Виллин

Виллин представляет собой тканеспецифический актин-связывающий белок 92,5 кДа, связанный с пучком актинового ядра щеточной каймы . ^[1] Виллин содержит несколько гельсолиноподобных доменов, закрытых небольшой (8,5 кДа) «головной частью » на С-конце, состоящей из быстрого и независимо сворачивающегося трехспирального пучка, который стабилизируется гидрофобными взаимодействиями. ^[2] Головной домен - это обычно изучаемый белок в молекулярной динамике из-за его небольшого размера, быстрой кинетики сворачивания и короткой первичной последовательности . ^[3]^[4]

Структура [ править ]

Виллин состоит из семи доменов, шесть гомологичных доменов составляют N-концевое ядро, а оставшийся домен составляет C-концевой кэп. ^[3] Виллин содержит три сайта связывания фосфатидилинозитол-4,5-бифосфата (PIP ₂ ), один из которых расположен на головной части, а два других - в ядре. ^[5] Кордовый домен состоит примерно из 150 аминокислотных остатков, сгруппированных в шесть повторов. На этом ядре находится гидрофобный С-концевой головной убор из 87 остатков ^[1]. Головной убор (HP67) состоит из компактного, 70 аминокислотного остатка.свернутый белок на С-конце. Этот головной убор содержит домен, связывающий F-актин. Остатки K38, E39, K65, 70-73: KKEK, G74, L75 и F76 окружают гидрофобное ядро и, как полагают, участвуют в связывании F- актина с виллином. Остатки E39 и K70 образуют солевой мостик внутри головной части, который служит для соединения клемм N и C. Этот солевой мостик может также ориентировать и фиксировать С-концевые остатки, участвующие в связывании F-актина, поскольку в отсутствие этого солевого моста связывание не происходит. Гидрофобный «колпачок» образован боковыми цепями остатка W64, который полностью консервативен во всем семействе виллинов. Под этой шапкой - корона альтернативных положительно и отрицательно заряженных местностей. ^[5]Виллин может подвергаться посттрансляционным модификациям, таким как фосфорилирование тирозина. ^[6] Виллин обладает способностью к димеризации, а сайт димеризации расположен на амино-конце белка. ^[7]

Выражение [ править ]

Виллин - это связывающий актин белок, экспрессирующийся в основном в щеточной кайме эпителия у позвоночных, но иногда он повсеместно экспрессируется у простейших и растений. ^[4] Виллин локализован в микроворсинках щеточной каймы эпителиальной выстилки кишечника и почечных канальцев у позвоночных. ^[5]

Функция [ править ]

Полагают, что виллин участвует в связывании, зародышеобразовании, покрытии и отсечении актиновых филаментов. ^[1] У позвоночных белки ворсинок поддерживают микрофиламенты микроворсинок щеточной каймы. Однако у мышей с нокаутом, по-видимому, наблюдаются ультраструктурные нормальные микроворсинки, напоминающие нам, что функция ворсинок окончательно не известна; он может играть роль в клеточной пластичности через отщепление F-актина. ^[5] Ядро виллин шесть-повтора отвечает за Ca 2+ актина отрезания в то время как головной убор несет ответственность за актин сшивающих и пакетирования (Ca независимого). Предполагается, что виллин является белком, контролирующим Са ^2+.индуцировал разрыв актина в щеточной кайме. Са ²⁺ ингибирует протеолитическое расщепление доменов 6 N-концевого ядра, что ингибирует расщепление актина. ^[3] У нормальных мышей повышение уровня Са ²⁺ вызывает разделение актина виллином, тогда как у мышей с нокаутом виллина эта активность не возникает в ответ на повышенный уровень Са ²⁺ . ^[8] В присутствии низких концентраций Ca ²⁺ головной убор ворсинки выполняет функцию связывания актиновых филаментов, тогда как в присутствии высоких концентраций Ca ²⁺ N-концевой блокирует и отсекает эти филаменты. ^[1] Связь PIP ₂с виллином подавляет действие кэпинга и разделения актина и увеличивает связывание актина в области головного убора, возможно, за счет структурных изменений в белке. PIP ₂ увеличивает связывание актина не только за счет уменьшения разделяющего действия виллина, но также за счет диссоциации кэпирующих белков, высвобождения мономеров актина из секвестрирующих белков и стимуляции нуклеации актина и перекрестного связывания. ^[3]

