просмотр / редактирование человека

Эластин является одним из ключевых белков из внеклеточного матрикса . [1] Он очень эластичен и присутствует в соединительной ткани, что позволяет многим тканям тела возвращать свою форму после растяжения или сжатия. Эластин помогает коже вернуться в исходное положение, если ее ткнуть или ущипнуть. Эластин также является важной несущей тканью в телах позвоночных и используется там, где требуется запасать механическую энергию. В организме человека, эластин кодируются ЭЛНЫ гена . [2]

Функция [ править ]

Ген ELN кодирует белок, который является одним из двух компонентов эластичных волокон . Кодируемый белок богат гидрофобными аминокислотами, такими как глицин и пролин , которые образуют мобильные гидрофобные области, связанные сшивками между остатками лизина . [3] Для этого гена было обнаружено несколько вариантов транскриптов, кодирующих разные изоформы. [3] Растворимым предшественником эластина является тропоэластин. [4] Характеристика беспорядка согласуется с энтропийным механизмом упругой отдачи. Сделан вывод, что конформационное нарушение является неотъемлемым признаком структуры и функции эластина.[5]

Клиническое значение [ править ]

Делеции и мутации в этом гене связаны с надклапанным стенозом аорты (SVAS) и аутосомно-доминантной кутис-лаксой . [3] Другие ассоциированные дефекты эластина , включают синдром Марфана , эмфизему , вызванные & alpha ; 1 - антитрипсина дефицит, атеросклероз , синдром Бушке-Ollendorff , синдром Менкеса , эластическая псевдоксантома и синдром Уильямса . [6]

Эластоз [ править ]

Эластоз - это накопление эластина в тканях и форма дегенеративного заболевания . [7] Существует множество причин, но наиболее распространенной является актинический эластоз кожи, также известный как солнечный эластоз , который вызывается длительным и чрезмерным пребыванием на солнце, процессом, известным как фотостарение . Нечастые причины эластоза кожи включают перфорированный змеевидный эластоз , перфорирующий кальцифицирующий эластоз и линейный очаговый эластоз . [7]

Причины эластоза кожи
УсловиеОтличительные чертыГистопатология
Актинический эластоз
(наиболее распространенный, также называемый солнечным эластозом)		Эластин, заменяющий коллагеновые волокна сосочкового и ретикулярного дермы
Перфорированный серпигинозный эластозДегенерированные эластические волокна и трансэпидермальные перфорирующие каналы (стрелка на изображении указывает на один из них) [8]
Перфорирующий кальцифицирующий эластозСкопление коротких эластичных волокон в дерме. [8]
Линейный очаговый эластозНакопление фрагментированного эластического материала в сосочковом слое дермы и чрескожное удаление эластических волокон. [8]

Состав [ править ]

Растянутый эластин, выделенный из аорты крупного рогатого скота

В организме эластин обычно связан с другими белками соединительных тканей. Эластичное волокно в теле представляет собой смесь аморфного эластина и волокнистого фибриллина . Оба компонента в основном состоят из более мелких аминокислот, таких как глицин , валин , аланин и пролин . [6] [9] Общий эластин колеблется от 58 до 75% от веса сухой обезжиренной артерии в нормальных артериях собаки. [10]Сравнение свежих и переваренных тканей показывает, что при напряжении 35% минимум 48% артериальной нагрузки переносится эластином, а минимум 43% изменения жесткости артериальной ткани происходит из-за изменения жесткости эластина. . [11]

Распределение тканей [ править ]

Эластин выполняет важную функцию в артериях в качестве среды для распространения волн давления, помогая кровотоку, и особенно распространен в крупных эластичных кровеносных сосудах, таких как аорта . Эластин также очень важен для легких , эластичных связок , эластичных хрящей , кожи и мочевого пузыря . Он присутствует во всех позвоночных выше бесчелюстных рыб . [12]

Характеристики [ править ]

Эластин - это очень долгоживущий белок с периодом полураспада у человека более 78 лет. [13]

Клинические исследования [ править ]

Была изучена возможность использования рекомбинантного тропоэластина человека для обеспечения производства эластиновых волокон для улучшения эластичности кожи в ранах и рубцах. [14] [15] После подкожных инъекций рекомбинантного человеческого тропоэластина в свежие раны не было обнаружено улучшения рубцевания или гибкости возможного рубцевания. [14] [15]

Биосинтез [ править ]

Предшественники тропоэластина [ править ]

Эластин образуется путем связывания множества небольших молекул растворимого белка- предшественника тропоэластина (50-70 кДа ) с образованием окончательного массивного нерастворимого и прочного комплекса. Несвязанные молекулы тропоэластина обычно недоступны в клетке, так как они становятся поперечно сшитыми в эластиновые волокна сразу после их синтеза клеткой [ цитата необходима ] и во время их экспорта во внеклеточный матрикс .

