Легкая цепь миозина является легкой цепью (малый полипептид субъединицы) из миозина . [1] Легкие цепи миозина были открыты китайским биохимиком Цао Тяньцином (Tien-chin Tsao), когда он был аспирантом Кембриджского университета в Англии. [2]
Структура и функции
Классы легких цепей миозина
Структурно легкие цепи миозина принадлежат к семейству EF-hand, большому семейству Ca 2+ -связывающих белков. MLC содержат два Ca 2+ - связывающих EF-мотива руки. Изоформы MLC модулируют Ca 2+ силовой трансдукции и кинетики поперечного мостика.
Легкие цепи миозина (MLC) можно в общих чертах разделить на две группы:
- Незаменимый или щелочной MLC (MLC1 или ELC),
- Нормативный MLC (MLC2 или RLC).
Основные и регуляторные MLC имеют молекулярные массы 22 и 19 кДа соответственно. Структурно MLC2 содержит остаток серина, который отсутствует в MLC1. Присутствие этой аминокислоты позволяет регулировать конформационные изменения (от компактной до удлиненной формы) с помощью механизма фосфорилирования, опосредованного Ca 2+ . MLC1, в отличие от MLC2, имеет N-концевую последовательность, способную связывать актин, способствуя выработке силы.
MLC структурно и функционально отличаются от тяжелых цепей миозина (MHC). Тем не менее, ассоциация MLC с шейной областью MHC необходима для сборки макромолекулярных комплексов, которые приводят к функциональному двигательному белку, миозину. Взаимодействие MLC с областью α-спиральной шейки молекулы MHC стабилизирует комплекс.
Гены у млекопитающих
На сегодняшний день описано восемь генов, кодирующих MLC у млекопитающих; также были охарактеризованы несколько изоформ. Четыре из 8 генов являются генами MLC1, а остальные - генами MLC2. [3]
Гены MLC1:
- MYL1 ( хромосома 2q24.11); выражен в поперечно-полосатой мышце
- MYL3 (хромосома 3p21.3); выражен в поперечно-полосатой мышце
- MYL4 (хромосома 17q21.32); выражен в поперечно-полосатой мышце
- MYL6 (хромосома 12q13.2); выражается в немышечных и гладких мышцах
Гены MLC2:
- MYL2 (хромосома 12q24.11); найдено в саркомере
- MYL5 (хромосома 4p16.3); найдено в саркомере
- MYL7 (хромосома 12q13.2); найдено в саркомере
- MYL9 (хромосома 20q11.23); выражен в гладких мышцах
Были описаны другие белки и ферменты, связанные с функцией MLC. Среди них, например, MYL6B , MYLIP , MYLK и MYLK2 ,
Заболевания, связанные с MLC
Несколько заболеваний были связаны с мутациями в генах, кодирующих белки легкой цепи миозина. Большинство этих заболеваний представляют собой кардиомиопатии, такие как гипертрофическая (HCM) или дилатационная (DCM) кардиомиопатия и внезапная сердечная смерть. Сообщалось о мутациях в MYL2 и MYL3 при этих заболеваниях. [4]
Одно исследование, опубликованное в 2012 году, показало, что клапанный миозин LC1 в сердцах трех пациентов с клапанными пороками сердца имел структуры, аналогичные структурам клапанного миозина людей, которые находились на ранних стадиях DCMP и HCMP. Исследователи предположили, что структурные искажения миозина клапанов были вызваны адаптационными изменениями организма в попытке улучшить работу сердца. [5]
КЛЦМ как биологические препараты
Ингибиторы киназы легкой цепи миозина (КЛЦМ) - один из немногих пептидов, которые могут относительно быстро проходить через плазматическую мембрану. В стрессовых условиях КЛЦМ в организме человека способствует увеличению проницаемости микрососудов. Считается, что КЛЦМ фосфорилирует эндотелиальный миозин, что приводит к сокращению клеток. Эта реакция препятствует тому, чтобы разъединенные ячейки, которые соседствуют друг с другом, восстанавливали связи, тем самым способствуя поддержанию промежутков между ячейками. Обладая сильной способностью пересекать плазматическую мембрану с небольшим сопротивлением клетки, а также их специфичностью в отношении единственного субстрата-мишени, ингибиторы КЛЦМ потенциально могут превратиться в новые противоотечные препараты. [6]
Взаимодействие MLC с немиозиновыми белками
MYL9 , MYL12a и MYL12b (MYL9 / 12) были описаны как новые партнеры функционального взаимодействия с CD69 в патогенезе воспаления дыхательных путей.