Субдомен Villin [ править ]

С-концевой субдомен виллиновой головной части VHP67, обозначенный как VHP35, частично стабилизирован скрытым кластером из трех остатков фенилаланина. Ожидается, что его небольшой размер и большое количество спиралей будут способствовать быстрому складыванию, и это было подтверждено экспериментально. Было показано, что C-концевая конструкция виллина-4 VHP76 в Arabidopsis thaliana проявляет более высокое сродство к F-актину при возрастающих концентрациях Ca ²⁺ , что дополнительно подтверждает функцию виллина.

Структура [ править ]

Он имеет простую топологию, состоящую из трех α-спиралей, образующих хорошо упакованное гидрофобное ядро.

Деградация и регулирование [ править ]

В настоящее время предполагается, что регуляция ворсинок растений вызывается деградацией через связывающий белок ауксин, который нацелен на домен головного мозга (VHP).

См. Также [ править ]

Супервиллин

Ссылки [ править ]

^ a b c d Friederich E, Vancompernolle K, Louvard D, Vandekerckhove J (сентябрь 1999 г.). «Функция виллина в организации актинового цитоскелета. Корреляция эффектов in vivo с его биохимической активностью in vitro» . Журнал биологической химии . 274 (38): 26751–60. DOI : 10.1074 / jbc.274.38.26751 . PMID 10480879 .
^ Ghoshdastider U, Попп D, Burtnick LD, Robinson RC (ноябрь 2013). «Расширяющееся суперсемейство белков домена гомологии гельсолина». Цитоскелет . 70 (11): 775–95. DOI : 10.1002 / cm.21149 . PMID 24155256 . S2CID 205643538 .
^ a b c d Базари В. Л., Мацудаира П., Валлек М., Смил Т., Джейкс Р., Ахмед Ю. (июль 1988 г.). «Последовательность виллина и пептидная карта идентифицируют шесть гомологичных доменов» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 85 (14): 4986–90. Bibcode : 1988PNAS ... 85.4986B . DOI : 10.1073 / pnas.85.14.4986 . PMC 281672 . PMID 2839826 .
^ a b Кларе У, Фридрих Э, Кост Б, Лувард Д, Чуа, Нью-Хэмпшир (январь 2000 г.). «Виллин-подобные актин-связывающие белки повсеместно экспрессируются в Arabidopsis» . Физиология растений . 122 (1): 35–48. DOI : 10,1104 / pp.122.1.35 . PMC 58842 . PMID 10631247 .
^ a b c d Мэн Дж., Вардар Д., Ван И, Го Х. К., руководитель JF, Макнайт CJ (сентябрь 2005 г.). «Кристаллические структуры с высоким разрешением виллинового головного убора и мутантов с пониженной активностью связывания F-актина». Биохимия . 44 (36): 11963–73. DOI : 10.1021 / bi050850x . PMID 16142894 .
^ Panebra A, Ma SX, Чжай LW, Ван XT, Рхи SG, Khurana S (сентябрь 2001). «Регулирование фосфолипазы C-гамма (1) актин-регуляторным белком виллин». Американский журнал физиологии. Клеточная физиология . 281 (3): C1046-58. DOI : 10.1152 / ajpcell.2001.281.3.C1046 . PMID 11502583 .
^ Джордж SP, Ван Y, Мэтью S, Srinivasan K, Khurana S (сентябрь 2007 г.). «Димеризация и свойства связывания актина виллина и его роль в сборке границ кисти эпителиальных клеток» . Журнал биологической химии . 282 (36): 26528–41. DOI : 10.1074 / jbc.M703617200 . PMID 17606613 .
^ Revenu С, Куртуа М, Michelot А, Сайкс С, D Louvard, Robine S (2007). «Разъединяющая активность виллинов увеличивает подвижность на основе актина in vivo» . Молекулярная биология клетки . 18 (3): 827–38. DOI : 10,1091 / mbc.E06-05-0423 . PMC 1805090 . PMID 17182858 .