Каждый тропоэластин состоит из цепочки из 36 небольших доменов , каждый весом около 2 кДа в произвольной конформации клубка . Белок состоит из чередующихся гидрофобных и гидрофильных доменов, которые кодируются отдельными экзонами , так что доменная структура тропоэластина отражает экзонную организацию гена. Гидрофильные домены содержат мотивы Lys-Ala (KA) и Lys-Pro (KP), которые участвуют в сшивании во время образования зрелого эластина. В доменах KA остатки лизина встречаются в виде пар или триплетов, разделенных двумя или тремя остатками аланина (например, AAAKAAKAA), тогда как в доменах KP остатки лизина разделены в основном остатками пролина (например, KPLKP).

Агрегация [ править ]

Тропоэластин агрегируется при физиологической температуре из-за взаимодействий между гидрофобными доменами в процессе, называемом коацервацией . Этот процесс обратим, термодинамически регулируется и не требует расщепления белка . Коацерват становится нерастворимым в результате необратимого сшивания.

Перекрестные ссылки [ править ]

Для образования зрелых эластиновых волокон молекулы тропоэластина поперечно сшиваются через их остатки лизина с молекулами, связывающими десмозин и изодесмозин . Фермент, который выполняет сшивание, представляет собой лизилоксидазу , используя реакцию синтеза пиридина Чичибабина in vivo . [16]

Молекулярная биология [ править ]

Доменная структура тропоэластина человека

У млекопитающих геном содержит только один ген тропоэластина, называемый ELN . Ген ELN человека представляет собой сегмент размером 45 т.п.н. на хромосоме 7 и имеет 34 экзона, прерванных почти 700 интронами, причем первый экзон является сигнальным пептидом, определяющим его внеклеточную локализацию. Большое количество интронов предполагает, что генетическая рекомбинация может способствовать нестабильности гена, что приводит к таким заболеваниям, как SVAS . Экспрессия мРНК тропоэластина строго регулируется по крайней мере в восьми различных сайтах начала транскрипции .

Тканеспецифичные варианты эластина продуцируются альтернативным сплайсингом гена тропоэластина. Известно не менее 11 изоформ тропоэластина человека. эти изоформы регулируются в процессе развития, однако различия между тканями на одной и той же стадии развития минимальны. [6]

См. Также [ править ]

  • Cutis laxa
  • Эластичные волокна
  • Рецептор эластина
  • Ресилин : белок беспозвоночных
  • Синдром Вильямса

Ссылки [ править ]

