Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Предсердные легкая цепь-2 (ALC-2) , также известная как регуляторная легкая цепь миозина 2, предсердные изоформы (MLC2a) представляют собой белка , который у человека кодируется MYL7 геном . [5] [6] Экспрессия ALC-2 ограничена предсердиями сердечной мышцы у здоровых людей, где он функционирует, чтобы модулировать развитие сердца и сократимость . При заболеваниях человека, включая гипертрофическую кардиомиопатию , дилатационную кардиомиопатию , ишемическую кардиомиопатию и другие, экспрессия ALC-2 изменяется.

Структура [ править ]

Белок ALC-2 человека имеет молекулярную массу 19,4 кДа и состоит из 175 аминокислот. [7] ALC-2 представляет собой белок руки EF, который связывается с шейной областью тяжелой цепи альфа-миозина . [8] ALC-2 и изоформа желудочков , VLC-2 , имеют 59% гомологии, показывая значительные различия на их N-концах и в регуляторных сайтах фосфорилирования, серин- 15 и серин / аспарагин -14. [9]

Функция [ править ]

Экспрессия ALC-2 оказалась полезным маркером различения, развития и дифференциации камер сердечной мышцы . [10] [11] [12] [13] [14] ALC-2 демонстрирует паттерн, отличный от эссенциальной легкой цепи предсердия (ALC-1) во время кардиогенеза. Выражение ALC-2 в сердцах мышиных взрослого сердца -специфический в течение эмбрионального дней 8-16, а с 12 -го дня и ограничивается предсердия , показывая на очень низкие уровни аорте и обнаружить в желудочках , скелетных мышц , матки и печени . Это предсердиеформирование паттерна происходит до перегородки . [15] Экспрессия ALC-2 коррелирует с экспрессией тяжелой цепи альфа-миозина в предсердиях сердца нечеловеческих приматов. [16]

ALC-2 и VLC-2, по-видимому, действуют в стабилизации толстых филаментов и регуляции сократимости в сердце позвоночных. [17] Функциональное понимание функции ALC-2 было получено в результате исследований с применением трансгенеза. Было проведено исследование, в котором изоформа регуляторной легкой цепи желудочков была сверхэкспрессирована, чтобы заменить ALC-2 в предсердиях сердца . Такая замена привела к предсердным миоцит , что контракт и отдохнуть с большей силой , и быстро, в результате чего предсердных кардиомиоцитов , которые ведут себя , как желудочковые кардиомиоцит .[18]

В моделях заболевания экспрессия ALC-2 в некоторых случаях может подавляться и заменяться изоформой желудочков (VLC-2) . У крыс со спонтанной гипертензией экспрессия мРНК VLC-2 в предсердиях в три раза выше ; и это изменение предшествует любой обнаруживаемой перегрузке сердца давлением, предполагая, что это изменение является очень ранней функциональной адаптацией к гипертрофии сердца . [19] Более того, в модели фибрилляции предсердий у свиней, экспрессия мРНК VLC-2 показала наибольшее изменение, увеличиваясь в 9,4 и 7,3 раза в левом и правом предсердиях , соответственно. [20]На свиной модели ремоделирования левого предсердия после митральной регургитации было показано, что VLC-2 активируется. [21]

Человеческий ALC-2 фосфорилируется на своем N-конце по серину -15 с помощью кардиоспецифической киназы легкой цепи миозина ; [22] [23] ALC-2 имеет серин в положении 14, который представляет собой аспарагин в изоформе желудочков, который, как показано, дезамидирован (таким образом, образуя отрицательный заряд, аналогичный фосфорилированию ). Еще предстоит определить, фосфорилируется ли серин -14 человеческого ALC-2. Уровень эндогенного фосфорилирования составляет около 30% от общего ALC-2. [24] Альфа (1) -адренергическая стимуляции с помощью фенилэфрина впредсердные полоски мышц показали увеличение на 80% в ALC-2 фосфорилирования координат с повышенной силой сократительной , которая ингибируется как Rho - киназы и киназы легкой цепи миозина , ингибирование. [25] В собачьей модели фибрилляции предсердий , снижение мерцательной сократимость было связано со снижением ALC-2 и миозин - связывающего белка C фосфорилирование . [26] Кроме того, было показано , что медленная силовая реакция, вызванная растяжением в мышце предсердия человека, модулируется усиленным фосфорилированием ALC-2 посредствомкиназа легкой цепи миозина . [27]

