Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлен с белка Talin )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Талин, средний домен
Идентификаторы
СимволТалин средний
PfamPF09141
ИнтерПроIPR015224
SCOP21sj7 / SCOPe / SUPFAM
Доступные белковые структуры:
Pfam  структуры / ECOD  
PDBRCSB PDB ; PDBe ; PDBj
PDBsumкраткое изложение структуры
PDB1syq B: 607–631 1sj7 B: 491–652 1sj8 A: 491–652 1t01 B: 605–628
талин 1
Идентификаторы
СимволTLN1
Альт. символыTLN
Ген NCBI7094
HGNC11845
OMIM186745
RefSeqNM_006289
UniProtQ9Y490
Прочие данные
LocusChr. 9 п23-п21
Искать
СтруктурыШвейцарская модель
ДоменыИнтерПро
талин 2
Идентификаторы
СимволTLN2
Ген NCBI83660
HGNC15447
OMIM607349
RefSeqNM_015059
UniProtQ9Y4G6
Прочие данные
LocusChr. 15 q15-q21
Искать
СтруктурыШвейцарская модель
ДоменыИнтерПро

Талин представляет собой высокомолекулярный белок цитоскелета, концентрирующийся в областях контакта клетка-субстрат [1] и, в лимфоцитах , на межклеточных контактах. [2] [3] Обнаруженный в 1983 году Кейт Берридж и его коллеги, [1] талин является повсеместно распространенным цитозольным белком, который обнаруживается в высоких концентрациях в очаговых спайках . Он способен напрямую или косвенно связывать интегрины с актиновым цитоскелетом, взаимодействуя с винкулином и α-актинином . [4]

Кроме того, талин-1 управляет механизмом экстравазации через сконструированную микрососудистую сеть человека в микрофлюидных системах. Талин-1 участвует в каждой части экстравазации, влияя на адгезию, трансэндотелиальную миграцию и стадии инвазии. [5]

Рецепторы интегринов участвуют в прикреплении адгезивных клеток к внеклеточному матриксу [6] [7] и лимфоцитов к другим клеткам. В этих ситуациях талин совместно распределяется с концентрациями интегринов в плазматической мембране . [8] [9] Кроме того, исследования связывания in vitro показывают, что интегрины связываются с талином, хотя и с низким сродством. [10] Талин также с высокой аффинностью связывается с винкулином, [11] другим белком цитоскелета, сконцентрированным в точках клеточной адгезии . [12] Наконец, талина является субстратом для кальций-иона активированного протеазы , кальпаиномII, [13], который также сосредоточен в точках контакта клетки с субстратом. [14]

Талин - это механочувствительный белок. Его механическая уязвимость [15] и положение клетки, связывающее интегриновые рецепторы и актиновый цитоскелет, делают его фундаментальным белком в механотрансдукции. Механическое растяжение талина способствует связыванию винкулина. [16]

Белковые домены [ править ]

Талин состоит из большого С-концевого стержневого домена, который содержит пучки альфа-спиралей и N-концевого домена FERM (полоса 4.1, эзрин, радиксин и моэзин) с тремя субдоменами: F1, F2 и F3. [17] [18] [19] [20] Субдомен F3 домена FERM содержит сайт связывания интегрина с наивысшим сродством для β-хвостов интегрина и достаточен для активации интегринов. [21]

Средний домен [ править ]

Структура [ править ]

Талин также имеет средний домен, который имеет структуру, состоящую из пяти альфа-спиралей, которые складываются в пучок. Он содержит винкулина сайт связывания (VBS) , состоящий из гидрофобной поверхности , охватывающей пять витков по спирали четыре.

Функция [ править ]

Активация VBS приводит к привлечению винкулина с образованием комплекса с интегринами, который способствует стабильной клеточной адгезии. Формирование комплекса между VBS и винкулином требует предварительного разворачивания этого среднего домена: после высвобождения из гидрофобного ядра талина спираль VBS становится доступной для индукции конформационного изменения «преобразования пучка» в головном домене винкулина, тем самым смещая внутримолекулярное взаимодействие с хвост винкулина, позволяющий винкулину связывать актин. [19]

Талин несет механическую силу (7-10 пиконьютон) во время клеточной адгезии. Это также позволяет клеткам измерять внеклеточную жесткость, поскольку клетки, в которых талин не может образовывать механические связи, больше не могут различать, находятся ли они на мягкой или жесткой поверхности. Сайт связывания актина 2, как показано, является основным сайтом для восприятия жесткости внеклеточного матрикса. [22] [23] Недавно Кумар и др. [24] объединили клеточную электронную крио-томографию с измерениями натяжения на основе FRET и обнаружили, что области высокого напряжения талина в пределах фокальной адгезии имеют сильно выровненные и линейные нижележащие нитчатые структуры актина, в то время как области низкого талина напряжения имеют менее хорошо выровненные актиновые филаменты.

