Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Миозин-10 , также известный как миозина тяжелой цепи 10 или не-мышцы миозина IIB (НМ-IIB) , представляет собой белок , который у человека кодируется MYH10 гена . [5] [6] Немышечные миозины экспрессируются в самых разных тканях, но NM-IIB является единственной немышечной изоформой миозина II, экспрессируемой в сердечной мышце , где она локализуется в слипшихся соединениях внутри интеркалированных дисков . NM-IIB необходим для нормального развития сердечной мышцы и целостности вставочных дисков . Мутации в MYH10 были выявлены у пациентов сувеличение левого предсердия .

Структура [ править ]

NM-IIB представляет собой белок массой 228,9 кДа, состоящий из 1976 аминокислот . [7] NM-IIB имеет N-концевую глобулярную головку, в которой находится каталитически активная магниевая (Mg) -АТФаза. С-концевой домен стержень представляет собой альфа - винтовой спиральной катушки , которые могут multimerize с другими молекулами миозина с образованием нити. С шейной областью NM-IIB связаны две легкие цепи; во-первых, MLC17 стабилизирует молекулу, а вторая легкая цепь, MLC20 , модулирует сокращение. [8] Исключением из этого правила является альтернативно сплайсированная изоформа NM-IIB2 , которая имеет 21аминокислота вставлена ​​в петлю 2 рядом с актин-связывающим доменом; Актомиозин-MgATP-азная активность этой изоформы не усиливается при фосфорилировании регуляторной легкой цепи MLC20 . [9]

NM-IIB является частью более крупного подсемейства белков миозина II , которое также включает миозины скелетных мышц , сердечных мышц и гладких мышц . NM-IIB и немышечные миозины в целом широко экспрессируются в каждой ткани человека.

Функция [ править ]

NM-IIB обладает многими свойствами, которые аналогичны свойствам миозинов гладких мышц , например, разрешающий характер фосфорилирования регуляторной легкой цепи 20 кДа для сокращения . В скелетных мышцах и сердечной мышцы миозинов, сжатие активируется через тонкие нити белков тропонина и тропомиозина , тогда как в NM-IIB и гладких мышц миозин , сокращение инициирует через регуляторной легкой цепи ( MLC20 ) фосфорилирования . [10]

Различные функции NM-IIB требуют фосфорилирования регуляторной легкой цепи MLC20 , включая миграцию клеток и клеточную адгезию. Две основные киназы , катализирующие эту реакцию являются кальций - кальмодулин -зависимой, легкой цепи миозина киназы и Rho-GTP зависимой, Rho киназы (ROCK) . NM-IIB дефосфорилируется миозинфосфатазой. [11]

Подробные кинетические исследования NM-IIB показывают, что эта изоформа немышечного миозина II имеет более медленный цикл АТФазы актомиозина по сравнению с другими изоформами миозина II и что заметно высокое сродство головки NM-IIB к АДФ, а также медленная скорость Выпуск ADP может механически объяснить сходство этого открытия. Эти данные показывают, что NM-IIB проводит большую часть своего кинетического цикла в конфигурации, где он прочно прикреплен к актину . [12]

NM-IIB, наряду с другими немышечными изоформами миозина IIA и IIC, играет роль в адгезии клетка-клетка и клеточный матрикс, миграции клеток, полярности клеток и апоптозе эмбриональных стволовых клеток. [13] [14] Понимание функции NM-IIB, в частности, было получено в результате исследований с использованием трансгенных животных. NM-IIB явно необходим для нормального развития сердечной мышцы . Направленное разрушение гена NM-IIB привело примерно к 65% эмбриональной летальности, а выжившие страдали застойной сердечной недостаточностью и умирали на 1-й день после рождения. Особенностью, наблюдаемой при нокаутах NM-IIB, было увеличение поперечного диаметра кардиомиоцитов , дефекты межжелудочковой перегородки., а также другие мышечные аномалии. [15] NM-IIB экспрессируется на ранних стадиях эмбрионального развития в кардиомиоцитах [16] и, по-видимому, играет роль в кариокинезе; абляция NM-IIB вызывала дефекты сегрегации хроматид и формирование митотического веретена, а также аномальную структуру центросом. [17] [18]