Клиническое значение [ править ]

Пациенты с гипертрофической кардиомиопатией показали повышенную экспрессию ALC-2 во всей ткани сердца. [28] У пациентов с поражением митрального клапана , ишемической кардиомиопатией , дилатационной кардиомиопатией , ишемической болезнью сердца и гипертрофией сердца, вызванной перегрузкой давлением , ALC-2 заменялся на VLC-2 в предсердиях сердца ; при дилатационной кардиомиопатии это изменение сопровождалось повышенной чувствительностью предсердных волокон к кальцию . [29] [30]

У пациентов с врожденным дефектом межпредсердной перегородки, несущих миссенс-мутацию Ile 820 Asn в тяжелой цепи альфа-миозина , было показано, что связывание ALC-2 с тяжелой цепью альфа-миозина нарушено. [31]

Взаимодействия [ править ]

Показано, что ALC-2 взаимодействует с:

  • MYH6 [8] [31]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl, выпуск 89: ENSG00000106631 - Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ a b c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000020469 - 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. ^ Kubalak SW, Миллер-Hance WC, О'Брайен TX, Dyson E, Chien KR (июнь 1994). «Камерная спецификация экспрессии легкой цепи-2 миозина предсердия предшествует перегородке во время кардиогенеза у мышей». Журнал биологической химии . 269 (24): 16961–70. PMID 8207020 . 
  6. ^ «Энтрез Ген: миозин MYL7, легкая цепь 7, регуляторная» .
  7. ^ «Белковая последовательность человеческого MYL7 (Uniprot ID: Q01449)» . Атлас кардиоорганических белков (COPaKB) . Архивировано из оригинального 24 сентября 2015 года . Проверено 30 июня 2015 года .
  8. ^ a b Винкельманн Д.А., Бейкер Т.С., Реймент I (август 1991 г.). «Трехмерная структура субфрагмента-1 миозина по данным электронной микроскопии разрезанных кристаллов» . Журнал клеточной биологии . 114 (4): 701–13. DOI : 10,1083 / jcb.114.4.701 . PMC 2289899 . PMID 1869586 .  
  9. ^ "Выравнивание последовательности белков для сердечных предсердий и желудочковых регуляторных легких цепей" . База знаний Uniprot . Проверено 30 июня 2015 года .[ постоянная мертвая ссылка ]
  10. Овчинников Д.А., Идальго А., Ян С.К., Чжан Х, Хадсон Дж., Маццоне С.Б., Чен С., Купер-Уайт Дж. Дж., Вольветанг Э. Дж. (Январь 2015 г.). «Выделение сократительных кардиомиоцитов из кардиомиогенных культур, полученных из плюрипотентных стволовых клеток человека, с использованием человеческого репортера NCX1-EGFP». Стволовые клетки и развитие . 24 (1): 11–20. CiteSeerX 10.1.1.1012.2726 . DOI : 10,1089 / scd.2014.0195 . PMID 25075536 .  
  11. ^ Хадсон Дж, Titmarsh Д, Идальго А, Wolvetang Е, Купер-белый J (июнь 2012). «Примитивные сердечные клетки из эмбриональных стволовых клеток человека». Стволовые клетки и развитие . 21 (9): 1513–23. DOI : 10,1089 / scd.2011.0254 . PMID 21933026 . 
  12. Small EM, Krieg PA (январь 2004 г.). «Молекулярная регуляция экспрессии специфических генов камеры сердца». Тенденции сердечно-сосудистой медицины . 14 (1): 13–8. DOI : 10.1016 / j.tcm.2003.09.005 . PMID 14720469 . 
  13. Franco D, Markman MM, Wagenaar GT, Ya J, Lamers WH, Moorman AF (январь 1999 г.). «Легкая цепь миозина 2a и 2v идентифицирует миокард тракта оттока эмбриона в развивающемся сердце грызунов» . Анатомическая запись . 254 (1): 135–46. DOI : 10.1002 / (sici) 1097-0185 (19990101) 254: 1 <135 :: aid-ar17> 3.3.co; 2-j . PMID 9892427 . 