Сайт связывания винкулина [ править ]

VBS
головка винкулина человека (1-258) в комплексе с сайтом связывания винкулина 3 талина (остатки 1944-1969)
Идентификаторы
СимволVBS
PfamPF08913
ИнтерПроIPR015009
Доступные белковые структуры:
Pfam  структуры / ECOD  
PDBRCSB PDB ; PDBe ; PDBj
PDBsumкраткое изложение структуры

Функция [ править ]

Сайты связывания винкулина представляют собой белковые домены, преимущественно присутствующие в талине и талин-подобных молекулах, позволяющие связывать винкулин с талином, стабилизируя опосредованные интегрином соединения клеточного матрикса. Талин, в свою очередь, связывает интегрины с актиновым цитоскелетом.

Структура [ править ]

Консенсусная последовательность для винкулина сайтов связывания является LxxAAxxVAxxVxxLIxxA, с вторичной структурой прогнозированием четырех амфипатических спиралей. Гидрофобные остатки, которые определяют VBS, сами «замаскированы» и погребены в сердцевине ряда спиральных пучков, составляющих стержень талина. [25]

Активация интегрина αIIbβ3 [ править ]

Модель индуцированной талином активации интегрина

Недавно опубликованный структурно-функциональный анализ [26] предоставляет убедительную структурную модель (см. Верхний правый угол), объясняющую активацию талин-зависимого интегрина в три этапа:

  1. Домен талина F3 (изображение на поверхности; окрашен зарядом), освобожденный от его аутоингибиторных взаимодействий в полноразмерном белке, становится доступным для связывания с интегрином.
  2. F3 взаимодействует с мембранно-дистальной частью β3-интегринового хвоста (красным), которая становится упорядоченной, но взаимодействия α-β интегрина, которые удерживают интегрин в конформации с низким сродством, остаются неизменными.
  3. На следующем этапе F3 взаимодействует с проксимальной к мембране частью β3-хвоста, поддерживая свои межмембранно-дистальные взаимодействия.

Белки человека, содержащие этот домен [ править ]

TLN1 ; TLN2 ;

См. Также [ править ]

  • Актин-связывающий белок
  • Мерлин (белок) - аббревиатура от «Моэзин-эзрин-радиксиноподобный белок».

