Киназа легкой цепи миозина, также известная как MYLK или MLCK, представляет собой серин / треонин-специфическую протеинкиназу, которая фосфорилирует определенную легкую цепь миозина , а именно регуляторную легкую цепь миозина II . [3]
Киназа легкой цепи миозина , гладкие мышцы | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
Идентификаторы | ||||||
Символ | MYLK | |||||
Ген NCBI | 4638 | |||||
HGNC | 7590 | |||||
OMIM | 600922 | |||||
RefSeq | NM_053025 | |||||
UniProt | Q15746 | |||||
Прочие данные | ||||||
Номер ЕС | 2.7.11.18 | |||||
Locus | Chr. 3 qcen-q21 | |||||
|
киназа легкой цепи миозина 2, скелетная мышца | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
Идентификаторы | ||||||
Символ | MYLK2 | |||||
Ген NCBI | 85366 | |||||
HGNC | 16243 | |||||
OMIM | 606566 | |||||
RefSeq | NM_033118 | |||||
UniProt | Q9H1R3 | |||||
Прочие данные | ||||||
Locus | Chr. 20 q13,31 | |||||
|
киназа легкой цепи миозина 3 , сердечная | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
Идентификаторы | ||||||
Символ | MYLK3 | |||||
Ген NCBI | 91807 | |||||
HGNC | 29826 | |||||
OMIM | 612147 | |||||
RefSeq | NM_182493 | |||||
UniProt | Q32MK0 | |||||
Прочие данные | ||||||
Locus | Chr. 16 q11.2 | |||||
|
Киназа легкой цепи миозина человека | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
Идентификаторы | ||||||
Символ | MYLK4 | |||||
Ген NCBI | 340156 | |||||
HGNC | 27972 | |||||
RefSeq | NM_001012418 | |||||
UniProt | Q86YV6 | |||||
|
Общие конструктивные особенности
Хотя существует множество различных доменов в зависимости от типа клеток, существует несколько характерных доменов, общих для всех изоформ MYLK. MYLK содержат каталитический сердцевинный домен с АТФ-связывающим доменом. По обе стороны от каталитического ядра расположены сайты связывания ионов кальция и кальмодулина. Связывание иона кальция с этим доменом увеличивает сродство связывания MYLK с легкой цепью миозина. Этот миозин-связывающий домен расположен на С-конце киназы. На другой стороне киназы на N-конце находится актин-связывающий домен, который позволяет MYLK формировать взаимодействия с актиновыми филаментами, удерживая его на месте. [4] [5]
Изоформы
Существуют четыре разные изоформы MYLK: [6]
Функция
Эти ферменты важны в механизме сокращения мышц . Как только происходит приток катионов кальция (Ca 2+ ) в мышцу либо из саркоплазматического ретикулума, либо из внеклеточного пространства , может начаться сокращение гладких мышечных волокон. Во-первых, кальций свяжется с кальмодулином . [7] После притока ионов кальция и связывания с кальмодулином pp60 SRC (протеинкиназа) вызывает конформационное изменение MYLK, активируя его и приводя к увеличению фосфорилирования легкой цепи миозина по остатку серина 19. Фосфорилирование MLC позволит миозиновому перекрестному мостику связываться с актиновым филаментом и позволит начать сокращение (через цикл перекрестного моста ). Поскольку гладкая мышца не содержит комплекса тропонинов , как поперечно-полосатая мышца , этот механизм является основным путем регулирования сокращения гладких мышц. Снижение внутриклеточной концентрации кальция инактивирует КЛЦМ, но не останавливает сокращение гладких мышц, поскольку легкая цепь миозина была физически модифицирована посредством фосфорилирования (а не посредством активности АТФазы). Чтобы остановить сокращение гладких мышц, необходимо обратить это изменение. Дефосфорилирование легкой цепи миозина (и последующее прекращение мышечного сокращения) происходит за счет активности второго фермента, известного как фосфатаза легкой цепи миозина (MLCP). [8]