  14. ^ Doevendans PA, Bronsaer R, Лозано PR, Kubalak S, ван Бильзен M (2000). «Ген легкой цепи-2 миозина предсердия мыши: член эволюционно законсервированного семейства сократительных белков». Цитогенетика и клеточная генетика . 90 (3–4): 248–52. DOI : 10.1159 / 000056782 . PMID 11124527 . S2CID 30832032 .  
  15. ^ Kubalak SW, Миллер-Hance WC, О'Брайен TX, Dyson E, Chien KR (июнь 1994). «Камерная спецификация экспрессии легкой цепи-2 миозина предсердия предшествует перегородке во время кардиогенеза у мышей». Журнал биологической химии . 269 (24): 16961–70. PMID 8207020 . 
  16. ^ Henkel RD, Каммерер CM, Escobedo Л.В., VandeBerg JL Уолш RA (март 1993). «Коррелированная экспрессия изоформ тяжелой цепи миозина предсердия и регуляторной легкой цепи с гипертрофией перегрузки давлением у нечеловеческих приматов». Сердечно-сосудистые исследования . 27 (3): 416–22. DOI : 10.1093 / CVR / 27.3.416 . PMID 8490941 . 
  17. ^ Rottbauer W, Вессельс G, Dahme T, S Просто, Trano N, D Хассель, Burns CG, Katus HA, Fishman MC (август 2006). «Легкая цепь-2 сердечного миозина: новый важный компонент сборки толстых миофиламентов и сократительной способности сердца» . Циркуляционные исследования . 99 (3): 323–31. DOI : 10.1161 / 01.res.0000234807.16034.fe . PMID 16809551 . 
  18. ^ Pawloski-Dahm CM, песни G, Киркпатрик DL, Palermo J, J Гулик, Дорн GW, Robbins J, Walsh RA (апрель 1998). «Эффекты полной замены легкой цепи-2 предсердного миозина изоформой желудочков в миоцитах предсердий трансгенных мышей» . Тираж . 97 (15): 1508–13. DOI : 10.1161 / 01.cir.97.15.1508 . PMID 9576432 . 
  19. ^ Кумар С, Saidapet С, Р Делэни, Mendola С, Сиддикуи М.А. (июнь 1988). «Экспрессия матричной РНК легкой цепи миозина желудочкового типа в предсердиях крысы со спонтанной гипертензией» . Циркуляционные исследования . 62 (6): 1093–7. DOI : 10.1161 / 01.res.62.6.1093 . PMID 3383359 . 
  20. ^ Lai LP, Lin JL, Lin CS, Yeh HM, Tsay YG, Lee CF, Lee HH, Chang ZF, Hwang JJ, Su MJ, Tseng YZ, Huang SK (февраль 2004 г.). «Функциональное геномное исследование фибрилляции предсердий с использованием микроматрицы кДНК и методов двумерного электрофореза белков и идентификация репрограммирования изоформы регуляторной легкой цепи миозина при фибрилляции предсердий». Журнал сердечно-сосудистой электрофизиологии . 15 (2): 214–23. DOI : 10,1046 / j.1540-8167.2004.03423.x . PMID 15028053 . S2CID 33458242 .  
  21. Chen MC, Chang JP, Chang TH, Hsu SD, Huang HD, Ho WC, Wang FS, Hsiao CC, Liu WH (май 2015 г.). «Раскрытие регуляторных механизмов ремоделирования предсердий свиней с митральной регургитацией с помощью анализа профиля экспрессии генов: роль антагониста рецептора ангиотензина II типа I». Трансляционные исследования . 165 (5): 599–620. DOI : 10.1016 / j.trsl.2014.11.005 . PMID 25500755 . 
  22. ^ Дин P, Huang J, Battiprolu PK, Hill JA, Kamm KE, Stull JT (декабрь 2010). «Киназа легкой цепи сердечного миозина необходима для регуляторного фосфорилирования легкой цепи миозина и сердечной деятельности in vivo» . Журнал биологической химии . 285 (52): 40819–29. DOI : 10,1074 / jbc.m110.160499 . PMC 3003383 . PMID 20943660 .  