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Берридж К., Коннелл Л. (август 1983 г.). «Новый белок адгезионных бляшек и взъерошенных мембран» . Журнал клеточной биологии . 97 (2): 359–67. DOI : 10,1083 / jcb.97.2.359 . PMC  2112532 . PMID  6684120 .
  2. ^ Капфер A, Singer SJ, Dennert G (март 1986). «О механизме однонаправленного уничтожения в смесях двух цитотоксических Т-лимфоцитов. Однонаправленная поляризация цитоплазматических органелл и ассоциированного с мембраной цитоскелета в эффекторной клетке» . Журнал экспериментальной медицины . 163 (3): 489–98. DOI : 10,1084 / jem.163.3.489 . PMC 2188060 . PMID 3081676 .  
  3. Перейти ↑ Burn P, Kupfer A, Singer SJ (январь 1988 г.). «Динамические мембранно-цитоскелетные взаимодействия: специфическая ассоциация интегрина и талина возникает in vivo после обработки лимфоцитов периферической крови сложным эфиром форбола» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 85 (2): 497–501. Bibcode : 1988PNAS ... 85..497B . DOI : 10.1073 / pnas.85.2.497 . PMC 279577 . PMID 3124107 .  
  4. Перейти ↑ Michelson AD (2006). Тромбоциты, второе издание . Бостон: Academic Press. ISBN 978-0-12-369367-9.
  5. ^ Gilardi M, S Bersini, Кальеха AB, Kamm RD, Vanoni M, Моретти M (апрель 2016). «PO-12 - ключевая роль талина-1 в экстравазации раковых клеток, рассмотренная с помощью васкуляризованной трехмерной микрофлюидной модели человека». Исследование тромбоза . 140 (Дополнение 1): S180–1. DOI : 10.1016 / S0049-3848 (16) 30145-1 . PMID 27161700 . 
  6. ^ Хайнс RO (февраль 1987). «Интегрины: семейство рецепторов клеточной поверхности». Cell . 48 (4): 549–54. DOI : 10.1016 / 0092-8674 (87) 90233-9 . PMID 3028640 . S2CID 27274629 .  
  7. ^ Ruoslahti E, Pierschbacher MD (октябрь 1987). «Новые перспективы клеточной адгезии: RGD и интегрины». Наука . 238 (4826): 491–7. Bibcode : 1987Sci ... 238..491R . DOI : 10.1126 / science.2821619 . PMID 2821619 . 
  8. ^ Chen WT, Hasegawa E, Hasegawa T, Вайншток C, Ямада KM (апрель 1985). «Развитие комплексов сцепления на поверхности клетки в культивируемых фибробластах» . Журнал клеточной биологии . 100 (4): 1103–14. DOI : 10,1083 / jcb.100.4.1103 . PMC 2113771 . PMID 3884631 .  
  9. Перейти ↑ Kupfer A, Singer SJ (ноябрь 1989 г.). «Специфическое взаимодействие хелперных Т-клеток и антиген-презентирующих В-клеток. IV. Мембранные и цитоскелетные реорганизации в связанных Т-клетках в зависимости от дозы антигена» . Журнал экспериментальной медицины . 170 (5): 1697–713. DOI : 10,1084 / jem.170.5.1697 . PMC 2189515 . PMID 2530300 .  
  10. Перейти ↑ Horwitz A, Duggan K, Buck C, Beckerle MC, Burridge K (1986). «Взаимодействие рецептора фибронектина плазматической мембраны с талином - трансмембранная связь» . Природа . 320 (6062): 531–3. Bibcode : 1986Natur.320..531H . DOI : 10.1038 / 320531a0 . PMID 2938015 . S2CID 4356748 .  
  11. ^ Берридж К, Р Mangeat (1984). «Взаимодействие винкулина и талина». Природа . 308 (5961): 744–6. Bibcode : 1984Natur.308..744B . DOI : 10.1038 / 308744a0 . PMID 6425696 . S2CID 4316613 .  
  12. ^ Гейгер B (сентябрь 1979). «Белок 130K из куриного желудка: его локализация на концах пучков микрофиламентов в культивируемых куриных клетках». Cell . 18 (1): 193–205. DOI : 10.1016 / 0092-8674 (79) 90368-4 . PMID 574428 . S2CID 33153559 .  
  13. ^ Fox JE, Goll DE Рейнольдс CC, Phillips DR (январь 1985). «Идентификация двух белков (актин-связывающий белок и P235), которые гидролизуются эндогенной Са2 + -зависимой протеазой во время агрегации тромбоцитов» . Журнал биологической химии . 260 (2): 1060–6. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (20) 71208-1 . PMID 2981831 . 
  14. ^ Бекерло MC, Burridge K, ДеМартино GN, Croall DE (ноябрь 1987). «Совместная локализация кальций-зависимой протеазы II и одного из ее субстратов в местах клеточной адгезии». Cell . 51 (4): 569–77. DOI : 10.1016 / 0092-8674 (87) 90126-7 . PMID 2824061 . S2CID 25875416 .  