Во взрослых кардиомиоцитах NM-IIB перераспределяется от диффузного цитоплазматического паттерна в развитии к локализованному Z-диску и интеркалированному распределению дисков , где он совместно локализуется с альфа-актинином . NM-IIB является единственной немышечной изоформой миозина II, экспрессируемой в сердечной мышце взрослого человека (как IIa, так и IIB экспрессируются в Z-дисках скелетных мышц , что свидетельствует о специфической функции NM-IIB в этом типе клеток. [19] NM-IIB) может играть роль в формировании зрелых саркомеров в миофибриллах . [20] Похоже, что NM-IIB играет важную роль в поддержании нормального соединения адгезивов.целостность и структура. Специфический для сердечной мышцы нокаут NM-IIB с использованием cre-рекомбиназы, управляемой промотором тяжелой цепи альфа-миозина, приводит к увеличению кардиомиоцитов, что согласуется с дефектами, ранее наблюдаемыми при цитокинезе ; расширенные стыки спаек ; и прогрессирующая гипертрофическая кардиомиопатия через 6 месяцев. [21] Эти данные указывают на то, что функция NM-IIB обеспечивает надлежащее обслуживание интеркалированных дисковых структур. [22]

Клиническое значение [ править ]

Полиморфизмы одиночных нуклеотидов в MYH10 были обнаружены у пациентов с увеличением левого предсердия . MYH10 был идентифицирован как ген восприимчивости с использованием непредвзятого анализа связи по всему геному и анализа ассоциации по всему пику. [23]

Взаимодействия [ править ]

Было показано, что MYH10 взаимодействует с:

  • MYL6 [8] и
  • MYL9 . [8]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl, выпуск 89: ENSG00000133026 - Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ a b c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000020900 - Ensembl , май 2017 г.
  3. ^ "Human PubMed Reference:" . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. ^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  5. Simons M, Wang M, McBride OW, Kawamoto S, Yamakawa K, Gdula D, Adelstein RS, Weir L (август 1991 г.). «Тяжелые цепи немышечного миозина человека кодируются двумя генами, расположенными на разных хромосомах» . Циркуляционные исследования . 69 (2): 530–9. DOI : 10.1161 / 01.res.69.2.530 . PMID 1860190 . 
  6. ^ «Энтрез Ген: миозин MYH10, тяжелая цепь 10, немышечная» .
  7. ^ "Белковая последовательность человеческого MYH10 (Uniprot ID: P35580)" . Атлас кардиоорганических белков (COPaKB) . Проверено 17 июля 2015 года .
  8. ^ a b c Конти М.А., Адельштейн Р.С. (январь 2008 г.). «Немышечный миозин II движется в новых направлениях» . Журнал клеточной науки . 121 (Pt 1): 11–8. DOI : 10,1242 / jcs.007112 . PMID 18096687 . S2CID 16367236 .  
  9. ^ Ким KY, Кавамото S, Бао J, Продавцы JR, Adelstein RS (апрель 2008). «Альтернативно сплайсированная B2 изоформа немышечного миозина II-B лишена актин-активируемой активности MgATPase и подвижности in vitro» . Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях . 369 (1): 124–34. DOI : 10.1016 / j.bbrc.2007.11.108 . PMC 2366080 . PMID 18060863 .  
  10. ^ Adelstein RS, Conti MA (август 1975). «Фосфорилирование миозина тромбоцитов увеличивает актин-активируемую активность миозин-АТФазы». Природа . 256 (5518): 597–8. Bibcode : 1975Natur.256..597A . DOI : 10.1038 / 256597a0 . PMID 170529 . S2CID 4169782 .  
  11. ^ Ito M, Накано T, Erdodi F, Hartshorne DJ (апрель 2004). «Миозинфосфатаза: структура, регуляция и функция». Молекулярная и клеточная биохимия . 259 (1–2): 197–209. DOI : 10.1023 / B: mcbi.0000021373.14288.00 . PMID 15124925 . S2CID 25196593 .  
  12. ^ Ван Ж, Ковач М, Х А, Limouze Дж, Харвьте Е.В., Продавцы JR (июль 2003). «Кинетический механизм немышечного миозина IIB: функциональные адаптации для создания и поддержания напряжения» . Журнал биологической химии . 278 (30): 27439–48. DOI : 10.1074 / jbc.M302510200 . PMID 12704189 . S2CID 21026876 .  
  13. Перейти ↑ Vicente-Manzanares M, Ma X, Adelstein RS, Horwitz AR (ноябрь 2009 г.). «Немышечный миозин II занимает центральное место в адгезии и миграции клеток» . Обзоры природы Молекулярная клеточная биология . 10 (11): 778–90. DOI : 10.1038 / nrm2786 . PMC 2834236 . PMID 19851336 .  
  14. Walker A, Su H, Conti MA, Harb N, Adelstein RS, Sato N (7 сентября 2010 г.). «Немышечный миозин II регулирует порог выживания плюрипотентных стволовых клеток» . Nature Communications . 1 (6): 71. Bibcode : 2010NatCo ... 1 ... 71W . DOI : 10.1038 / ncomms1074 . PMC 3430968 . PMID 20842192 .  