  1. ^ Mithieux, SM; Вайс, А.С. (2005). «Эластин». Успехи в химии белков . 70 : 437–61. DOI : 10.1016 / S0065-3233 (05) 70013-9 . ISBN 9780120342709. PMID  15837523 .
  2. ^ Курран, Марк Е .; Аткинсон, Дональд Л .; Юарт, Аманда К .; Моррис, Коллин А.; Лепперт, Марк Ф .; Китинг, Марк Т. (9 апреля 1993 г.). «Ген эластина нарушен транслокацией, связанной с надклапанным стенозом аорты». Cell . 73 (1): 159–168. DOI : 10.1016 / 0092-8674 (93) 90168-P . PMID 8096434 . S2CID 8274849 .  
  3. ^ a b c «Энтрез Джин: эластин» .
  4. ^ "Эластин (ЭЛН)" . Проверено 31 октября 2011 года .
  5. ^ Муйжниекс Л.Д., Вайс AS, Кили FW (апрель 2010). «Структурные нарушения и динамика эластина». Биохимия и клеточная биология . 88 (2): 239–50. DOI : 10.1139 / o09-161 . PMID 20453927 . 
  6. ^ a b c Врховски, Бернадетт; Вайс, Энтони С. (15 ноября 1998 г.). «Биохимия тропоэластина» . Европейский журнал биохимии . 258 (1): 1–18. DOI : 10.1046 / j.1432-1327.1998.2580001.x . PMID 9851686 . 
  7. ^ а б Бет Райт. «Эластоз» . DermNet NZ .
  8. ^ a b c Hosen, Mohammad J .; Ламоэн, Анук; Де Паэпе, Энн; Ванаккер, Оливье М. (2012). «Гистопатология эластической псевдоксантомы и связанных с ней заболеваний: гистологические признаки и диагностические ключи» . Scientifica . 2012 : 1–15. DOI : 10.6064 / 2012/598262 . ISSN 2090-908X . PMC 3820553 . PMID 24278718 .   
    - Лицензия Creative Commons Attribution 3.0 Unported
  9. ^ Kielty CM, Sherratt MJ, Шаттлворт CA (июль 2002). «Эластичные волокна». Журнал клеточной науки . 115 (Pt 14): 2817–28. PMID 12082143 . 
  10. ^ Фишер GM, Llaurado JG (август 1966). «Содержание коллагена и эластина в артериях собак, выбранных из функционально различных сосудистых русел» . Циркуляционные исследования . 19 (2): 394–399. DOI : 10.1161 / 01.res.19.2.394 . PMID 5914851 . 
  11. ↑ Lammers SR, Kao PH, Qi HJ, Hunter K, Lanning C, Albietz J, Hofmeister S, Mecham R, Stenmark KR, Shandas R (октябрь 2008 г.). «Изменения во взаимосвязи структура-функция эластина и его влияние на механику проксимальной легочной артерии у телят с гипертонией» . Американский журнал физиологии. Сердце и физиология кровообращения . 295 (4): H1451–9. DOI : 10.1152 / ajpheart.00127.2008 . PMC 2593497 . PMID 18660454 .  
  12. ↑ Sage EH, Gray WR (1977). «Эволюция структуры эластина». Эластин и эластичная ткань . Успехи экспериментальной медицины и биологии . 79 . С. 291–312. DOI : 10.1007 / 978-1-4684-9093-0_27 . ISBN 978-1-4684-9095-4. PMID  868643 .
  13. ^ Тояма, Брэндон Х .; Хетцер, Мартин В. (январь 2013 г.). «Белковый гомеостаз: живи долго, не процветай» . Обзоры природы. Молекулярная клеточная биология . 14 (1): 55–61. DOI : 10.1038 / nrm3496 . ISSN 1471-0072 . PMC 3570024 . PMID 23258296 .   
  14. ^ a b Соуто, Мария К. (9 января 2020 г.). «Новые нанотехнологии для лечения и лечения ожогов кожи» . Международный журнал молекулярных наук . 21 (2): 393. DOI : 10,3390 / ijms21020393 . PMC 7013843 . PMID 31936277 . Проверено 20 августа 2020 .  
  15. ^ a b Се, Хуа (1 сентября 2017 г.). «Лечение ожогов и хирургических ран рекомбинантным человеческим тропоэластином дает новые эластиновые волокна в рубцах» . Журнал ожогового ухода и исследований . 38 (5): e859 – e867. DOI : 10.1097 / BCR.0000000000000507 . PMID 28221299 . S2CID 39251937 . Проверено 20 августа 2020 .  
  16. ^ Умэда Н, Такеучи М, Suyama К (апрель 2001 г.). «Две новые сшивки эластина, имеющие пиридиновый скелет. Влияние аммиака на сшивание эластина in vivo» . Журнал биологической химии . 276 (16): 12579–12587. DOI : 10.1074 / jbc.M009744200 . PMID 11278561 . 