  15. ^ Хейнинг AW, фон Эссен М, Эттвуд SJ, Хютонен В.П., Дель Рио Ернандес А (июль 2016). «Все субдомены талинового стержня являются механически уязвимыми и могут способствовать клеточному механочувствию» . САУ Нано . 10 (7): 6648–58. DOI : 10.1021 / acsnano.6b01658 . PMC 4982699 . PMID 27380548 .  
  16. ↑ del Rio A, Perez-Jimenez R, Liu R, Roca-Cusachs P, Fernandez JM, Sheetz MP (январь 2009 г.). «Растяжение одиночных палочек талина активирует связывание винкулина». Наука . 323 (5914): 638–41. Bibcode : 2009Sci ... 323..638D . DOI : 10.1126 / science.1162912 . PMID 19179532 . S2CID 206514978 .  
  17. ^ Chishti AH, Kim AC, Marfatia SM, Lutchman M, Hanspal M, Jindal H и др. (Август 1998 г.). «Домен FERM: уникальный модуль, участвующий в связывании цитоплазматических белков с мембраной». Направления биохимических наук . 23 (8): 281–2. DOI : 10.1016 / S0968-0004 (98) 01237-7 . PMID 9757824 . 
  18. ^ Гарсиа-Альварес Б., де Переда Дж. М., Колдервуд Д. А., Улмер Т. С., Кричли Д., Кэмпбелл И. Д., Гинзберг М. Х., Лиддингтон Р. К. (январь 2003 г.). «Структурные детерминанты распознавания интегрина талином». Молекулярная клетка . 11 (1): 49–58. DOI : 10.1016 / S1097-2765 (02) 00823-7 . PMID 12535520 . 
  19. ^ a b Papagrigoriou E, Gingras AR, Barsukov IL, Bate N, Fillingham IJ, Patel B, et al. (Август 2004 г.). «Активация винкулин-связывающего сайта в талиновом стержне включает перестройку пятиспирального пучка» . Журнал EMBO . 23 (15): 2942–51. DOI : 10.1038 / sj.emboj.7600285 . PMC 514914 . PMID 15272303 .  
  20. ↑ Rees DJ, Ades SE, Singer SJ, Hynes RO (октябрь 1990 г.). «Последовательность и доменная структура талина». Природа . 347 (6294): 685–9. Bibcode : 1990Natur.347..685R . DOI : 10.1038 / 347685a0 . PMID 2120593 . S2CID 4274654 .  
  21. ^ Calderwood DA, Ян B, де Переда JM, Альварес BG, Фудзиока Y, Liddington RC, Гинсберг MH (июнь 2002). «Фосфотирозинсвязывающий домен талина активирует интегрины» . Журнал биологической химии . 277 (24): 21749–58. DOI : 10.1074 / jbc.M111996200 . PMID 11932255 . 
  22. ^ Остин К, Р Рингера, Mehlich А, Chrostek-Грасгофа А, Kluger С, Klingner С, Sabass В, Zent Р, М Риф, Грасгофа С (декабрь 2015). «Чувство внеклеточной жесткости с помощью механических связей, специфичных для изоформ талина» . Природа клеточной биологии . 17 (12): 1597–606. DOI : 10.1038 / ncb3268 . PMC 4662888 . PMID 26523364 .  
  23. ^ Кумар А., Оуян М., Ван ден Дрис К., МакГи Э.Дж., Танака К., Андерсон М.Д. и др. (Май 2016). «Датчик натяжения Talin обнаруживает новые особенности передачи фокальной силы сцепления и механочувствительности» . Журнал клеточной биологии . 213 (3): 371–83. DOI : 10,1083 / jcb.201510012 . PMC 4862330 . PMID 27161398 .  
  24. ^ Kumar A, Андерсон KL, Swift MF, Hanein D, Фолькмана N, Шварц М. (сентябрь 2018). «Местное напряжение на талине в фокальных сращениях коррелирует с выравниванием F-актина в нанометровом масштабе» . Биофизический журнал . 115 (8): 1569–1579. Bibcode : 2018BpJ ... 115.1569K . DOI : 10.1016 / j.bpj.2018.08.045 . PMC 6372196 . PMID 30274833 .  
  25. ^ Жингра АР, Vogel КП, Штайнхофф HJ, Циглера WH, Пател В, Эмсли Дж, Кричли Д.Р., Робертс ГХ, Барсуков IL (февраль 2006 г.). «Структурная и динамическая характеристика сайта связывания винкулина в талиновом стержне». Биохимия . 45 (6): 1805–17. DOI : 10.1021 / bi052136l . PMID 16460027 . 
  26. ↑ Wegener KL, Partridge AW, Han J, Pickford AR, Liddington RC, Ginsberg MH, Campbell ID (январь 2007 г.). «Структурные основы активации интегрина талином». Cell . 128 (1): 171–82. DOI : 10.1016 / j.cell.2006.10.048 . PMID 17218263 . S2CID 18307182 .  

Внешние ссылки [ править ]

  • MBInfo: Талин
  • MBInfo: Талин активирует Интегрин
  • Talin-1 UniProtKB / Swiss-Prot, запись Q9Y490
  • Талиновый субстрат для кальпаина - PMAP Анимация « Карта протеолиза».
  • Talin-1 Info со ссылками в шлюзе сотовой миграции
  • Talin-2 Info со ссылками в шлюзе сотовой миграции
  • Integrins в Национальной медицинской библиотеке США по предметным заголовкам по медицинским предметам (MeSH)