Регуляторы разведки и добычи
Протеинкиназа C и ROC-киназа участвуют в регулировании поступления ионов кальция; эти ионы кальция, в свою очередь, стимулируют MYLK, вызывая сокращение. [9] Rho-киназа также модулирует активность MYLK, подавляя активность аналогичного белка MYLK: фосфатазы легкой цепи миозина (MYLP). [10] В дополнение к подавлению MYLK, ROCK косвенно усиливает сокращение актина / миозина за счет ингибирования Cofilin, белка, который деполимеризует актиновые стрессовые волокна. [11] Подобно ROCK, протеинкиназа С регулирует MYLK через белок CPI-17, который подавляет MYLP. [12]
Мутации и возникающие в результате заболевания
Было обнаружено, что некоторые легочные заболевания возникают из-за неспособности MYLK должным образом функционировать в клетках легких. Избыточная активность MYLK создает дисбаланс в механических силах между соседними клетками эндотелия и легочной ткани. Нарушение баланса может привести к острому респираторному дистресс-синдрому , при котором жидкость может проходить в альвеолы. [13] Внутри клеток MYLK обеспечивает притягивающую силу внутрь, фосфорилируя легкую цепь миозина, вызывая сокращение комплекса стрессовых волокон миозина / актина. Напротив, клеточная адгезия через плотные и адгезионные соединения , наряду с закреплением на внеклеточном матриксе (ECM) через интегрины и белки фокальной адгезии, приводит к вытягиванию наружу силы. Легкая цепь миозина тянет актиновое стрессовое волокно, прикрепленное к кадгерину, сопротивляясь силе кадгерина соседней клетки . Однако, когда сила притяжения внутрь актинового стрессового волокна становится больше, чем сила вытягивания наружу молекул клеточной адгезии из-за сверхактивного MYLK, ткани могут слегка растягиваться и протекать, что приводит к прохождению жидкости в легкие. [14]
Другой источник нарушений гладкой мускулатуры, таких как ишемия-реперфузия , гипертония и ишемическая болезнь сердца, возникает, когда мутации протеинкиназы C (PKC) приводят к чрезмерному ингибированию MYLP, который противодействует активности MYLK путем дефосфорилирования легкой цепи миозина. Поскольку легкая цепь миозина не обладает свойством расщепления фосфатов по сравнению с активным PKC, предотвращает дефосфорилирование легкого белка миозина, оставляя его в активированной конформации, вызывая увеличение сокращения гладких мышц. [12]
Смотрите также
- протеинкиназа А
Рекомендации
- ^ Radu, L .; Assairi, L .; Blouquit, Y .; Durand, D .; Мирон, С .; Шарбонье, JB; Краеску, CT (2011). «Банк данных белка RCSB - Резюме структуры для 3KF9 - Кристаллическая структура комплекса SdCen / skMLCK» . Будет опубликовано . DOI : 10.2210 / pdb3kf9 / PDB .
- ^ Мунис, JRC; Mahajan, P .; Rellos, P .; Федоров, О .; Shrestha, B .; Wang, J .; Элкинс, JM; Daga, N .; Взведение, Р .; Чайкуад, А .; Krojer, T .; Ugochukwu, E .; Юэ, З .; фон Делфт, Ф .; Эрроусмит, Швейцария; Эдвардс, AM; Weigelt, J .; Bountra, C .; Gileadi, O .; Кнапп, С. (2010). «Банк данных белка RCSB - Резюме структуры для 2X4F - Кристаллическая структура киназы легкой цепи миозина человека Loc340156» . Будет опубликовано . DOI : 10.2210 / pdb2x4f / PDB .
- ^ Гао Й, Е Л. Х., Киши Х, Окагаки Т., Самизо К., Накамура А., Кохама К. (июнь 2001 г.). «Киназа легкой цепи миозина как многофункциональный белок, регулирующий сокращение гладкой мускулатуры» . IUBMB Life . 51 (6): 337–44. DOI : 10.1080 / 152165401753366087 . PMID 11758800 . S2CID 46180993 .
