Пикачурин , также известный как AGRINL (AGRINL) и EGF-подобный, фибронектина типа III и ламинин G-подобный домен , содержащий белок (EGFLAM), представляет собой белок , который у человека кодируется EGFLAM гена . [5] [6] [7]
Пикачурин - это белок, взаимодействующий с дистрогликаном, который играет важную роль в точных взаимодействиях между ленточным синапсом фоторецепторов и биполярными дендритами . [6] Связывание с дистрогликаном (ДГ) зависит от нескольких факторов ( гликозилирование ДГ, присутствие двухвалентных катионов, присутствие других белков).
Неправильное связывание между пикачурином и ДГ связано с мышечными дистрофиями, которые часто связаны с аномалиями глаз. [8]
Содержание
1 Открытие и номенклатура
2 Взаимодействие пикачурина с дистрогликаном
3 Функция
3.1 Отношение ленточных синапсов
4 Сопутствующие патологии: мышечные дистрофии
5 Терапевтические применения
6 См. Также
7 ссылки
8 Внешние ссылки
Открытие и номенклатура [ править ]
Пикачурин - это белок сетчатки, подобный внеклеточному матриксу, впервые обнаруженный в 2008 году в Японии Shigeru Sato et al. и назван в честь Пикачу , разновидности франшизы покемонов . [6] Название этого «шустрого» протеина было навеяно «молниеносными движениями и шокирующими электрическими эффектами» Пикачу. [9]
Первоначально пикачурин был идентифицирован с помощью микроматричного анализа профилей экспрессии генов в сетчатке мышей дикого типа и мышей с нокаутом Otx2 . Анализ RT-PCR был использован для подтверждения того, что Otx2 регулирует экспрессию пикачурина, это было известно, потому что не было экспрессии пикачурина в сетчатке мышей Otx2, поэтому это указывает на то, что Otx2 регулирует пикачурин. Локализацию пикачурина в синаптической щели в ленточном синапсе фоторецепторов определяли с помощью флуоресцентных антител. Тканевое нацеливание на нарушение гена пикачурина было использовано для определения того, что этот белок необходим для правильной передачи синаптического сигнала и зрительной функции. Было показано, что α-дистрогликан взаимодействует с пикачурином посредством иммунопреципитации.. [6]
Взаимодействие пикачурина с дистрогликаном [ править ]
Лиганд дистрогликана с другими белками имеет важное значение. Гликозилирование из Dystroglycan необходимо для его лиганд связывающей активности. Мутации в гликозилтрансферазах ферментов вызывают аномальное гликозилирование из Dystroglycan . Это гипогликозилирование связано с меньшим связыванием с другими белками и вызывает некоторую врожденную мышечную дистрофию. Пикачурин является самым недавно идентифицированным белком- лигандом дистрогликана и локализуется в синаптической щели в ленточном синапсе фоторецепторов. Связывание между дистрогликаном и пикачурином требует двухвалентных катионов. Ca 2+ дает самое сильное связывание; Mn 2+создает только слабые связывания и не связывает только Mg 2+ . Дистрогликан имеет разные домены, которые позволяют нескольким сайтам Ca 2+ формировать стабильную связь пикачуриндистрогликана . Это показывает, что пикачурин может образовывать олигомерные структуры; и предполагает, что возможность кластерных эффектов может иметь важное значение в модуляции пикачуриндистрогликанвзаимодействия. Также следует учитывать, что присутствие NaCl (0,5 М) сильно ингибирует взаимодействие между DG и другими белками-лигандами, но оказывает умеренное ингибирующее действие с лигандом пикачурин-DG. Это показывает, что существуют различия между связыванием пикачурин-DG и связыванием DG с другими белками. Пикачурин, по-видимому, имеет больше доменов для связывания с DG, чем другие белки. Например, эксперименты по конкуренции лигандов показывают, что присутствие пикачурина ингибирует связывание ламинина-111 с DG, но высокие концентрации ламинина-111 не ингибируют связывание пикачурина с DG. [8]
Функция [ править ]
Сравнение ленточных синапсов у мышей дикого типа (слева) и мышей без пикачурина (справа)
Белок колокализуется как с дистрофином, так и с дистрогликаном в ленточных синапсах .