  23. ^ Scruggs SB, Reisdorph R, Armstrong ML, Уоррен CM, Reisdorph N, Solaro RJ, Баттрик PM (сентябрь 2010). «Новое разделение в растворе эндогенных сердечных саркомерных белков и идентификация различных заряженных вариантов регуляторной легкой цепи» . Молекулярная и клеточная протеомика . 9 (9): 1804–18. DOI : 10.1074 / mcp.m110.000075 . PMC 2938104 . PMID 20445002 .  
  24. Перейти ↑ Svensson C, Morano I, Arner A (ноябрь 1997 г.). «Анализ подвижности миозина предсердий и желудочков свиньи in vitro». Журнал клеточной биохимии . 67 (2): 241–7. DOI : 10.1002 / (sici) 1097-4644 (19971101) 67: 2 <241 :: aid-jcb9> 3.0.co; 2-х . PMID 9328829 . 
  25. ^ Гримм М, Р Хаас, Willipinski-Stapelfeldt В, Циммерман WH, Рау Т, Pantel К, Weyand М, Eschenhagen Т (январь 2005 г.). «Ключевая роль опосредованного киназой легкой цепи миозина (MLC) фосфорилирования MLC2a в альфа-1-адренергическом положительном инотропном эффекте в предсердии человека» . Сердечно-сосудистые исследования . 65 (1): 211–20. DOI : 10.1016 / j.cardiores.2004.09.019 . PMID 15621049 . 
  26. ^ Wakili Р, Е YH, Ян ци х, Грейсер М, Шартие Д, Нишиды К, Maguy А, Villeneuve Л.Р., Boknik Р, Воит Н, Krysiak Дж, Каабы S, Вороны U, Линке WA, Stienen ГДж, Ши Y, Тардиф Дж. К., Шоттен Ю., Добрев Д., Наттель С. (октябрь 2010 г.). «Множественные потенциальные молекулярные факторы, влияющие на гипоконтрактильность предсердий, вызванную ремоделированием предсердной тахикардии у собак» . Кровообращение: аритмия и электрофизиология . 3 (5): 530–41. DOI : 10,1161 / circep.109.933036 . PMID 20660541 . 
  27. ^ Kockskämper Дж, Khafaga М, Гримм М, Elgner А, Вальтер S, Kockskämper А, фон Левински D, сообщение Н, Гроссман М, Dorge Н, Готлиб ПА, Сакс Ж, Eschenhagen Т, Schöndube ФА, Pieske В (сентябрь 2008 г.) . «Фосфорилирование легких цепей ангиотензина II и миозина способствует медленной силовой реакции, вызванной растяжением, в миокарде предсердий человека» . Сердечно-сосудистые исследования . 79 (4): 642–51. DOI : 10.1093 / CVR / cvn126 . PMC 2614393 . PMID 18503051 .  
  28. Перейти ↑ Lim DS, Roberts R, Marian AJ (октябрь 2001 г.). «Профилирование экспрессии сердечных генов при гипертрофической кардиомиопатии человека: понимание патогенеза фенотипов» . Журнал Американского колледжа кардиологии . 38 (4): 1175–80. DOI : 10.1016 / s0735-1097 (01) 01509-1 . PMC 2776821 . PMID 11583900 .  
  29. ^ Wankerl M, Бем M, Morano I, Rüegg JC, Eichhorn M, Эрдман E (декабрь 1990). «Чувствительность к кальцию и структура легких цепей миозина в сердечных волокнах с кожными покровами предсердий и желудочков у пациентов с различными видами сердечных заболеваний». Журнал молекулярной и клеточной кардиологии . 22 (12): 1425–38. DOI : 10.1016 / 0022-2828 (90) 90986-с . PMID 2089158 . 
  30. Перейти ↑ Cummins P (июль 1982 г.). «Переходы в изоферментах легких цепей миозина предсердий и желудочков человека в ответ на гипертрофию, вызванную сердечным давлением, вызванную перегрузкой» . Биохимический журнал . 205 (1): 195–204. DOI : 10.1042 / bj2050195 . PMC 1158463 . PMID 6215032 .  
  31. ^ а б Чинг YH, Гош Т.К., Cross SJ, Packham EA, Honeyman L, Loughna S, Robinson TE, Dearlove AM, Ribas G, Bonser AJ, Thomas NR, Scotter AJ, Caves LS, Tyrrell GP, Newbury-Ecob RA, Munnich A, Bonnet D, Brook JD (апрель 2005 г.). «Мутация в тяжелой цепи 6 миозина вызывает дефект межпредсердной перегородки» . Генетика природы . 37 (4): 423–8. DOI : 10.1038 / ng1526 . PMID 15735645 . 