- ^ Хапчаев А.Ю., Ширинский В.П. (декабрь 2016 г.). «Киназа легкой цепи миозина MYLK1: анатомия, взаимодействия, функции и регуляция». Биохимия. Биохимия . 81 (13): 1676–1697. DOI : 10.1134 / S000629791613006X . PMID 28260490 . S2CID 11424747 .
- ^ Стулл Дж. Т., Лин П. Дж., Крюгер Дж. К., Тревелла Дж., Чжи Дж. (Декабрь 1998 г.). «Киназа легкой цепи миозина: функциональные домены и структурные мотивы». Acta Physiologica . 164 (4): 471–482. DOI : 10.1111 / j.1365-201X.1998.tb10699.x . PMID 9887970 .
- ^ Мэннинг Дж., Уайт Д. Б., Мартинес Р., Хантер Т., Сударсанам С. (декабрь 2002 г.). «Комплемент протеинкиназы генома человека». Наука . 298 (5600): 1912–34. Bibcode : 2002Sci ... 298.1912M . DOI : 10.1126 / science.1075762 . PMID 12471243 . S2CID 26554314 .
- ^ Робинсон А., Колбран Р. (2013). «Кальций / кальмодулин-зависимые протеинкиназы». В Lennarz W, Lane D (ред.). Энциклопедия биологической химии (2-е изд.). Elsevier inc. С. 304–309. ISBN 978-0-12-378631-9.
- ^ Фехер Дж (2017). "Гладкая мышца". Количественная физиология человека (2-е изд.). Elsevier inc. С. 351–361. ISBN 978-0-12-800883-6.
- ^ Анджум I (январь 2018 г.). «Механизмы сенсибилизации кальцием в гладких мышцах детрузора». Журнал фундаментальной и клинической физиологии и фармакологии . 29 (3): 227–235. DOI : 10,1515 / jbcpp-2017-0071 . PMID 29306925 . S2CID 20486807 .
- ^ Амано М., Накаяма М., Кайбути К. (сентябрь 2010 г.). «Rho-kinase / ROCK: ключевой регулятор цитоскелета и полярности клеток» . Цитоскелет . 67 (9): 545–54. DOI : 10.1002 / cm.20472 . PMC 3038199 . PMID 20803696 .
- ^ Дудек С.М., Гарсия Дж. Г. (октябрь 2001 г.). «Цитоскелетная регуляция проницаемости легочных сосудов». Журнал прикладной физиологии . 91 (4): 1487–500. DOI : 10.1152 / jappl.2001.91.4.1487 . PMID 11568129 .
- ^ а б Рингволд ХК, Халил Р.А. (2017). «Протеинкиназа C как регулятор функции гладких мышц сосудов и потенциальная цель при сосудистых заболеваниях». Сосудистая фармакология - гладкая мускулатура . Успехи фармакологии. 78 . С. 203–301. DOI : 10.1016 / bs.apha.2016.06.002 . ISBN 978-0-12-811485-8. PMC 5319769 . PMID 28212798 .
- ^ Szilágyi KL, Liu C, Zhang X, Wang T, Fortman JD, Zhang W, Garcia JG (февраль 2017 г.). «Эпигенетический вклад гена киназы легкой цепи миозина в риск острого респираторного дистресс-синдрома» . Трансляционные исследования . 180 : 12–21. DOI : 10.1016 / j.trsl.2016.07.020 . PMC 5253100 . PMID 27543902 .
- ^ Каннингем К.Э., Тернер-младший (июль 2012 г.). "Киназа легкой цепи миозина: натягивание нити функции плотного соединения эпителия" . Летопись Нью-Йоркской академии наук . 1258 (1): 34–42. Bibcode : 2012NYASA1258 ... 34C . DOI : 10.1111 / j.1749-6632.2012.06526.x . PMC 3384706 . PMID 22731713 .