Пикачурин, наряду с ламининой , перлекан , агриной , нейрексином , связывается с альфа- Dystroglycan во внеклеточном пространстве. Таким образом, пикачурин, как и другие ранее упомянутые белки, необходим для правильного функционирования дистрогликана. Пикачурин необходим для соприкосновения пресинаптического и постсинаптического концов в ленточном синапсе; Удаление пикачурина вызывает аномальную электроретинограмму , как и удаление нестина . [10]
Отношение синапсов ленты [ править ]
Ленточный синапс, показывающий положение Пикачурина
Формирование синапсов имеет решающее значение для правильного функционирования ЦНС ( центральной нервной системы ) млекопитающих . Фоторецепторы сетчатки заканчиваются на конце аксона, который образует специализированную структуру, ленточный синапс, который специально соединяет синаптические окончания фоторецепторов с биполярными и горизонтальными окончаниями клеток во внешнем плексиформном слое (OPL) сетчатки. [6]
Очевидно, что пикачурин, внеклеточный матриксоподобный белок сетчатки, локализован в синаптической щели в ленточном синапсе фоторецепторов. [11] Показано, что при недостатке Пикачурина наблюдается неправильное расположение кончиков дендритов биполярных клеток и ленточных синапсов фоторецепторов., что приводит к изменению передачи синаптического сигнала и зрительной функции. Функция пикачурина остается неизвестной, но это факт, что пикачурин критически участвует в формировании нормального ленточного синапса фоторецептора, а также в физиологических функциях зрительного восприятия. [12]
Врожденные мышечные дистрофии (ВМД), такие как заболевание «мышцы-глаза-мозг», вызваны дефектным гликозилированием α-дистрогликана (α-DG) и проявляют дефектную синаптическую функцию фоторецепторов. Пикачурин играет важную роль в ЦМД. Точные взаимодействия между ленточным синапсом фоторецепторов и биполярными дендритами, которые возникают благодаря пикачурину, могут продвинуть наше понимание молекулярных механизмов, лежащих в основе электрофизиологических аномалий сетчатки, наблюдаемых у пациентов с мышечной дистрофией. Дистрофия мышцы-глаз-мозг вызывается мутациями в POMGnT1 или LARGE. Эти два гена опосредуют посттрансляционную модификацию О-маннозы, которая необходима для связывания пикачурина с дистрогликаном, поэтому у людей, страдающих болезнью мышц и глаз, наблюдается гипогликозилирование взаимодействий пикачурин-α-дистрогликан. [12]
Терапевтические приложения [ править ]
Поскольку пикачурин улучшает остроту зрения , Sato et al. из Осакского института биологических наук считают, что этот белок может быть использован для лечения пигментного ретинита и других заболеваний глаз. [6] [13]
См. Также [ править ]
Sonic hedgehog , еще один белок, названный в честь персонажа видеоигры .
Zbtb7 , онкоген , первоначально называвшийся «Покемон».
Aerodactylus , род доисторических птерозавров, названный в честь Aerodactyl , птерозавра из франшизы Pokémon.
Пикачу
Ссылки [ править ]
^ a b c GRCh38: Ensembl, выпуск 89: ENSG00000164318 - Ensembl , май 2017 г.
^ a b c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000042961 - Ensembl , май 2017 г.
^ "Human PubMed Reference:" . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ "Энтрез Джин: EGF-подобный" .
^ Б с д е е Sato S, Омори Y, Katoh K, кондовского M, Kanagawa M, Miyata K, Funabiki K, Коясу T, Kajimura N, Миеси T, Sawai H, Kobayashi K, Tani A, Toda T, Usukura Дж., Тано Й., Фудзикадо Т., Фурукава Т. (август 2008 г.). «Пикачурин, лиганд дистрогликана, необходим для формирования синапсов ленты фоторецепторов». Природа Неврологии . 11 (8): 923–31. DOI : 10.1038 / nn.2160 . PMID 18641643 . S2CID 5921645 .
↑ Gu XH, Lu Y, Ma D, Liu XS, Guo SW (октябрь 2009 г.). «[Модель паттернов аберрантного метилирования ДНК и ее применения при эпителиальном раке яичников.]». Чжунхуа Фу Чан Кэ За Чжи (на китайском языке). 44 (10): 754–9. PMID 20078962 .
^ Б Канагава М, Омори Y, S, Sato K Kobayashi, Miyagoe-Suzuki Y, Такеда S, T, Endo Furukawa T, T Toda (октябрь 2010 г.). «Посттрансляционное созревание дистрогликана необходимо для связывания пикачурина и ленточной синаптической локализации» . Журнал биологической химии . 285 (41): 31208–16. DOI : 10.1074 / jbc.M110.116343 . PMC 2951195 . PMID 20682766 .
^ Левенштейн, Стив (2008-07-24). «Молниеносный протеин зрения, названный в честь Пикачу» . Inventor Spot . Проверено 29 июля 2008 .
^ Satz JS, Philp AR, Nguyen H, Kusano H, Lee J, Turk R, Riker MJ, Hernández J, Weiss RM, Anderson MG, Mullins RF, Moore SA, Stone EM, Campbell KP (октябрь 2009 г.). «Нарушение зрения при отсутствии дистрогликана» . Журнал неврологии . 29 (42): 13136–46. DOI : 10.1523 / JNEUROSCI.0474-09.2009 . PMC 2965532 . PMID 19846701 .
^ Satz JS, Кэмпбелл К. П. (август 2008). «Распутывая ленточный синапс». Природа Неврологии . 11 (8): 857–9. DOI : 10.1038 / nn0808-857 . PMID 18660835 . S2CID 205429626 .
^ а б Ху Х, Ли Дж, Чжан З, Ю М (февраль 2011). «Взаимодействие пикачурина с дистрогликаном ослаблено дефектным гликозилированием О-маннозила в моделях врожденной мышечной дистрофии и устранено БОЛЬШОЙ сверхэкспрессией» . Письма неврологии . 489 (1): 10–5. DOI : 10.1016 / j.neulet.2010.11.056 . PMC 3018538 . PMID 21129441 .
^ «Исследователи: белок« Пикачурин »связан с кинетическим зрением» . Йомиури Симбун . 22 июля 2008 г. Архивировано из оригинала на 2008-07-27 . Проверено 22 июля 2008 .
Внешние ссылки [ править ]
Молниеносный протеин зрения, названный в честь Пикачу - 24 июля 2008 г.