Был предложен новый механизм рекрутирования активированных Т-клеток в воспалительные ткани, известный как «система CD69 / Myl9 / 12». Предлагаемый механизм утверждает, что «сетчатые структуры, содержащие Myl9 / 12, создаются в воспалительных сосудах, которые играют важную роль в качестве платформы для рекрутирования CD69-экспрессирующих лейкоцитов в воспалительные ткани. Т-клетки, которые активируются в лимфатических узлах, пролиферируют , подавляют экспрессию CD69, а затем оставляют лимфатические узлы, чтобы мигрировать в сайты воспаления S1PR1-зависимым образом ». [7]
Предлагаемые механизмы действия системы CD69 / Myl9 / 12 связаны с регуляцией воспалительных процессов дыхательных путей и, таким образом, могут оказаться новой терапевтической мишенью для хронических воспалительных заболеваний в целом. [8]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Myosin + Light + Chains в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
- ↑ Zhang Y (июнь 2010 г.). «Памяти профессора Тяньцинь Цао (Тянь-цзинь Цао)» . Белки и клетки . 1 (6): 507–9. DOI : 10.1007 / s13238-010-0074-2 . PMC 4875321 . PMID 21246905 .
- ^ England J, Loughna S (апрель 2013 г.). «Тяжелая и легкая роли: миозин в морфогенезе сердца» . Клеточные и молекулярные науки о жизни . 70 (7): 1221–39. DOI : 10.1007 / s00018-012-1131-1 . PMC 3602621 . PMID 22955375 .
- ^ Хуанг В., Щесна-Кордари Д. (декабрь 2015 г.). «Молекулярные механизмы фенотипов кардиомиопатии, связанные с мутациями легкой цепи миозина» . Журнал исследований мышц и подвижности клеток . 36 (6): 433–45. DOI : 10.1007 / s10974-015-9423-3 . PMC 4764388 . PMID 26385864 .
- ^ "Вход в базы данных | Библиотеки Хантер-колледжа" (PDF) . DOI : 10.1134 / S0006350912020194 . S2CID 13591327 . Проверено 29 апреля 2020 . Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) - ^ Лукас, Т.Дж.; Мирзоева, С .; Slomczynska, U .; Уоттерсон, DM (1999-03-11). «Идентификация новых классов ингибиторов протеинкиназ с использованием комбинаторной химии пептидов, основанной на знаниях функциональной геномики». Журнал медицинской химии . 42 (5): 910–919. DOI : 10.1021 / jm980573a . ISSN 0022-2623 . PMID 10072688 .
- ^ Hayashizaki K, Kimura MY, Tokoyoda K, Hosokawa H, Shinoda K, Hirahara K, Ichikawa T, Onodera A, Hanazawa A, Iwamura C, Kakuta J, Muramoto K, Motohashi S, Tumes DJ, Iinuma T, Yamamoto H, Ikehara Y , Окамото Ю., Накаяма Т. (сентябрь 2016 г.). «Легкие цепи 9 и 12 миозина являются функциональными лигандами для CD69, которые регулируют воспаление дыхательных путей» . Наука иммунология . 1 (3): eaaf9154. DOI : 10.1126 / sciimmunol.aaf9154 . PMID 28783682 . S2CID 27796297 .
- ^ Кимура М.Ю., Хаяшизаки К., Токойода К., Такамура С., Мотохаши С., Накаяма Т. (июль 2017 г.). «Решающая роль CD69 в аллергических воспалительных реакциях: система CD69-Myl9 в патогенезе воспаления дыхательных путей». Иммунологические обзоры . 278 (1): 87–100. DOI : 10.1111 / imr.12559 . PMID 28658550 . S2CID 4327394 .