дальнейшее чтение
- Clayburgh DR, Rosen S, Witkowski ED, Wang F, Blair S, Dudek S, Garcia JG, Alverdy JC, Turner JR (декабрь 2004 г.). «Зависящий от дифференцировки вариант сплайсинга киназы легкой цепи миозина, MLCK1, регулирует проницаемость плотных соединений эпителия» . Журнал биологической химии . 279 (53): 55506–13. DOI : 10.1074 / jbc.M408822200 . PMC 1237105 . PMID 15507455 .
- Ван Ф., Грэм В.В., Ван Й., Витковски Э.Д., Шварц Б.Т., Тернер Дж.Р. (февраль 2005 г.). «Интерферон-гамма и фактор некроза опухоли альфа взаимодействуют друг с другом, чтобы вызвать дисфункцию кишечного эпителиального барьера путем активации экспрессии киназы легкой цепи миозина» . Американский журнал патологии . 166 (2): 409–19. DOI : 10.1016 / S0002-9440 (10) 62264-X . PMC 1237049 . PMID 15681825 .
- Руссо Дж. М., Флориан П., Шен Л., Грэм В. В., Третьякова М. С., Гиттер А. Х., Миссис Р. Дж., Тернер Дж. Р. (апрель 2005 г.). «Четкие пространственно-временные роли киназы ро-киназы и киназы легкой цепи миозина в закрытии эпителиальной кисетной раны» . Гастроэнтерология . 128 (4): 987–1001. DOI : 10,1053 / j.gastro.2005.01.004 . PMC 1237051 . PMID 15825080 .
- Симидзу С., Ёсида Т., Вакамори М., Исии М., Окада Т., Такахаши М., Сето М., Сакурада К., Киучи Ю., Мори Ю. (январь 2006 г.). «Са2 + -кальмодулин-зависимая киназа легкой цепи миозина необходима для активации каналов TRPC5, экспрессируемых в клетках HEK293» . Журнал физиологии . 570 (Pt 2): 219–35. DOI : 10.1113 / jphysiol.2005.097998 . PMC 1464317 . PMID 16284075 .
- Ким М.Т., Ким Би Джей, Ли Дж.Х., Квон С.К., Ен Д.С., Ян Д.К., Со И, Ким К.В. (апрель 2006 г.). «Участие кальмодулина и киназы легкой цепи миозина в активации mTRPC5, экспрессируемого в клетках HEK». Американский журнал физиологии. Клеточная физиология . 290 (4): C1031–40. DOI : 10,1152 / ajpcell.00602.2004 . PMID 16306123 .
- Коннелл Л. Е., Хельфман Д. М. (июнь 2006 г.). «Киназа легкой цепи миозина играет роль в регуляции выживаемости эпителиальных клеток» (PDF) . Журнал клеточной науки . 119 (Pt 11): 2269–81. DOI : 10,1242 / jcs.02926 . PMID 16723733 . S2CID 19038438 .
- Сегучи О, Такашима С., Ямадзаки С., Асакура М., Асано Й, Синтани И., Вакено М., Минамино Т, Кондо Х, Фурукава Х, Накамару К., Наито А, Такахаси Т, Оцука Т, Каваками К., Исомура Т, Китамура С. , Томоике Х, Мотидзуки Н, Китакадзе М (октябрь 2007 г.). «Киназа легкой цепи сердечного миозина регулирует сборку саркомеров в сердце позвоночных» . Журнал клинических исследований . 117 (10): 2812–24. DOI : 10.1172 / JCI30804 . PMC 1978424 . PMID 17885681 .
Внешние ссылки
- MYLK + белок, + человек по медицинским предметным рубрикам Национальной медицинской библиотеки США (MeSH)
- Myosin-Light-Chain + Kinase в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
Эта статья включает текст из Национальной медицинской библиотеки США , который находится в общественном достоянии .