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Ян С.Л., Чан С.К., Фу Ю.К., Лин С.Дж. (июнь 2009 г.). «Исследование гена эластина у младенцев с изолированной врожденной аневризмой артериального протока». Acta Cardiologica . 64 (3): 363–9. DOI : 10,2143 / ac.64.3.2038023 . PMID  19593948 . S2CID  31411296 .
  • Кили Ф.В., Беллингхэм К.М., Вудхаус КА (февраль 2002 г.). «Эластин как самоорганизующийся биоматериал: использование рекомбинантно экспрессируемых полипептидов эластина человека в качестве модели для исследования структуры и самосборки эластина» . Философские труды Лондонского королевского общества. Серия B, Биологические науки . 357 (1418): 185–9. DOI : 10.1098 / rstb.2001.1027 . PMC  1692930 . PMID  11911775 .
  • Чоудхури Р., Макговерн А., Ридли С., Каин С.А., Болдуин А., Ван М.С., Го С., Миронов А., Дримусси З., Трамп Д., Шаттлворт А., Болдок С., Килти С.М. (сентябрь 2009 г.). «Дифференциальная регуляция образования эластических волокон фибулинами-4 и -5» . Журнал биологической химии . 284 (36): 24553–67. DOI : 10.1074 / jbc.M109.019364 . PMC  2782046 . PMID  19570982 .
  • Hubmacher D, Cirulis JT, Miao M, Keeley FW, Reinhardt DP (январь 2010 г.). «Функциональные последствия гомоцистеинилирования белков эластичных волокон фибриллина-1 и тропоэластина» . Журнал биологической химии . 285 (2): 1188–98. DOI : 10.1074 / jbc.M109.021246 . PMC  2801247 . PMID  19889633 .
  • Кулен Н.А., Схоутен К.С., Мидделкооп Э., Ульрих М.М. (январь 2010 г.). «Сравнение кожи плода человека и кожи взрослого человека» . Архив дерматологических исследований . 302 (1): 47–55. DOI : 10.1007 / s00403-009-0989-8 . PMC  2799629 . PMID  19701759 .
  • McGeachie M, Ramoni RL, Mychaleckyj JC, Furie KL, Dreyfuss JM, Liu Y, Herrington D, Guo X, Lima JA, Post W, Rotter JI, Rich S, Sale M, Ramoni MF (декабрь 2009 г.). «Интегративная прогностическая модель кальцификации коронарной артерии при атеросклерозе» . Тираж . 120 (24): 2448–54. DOI : 10.1161 / CIRCULATIONAHA.109.865501 . PMC  2810344 . PMID  19948975 .
  • Ёсида Т., Като К., Ёкои К., Огури М., Ватанабэ С., Метоки Н., Ёсида Х., Сато К., Аояги И., Нишигаки Ю., Нодзава Ю., Ямада Ю. (август 2009 г.). «Связь генетических вариантов с хроническим заболеванием почек у лиц с различным липидным профилем» . Международный журнал молекулярной медицины . 24 (2): 233–46. DOI : 10.3892 / ijmm_00000226 . PMID  19578796 .
  • Акима Т., Наканиси К., Судзуки К., Катаяма М., Осузу Ф., Кавай Т. (ноябрь 2009 г.). «Растворимый эластин снижается в процессе образования атеромы в аорте человека» . Тираж журнала . 73 (11): 2154–62. DOI : 10,1253 / circj.cj-09-0104 . PMID  19755752 .
  • Chen Q, Zhang T, Roshetsky JF, Ouyang Z, Essers J, Fan C, Wang Q, Hinek A, Plough EF, Dicorleto PE (октябрь 2009 г.). «Фибулин-4 регулирует экспрессию гена тропоэластина и последующее образование эластичных волокон человеческими фибробластами» . Биохимический журнал . 423 (1): 79–89. DOI : 10.1042 / BJ20090993 . PMC  3024593 . PMID  19627254 .
  • Тинтар Д., Самуиллан В., Дандуранд Дж., Лакабанн С., Пепе А., Бочиччио Б., Тамбурро А.М. (ноябрь 2009 г.). «Последовательность тропоэластина человека: динамика полипептида, кодируемого экзоном 6 в растворе». Биополимеры . 91 (11): 943–52. DOI : 10.1002 / bip.21282 . PMID  19603496 .
  • Dyksterhuis LB, Weiss AS (июнь 2010 г.). «Гомологические модели для доменов 21-23 человеческого тропоэластина проливают свет на сшивание лизина». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях . 396 (4): 870–3. DOI : 10.1016 / j.bbrc.2010.05.013 . PMID  20457133 .