  15. ^ Туллио А.Н., Accili D, Ferrans VJ, Ю. ZX, Takeda К, Гринберг А, Вестфаль H, Preston YA, Adelstein RS (ноябрь 1997). «Немышечный миозин II-B необходим для нормального развития сердца мыши» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 94 (23): 12407–12. Bibcode : 1997PNAS ... 9412407T . DOI : 10.1073 / pnas.94.23.12407 . PMC 24969 . PMID 9356462 .  
  16. Перейти ↑ Wang A, Ma X, Conti MA, Liu C, Kawamoto S, Adelstein RS (август 2010). «Немышечная изоформа миозина II и специфичность домена во время раннего развития мышей» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 107 (33): 14645–50. Bibcode : 2010PNAS..10714645W . DOI : 10.1073 / pnas.1004023107 . PMC 2930417 . PMID 20679233 .  
  17. Takeda K, Kishi H, Ma X, Yu ZX, Adelstein RS (август 2003 г.). «Удаление и мутация тяжелой цепи II-B немышечного миозина приводит к нарушению цитокинеза сердечных миоцитов» . Циркуляционные исследования . 93 (4): 330–7. DOI : 10.1161 / 01.RES.0000089256.00309.CB . PMID 12893741 . S2CID 3175381 .  
  18. Перейти ↑ Ma X, Jana SS, Conti MA, Kawamoto S, Claycomb WC, Adelstein RS (ноябрь 2010 г.). «Удаление немышечного миозина II-B и II-C показывает роль немышечного миозина II в кариокинезе сердечных миоцитов» . Молекулярная биология клетки . 21 (22): 3952–62. DOI : 10,1091 / mbc.E10-04-0293 . PMC 2982113 . PMID 20861308 .  
  19. Takeda K, Yu ZX, Qian S, Chin TK, Adelstein RS, Ferrans VJ (май 2000 г.). «Немышечный миозин II локализуется на Z-линиях и интеркалированных дисках сердечной мышцы, а также на Z-линиях скелетных мышц». Подвижность клеток и цитоскелет . 46 (1): 59–68. DOI : 10.1002 / (SICI) 1097-0169 (200005) 46: 1 <59 :: AID-CM6> 3.0.CO; 2-Q . PMID 10842333 . 
  20. ^ Зангер JW, Кан S, Siebrands СС, Freeman Н, Д А, Ван - J, Стаут А.Л., Зангер JM (2005). «Как построить миофибриллу». Журнал исследований мышц и подвижности клеток . 26 (6–8): 343–54. DOI : 10.1007 / s10974-005-9016-7 . PMID 16465476 . S2CID 9156161 .  
  21. Ma X, Takeda K, Singh A, Yu ZX, Zerfas P, Blount A, Liu C, Towbin JA, Schneider MD, Adelstein RS, Wei Q (ноябрь 2009 г.). «Условное удаление немышечного миозина II-B выявляет пороки сердца у взрослых мышей» . Циркуляционные исследования . 105 (11): 1102–9. DOI : 10,1161 / CIRCRESAHA.109.200303 . PMC 2792753 . PMID 19815823 .  
  22. ^ Ма X, Adelstein RS (1 января 2012). «Исследования in vivo по экспрессии и функции немышечного миозина II в развитии сердца» . Границы биологических наук . 17 : 545–55. DOI : 10,2741 / 3942 . PMC 3476727 . PMID 22201759 .  
  23. Wang L, Di Tullio MR, Beecham A, Slifer S, Rundek T, Homma S, Blanton SH, Sacco RL (август 2010). «Комплексное генетическое исследование размера левого предсердия у выходцев из Карибского бассейна выявляет потенциальные гены-кандидаты в 17p10» . Тираж: сердечно-сосудистая генетика . 3 (4): 386–92. DOI : 10,1161 / CIRCGENETICS.110.938381 . PMC 2923674 . PMID 20562446 .  