Дальнейшее чтение [ править ]

«Семья Виллинов» . Эдинбургский университет. 2000 г.

Внешние ссылки [ править ]

Виллин в Национальной медицинской библиотеке США по предметным заголовкам по медицинским предметам (MeSH)

[Friederich-1] Friederich E, Vancompernolle K, Louvard D, Vandekerckhove J (сентябрь 1999 г.). «Функция виллина в организации актинового цитоскелета. Корреляция эффектов in vivo с его биохимической активностью in vitro» . Журнал биологической химии . 274 (38): 26751–60. DOI : 10.1074 / jbc.274.38.26751 . PMID 10480879 .

[2] Ghoshdastider U, Попп D, Burtnick LD, Robinson RC (ноябрь 2013). «Расширяющееся суперсемейство белков домена гомологии гельсолина». Цитоскелет . 70 (11): 775–95. DOI : 10.1002 / cm.21149 . PMID 24155256 . S2CID 205643538 .

[Bazari-3] Базари В. Л., Мацудаира П., Валлек М., Смил Т., Джейкс Р., Ахмед Ю. (июль 1988 г.). «Последовательность виллина и пептидная карта идентифицируют шесть гомологичных доменов» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 85 (14): 4986–90. Bibcode : 1988PNAS ... 85.4986B . DOI : 10.1073 / pnas.85.14.4986 . PMC 281672 . PMID 2839826 .

[Klahre-4] Кларе У, Фридрих Э, Кост Б, Лувард Д, Чуа, Нью-Хэмпшир (январь 2000 г.). «Виллин-подобные актин-связывающие белки повсеместно экспрессируются в Arabidopsis» . Физиология растений . 122 (1): 35–48. DOI : 10,1104 / pp.122.1.35 . PMC 58842 . PMID 10631247 .

[Meng-5] Мэн Дж., Вардар Д., Ван И, Го Х. К., руководитель JF, Макнайт CJ (сентябрь 2005 г.). «Кристаллические структуры с высоким разрешением виллинового головного убора и мутантов с пониженной активностью связывания F-актина». Биохимия . 44 (36): 11963–73. DOI : 10.1021 / bi050850x . PMID 16142894 .

[Zhai-6] Panebra A, Ma SX, Чжай LW, Ван XT, Рхи SG, Khurana S (сентябрь 2001). «Регулирование фосфолипазы C-гамма (1) актин-регуляторным белком виллин». Американский журнал физиологии. Клеточная физиология . 281 (3): C1046-58. DOI : 10.1152 / ajpcell.2001.281.3.C1046 . PMID 11502583 .

[George-7] Джордж SP, Ван Y, Мэтью S, Srinivasan K, Khurana S (сентябрь 2007 г.). «Димеризация и свойства связывания актина виллина и его роль в сборке границ кисти эпителиальных клеток» . Журнал биологической химии . 282 (36): 26528–41. DOI : 10.1074 / jbc.M703617200 . PMID 17606613 .

[Curie-8] Revenu С, Куртуа М, Michelot А, Сайкс С, D Louvard, Robine S (2007). «Разъединяющая активность виллинов увеличивает подвижность на основе актина in vivo» . Молекулярная биология клетки . 18 (3): 827–38. DOI : 10,1091 / mbc.E06-05-0423 . PMC 1805090 . PMID 17182858 .

[1]