  • Ромеро Р., Велес Эдвардс Д.Р., Кусанович Дж.П., Хассан С.С., Мазаки-Тови С., Вайсбух Е., Ким СиДжей, Чайворапонгса Т., Пирс Б.Д., Фрил Л.А., Бартлетт Дж., Анант М.К., Солсбери Б.А., Вовис Г.Ф., Ли М.С., Гомес Р. , Бенке Э., Оярзун Э., Тромп Дж., Уильямс С.М., Менон Р. (май 2010 г.). «Идентификация фетальных и материнских однонуклеотидных полиморфизмов в генах-кандидатах, которые предрасполагают к спонтанным преждевременным родам с интактными мембранами» . Американский журнал акушерства и гинекологии . 202 (5): 431.e1–34. DOI : 10.1016 / j.ajog.2010.03.026 . PMC  3604889 . PMID  20452482 .
  • Fan BJ, Figuieredo Sena DR, Pasquale LR, Grosskreutz CL, Rhee DJ, Chen TC, Delbono EA, Haines JL, Wiggs JL (сентябрь 2010 г.). «Отсутствие ассоциации полиморфизмов эластина с синдромом псевдоэксфолиации и глаукомой» . Журнал глаукомы . 19 (7): 432–436. DOI : 10.1097 / IJG.0b013e3181c4b0fe . PMC  6748032 . PMID  20051886 .
  • Бертрам С., Хасс Р. (октябрь 2009 г.). «Клеточное старение эпителиальных клеток молочной железы человека (HMEC) связано с измененной передачей сигналов MMP-7 / HB-EGF и повышенным образованием эластиноподобных структур». Механизмы старения и развития . 130 (10): 657–69. DOI : 10.1016 / j.mad.2009.08.001 . PMID  19682489 . S2CID  46477586 .
  • Робертс К.Э., Кавут С.М., Краука М.Дж., Браун Р.С., Троттер Дж.Ф., Шах В., Петр I, Тигиуарт Х., Митра Н., Хандорф Е., Ноулз Дж. А., Закс С., Фаллон М.Б. «Генетические факторы риска гепатопульмонального синдрома у пациентов с запущенным заболеванием печени» . Гастроэнтерология . 139 (1): 130–9.e24. DOI : 10,1053 / j.gastro.2010.03.044 . PMC  2908261 . PMID  20346360 .
  • Розенблум Дж (декабрь 1984 г.). «Эластин: связь белка и структуры гена с болезнью». Лабораторные исследования . 51 (6): 605–23. PMID  6150137 .
  • Бакс Д.В., Роджерс У.Р., Билек М.М., Вайс А.С. (октябрь 2009 г.). «Адгезия клеток к тропоэластину опосредуется через С-концевой мотив GRKRK и интегрин alphaVbeta3» . Журнал биологической химии . 284 (42): 28616–23. DOI : 10.1074 / jbc.M109.017525 . PMC  2781405 . PMID  19617625 .
  • Родригес-Ревенга Л., Иранзо П., Баденас С., Пуч С., Каррио А., Мила М. (сентябрь 2004 г.). «Новая мутация гена эластина, приводящая к аутосомно-доминантной форме cutis laxa» . Архив дерматологии . 140 (9): 1135–9. DOI : 10.1001 / archderm.140.9.1135 . PMID  15381555 .
  • Micale L, Turturo MG, Fusco C, Augello B, Jurado LA, Izzi C, Digilio MC, Milani D, Lapi E, Zelante L, Merla G (март 2010 г.). «Идентификация и характеристика семи новых мутаций гена эластина в когорте пациентов, страдающих суправальвулярным стенозом аорты» . Европейский журнал генетики человека . 18 (3): 317–23. DOI : 10.1038 / ejhg.2009.181 . PMC  2987220 . PMID  19844261 .
  • Цафлиду М (2004). «Роль коллагена и эластина в возрастной коже: подход к обработке изображений». Микрон . 35 (3): 173–7. DOI : 10.1016 / j.micron.2003.11.003 . PMID  15036271 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Эластин в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
  • Изображение гистологии: 21402loa  - Система обучения гистологии в Бостонском университете
  • GeneReviews / NIH / NCBI / UW запись о синдроме Вильямса или Вильямса-Бёрена
  • Протеин эластина
  • Микрофибрилла

Эта статья включает текст из Национальной медицинской библиотеки США , которая находится в свободном доступе .