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Филлипс К.Л., Ямакава К., Адельштейн Р.С. (август 1995 г.). «Клонирование кДНК, кодирующей тяжелую цепь-B немышечного миозина человека, и анализ тканей человека с использованием антител, специфичных для изоформ» . Журнал исследований мышц и подвижности клеток . 16 (4): 379–89. DOI : 10.1007 / BF00114503 . PMID  7499478 . S2CID  13445680 .
  • Strand D, Unger S, Corvi R, Hartenstein K, Schenkel H, Kalmes A, Merdes G, Neumann B, Krieg-Schneider F, Coy JF (июль 1995 г.). «Человеческий гомолог гена-супрессора опухоли дрозофилы l (2) gl картируется в 17p11.2-12 и кодирует цитоскелетный белок, который ассоциируется с немышечной тяжелой цепью миозина II». Онкоген . 11 (2): 291–301. PMID  7542763 .
  • Мопин П., Филлипс С.Л., Адельштейн Р.С., Поллард Т.Д. (ноябрь 1994 г.). «Дифференциальная локализация изоферментов миозина-II в культивируемых клетках человека и клетках крови». Журнал клеточной науки . 107 (11): 3077–90. PMID  7699007 .
  • Ито К., Адельштейн Р.С. (июнь 1995 г.). «Экспрессия нейрональными клетками встроенных изоформ немышечной тяжелой цепи II-B миозина позвоночных» . Журнал биологической химии . 270 (24): 14533–40. DOI : 10.1074 / jbc.270.24.14533 . PMID  7782316 . S2CID  25019335 .
  • Айкава М., Сивам П.Н., Куро-о М., Кимура К., Накахара К., Такеваки С., Уэда М., Ямагути Х., Ядзаки И., Периасами М. (декабрь 1993 г.). "Изоформы тяжелой цепи миозина гладких мышц человека как молекулярные маркеры развития сосудов и атеросклероза" . Циркуляционные исследования . 73 (6): 1000–12. DOI : 10.1161 / 01.res.73.6.1000 . PMID  7916668 .
  • Шуман Р.Л., Саксе С., Хёнер Б., Мотес Е., Кауфманн М., Трауб П. (январь 1993 г.). «Расщепление белков цитоскелета и саркомера человека и мыши протеазой вируса иммунодефицита человека типа 1. Актин, десмин, миозин и тропомиозин» . Американский журнал патологии . 142 (1): 221–30. PMC  1886840 . PMID  8424456 .
  • Кавамото С. (июль 1996 г.). «Нейрон-специфический альтернативный сплайсинг пре-мРНК тяжелой цепи В немышечного миозина II требует цис-действующей интронной последовательности» . Журнал биологической химии . 271 (30): 17613–6. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (19) 86956-9 . PMID  8663598 .
  • Вейр Л., Чен Д. (1997). «Характеристика промотора немышечной тяжелой цепи IIB: регуляция E2F» . Экспрессия гена . 6 (1): 45–57. PMC  6148259 . PMID  8931991 .
  • Ford HL, Silver DL, Kachar B, Sellers JR, Zain SB (декабрь 1997 г.). «Влияние Mts1 на структуру и активность немышечного миозина II». Биохимия . 36 (51): 16321–7. DOI : 10.1021 / bi971182l . PMID  9405067 .
  • Лин В.К., Ван Д., Ли И.Л., Васкес Д., Фагельсон Дж. Э., МакКоннелл Дж. Д. (август 2000 г.). «Экспрессия гена тяжелой цепи миозина в нормальной и гиперпластической ткани предстательной железы человека». Простата . 44 (3): 193–203. DOI : 10.1002 / 1097-0045 (20000801) 44: 3 <193 :: АИД-PROS3> 3.0.CO; 2-А . PMID  10906735 .
  • Nguyen M, Breckenridge DG, Ducret A, Shore GC (сентябрь 2000 г.). «Caspase-устойчивый BAP31 ингибирует fas-опосредованную фрагментацию апоптотической мембраны и высвобождение цитохрома с из митохондрий» . Молекулярная и клеточная биология . 20 (18): 6731–40. DOI : 10.1128 / MCB.20.18.6731-6740.2000 . PMC  86192 . PMID  10958671 .
  • Вэй К., Адельштейн Р.С. (октябрь 2000 г.). «Условная экспрессия усеченного фрагмента немышечного миозина II-A изменяет форму клетки, но не цитокинез в клетках HeLa» . Молекулярная биология клетки . 11 (10): 3617–27. DOI : 10.1091 / mbc.11.10.3617 . PMC  15019 . PMID  11029059 .
  • Хуанг Х., Палиурас М., Рамбальди И., Ласко П., Фезерстоун М. (май 2003 г.). «Немышечный миозин способствует цитоплазматической локализации PBX» . Молекулярная и клеточная биология . 23 (10): 3636–45. DOI : 10.1128 / MCB.23.10.3636-3645.2003 . PMC  164772 . PMID  12724421 .
  • Тринчек Б., Браженович М., Эбнет А., Дрюс Г. (февраль 2004 г.). «MARK4 представляет собой новые ассоциированные с микротрубочками белки / киназа, регулирующая сродство к микротрубочкам, которая связывается с сетью клеточных микротрубочек и центросомами» . Журнал биологической химии . 279 (7): 5915–23. DOI : 10.1074 / jbc.M304528200 . PMID  14594945 . S2CID  12496213 .
  • Straight AF, Field CM, Mitchison TJ (январь 2005 г.). «Аниллин связывает немышечный миозин II и регулирует сократительное кольцо» . Молекулярная биология клетки . 16 (1): 193–201. DOI : 10,1091 / mbc.E04-08-0758 . PMC  539163 . PMID  15496454 .
  • Bastian P, Lang K, Niggemann B, Zaenker KS, Entschladen F (январь 2005 г.). «Регулирование миозина в миграции опухолевых клеток и лейкоцитов в трехмерной коллагеновой матрице». Клеточные и молекулярные науки о жизни . 62 (1): 65–76. DOI : 10.1007 / s00018-004-4391-6 . PMID  15619008 . S2CID  38308190 .
  • Накасава Т., Такахаши М., Мацудзава Ф., Айкава С., Тогаши Ю., Сайто Т., Ямагиши А., Ядзава М. (январь 2005 г.). «Критические области сборки немышечного миозина II позвоночных». Биохимия . 44 (1): 174–83. DOI : 10.1021 / bi048807h . PMID  15628858 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Обзор всей структурной информации, доступной в PDB для UniProt : P35580 ( Myosin -10) в PDBe-KB .