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Ching YH, Ghosh TK, Cross SJ, Packham EA, Honeyman L, Loughna S, Robinson TE, Dearlove AM, Ribas G, Bonser AJ, Thomas NR, Scotter AJ, Caves LS, Tyrrell GP, Newbury-Ecob RA, Munnich A, Боннет Д., Брук Дж. Д. (апрель 2005 г.). «Мутация в тяжелой цепи 6 миозина вызывает дефект межпредсердной перегородки» . Генетика природы . 37 (4): 423–8. DOI : 10.1038 / ng1526 . PMID  15735645 .
  • Гримм М., Хаас П., Виллипински-Штапельфельдт Б., Циммерманн В.Х., Рау Т., Пантель К., Вейанд М., Эшенхаген Т. (январь 2005 г.). «Ключевая роль опосредованного киназой легкой цепи миозина (MLC) фосфорилирования MLC2a в альфа-1-адренергическом положительном инотропном эффекте в предсердии человека» . Сердечно-сосудистые исследования . 65 (1): 211–20. DOI : 10.1016 / j.cardiores.2004.09.019 . PMID  15621049 .
  • Ковач М., Ван Ф., Ху А., Чжан Ю., Селлерс-младший (октябрь 2003 г.). «Функциональная дивергенция человеческого цитоплазматического миозина II: кинетическая характеристика немышечной изоформы IIA» . Журнал биологической химии . 278 (40): 38132–40. DOI : 10.1074 / jbc.M305453200 . PMID  12847096 .
  • Bird SD, Doevendans PA, van Rooijen MA, Brutel de la Riviere A, Hassink RJ, Passier R, Mummery CL (май 2003 г.). «Фенотип кардиомиоцитов взрослого человека». Сердечно-сосудистые исследования . 58 (2): 423–34. DOI : 10.1016 / S0008-6363 (03) 00253-0 . PMID  12757876 .
  • Нишигаки Р., Шинохара Т., Тода Т., Омори А., Ичиносе С., Ито М., Шираёси Ю., Куримаса А., Осимура М. (июль 2002 г.). «Дополнительная 21 хромосома человека снижает экспрессию mlc-2a у химерных мышей и снижает синдром Дауна» (PDF) . Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях . 295 (1): 112–8. DOI : 10.1016 / S0006-291X (02) 00640-X . PMID  12083776 .
  • Hailstones D, Barton P, Chan-Thomas P, Sasse S, Sutherland C, Hardeman E, Gunning P (ноябрь 1992 г.). «Дифференциальная регуляция предсердных изоформ легких цепей миозина во время развития поперечно-полосатых мышц». Журнал биологической химии . 267 (32): 23295–300. PMID  1429676 .