Kortaktin - Cortactin - Wikipedia
Kortaktin (z "cortical aktin vazebný protein ") je monomerní protein nachází se v cytoplazma buněk, které mohou být aktivovány vnějšími podněty k podpoře polymerizace a přeskupení aktin cytoskelet, zejména aktinová kůra kolem buněčné periferie.[5][6] Je přítomen ve všech typech buněk. Je-li aktivován, provede nábor Komplex Arp2 / 3 proteiny k existujícím aktinovým mikrofilamentům, usnadňující a stabilizující nukleace stránky pro větvení aktinu. Kortaktin je důležitý při propagaci lamellipodia formace, invadopodia formace, migrace buněk, a endocytóza.
Gen
U lidí je cortactin kódován CTTN gen na chromozomu 11.[7]
Struktura
Kortactin je tenký, podlouhlý monomer který sestává z amino-koncové kyselé oblasti (NTA); 37-zbytkové dlouhé segmenty, které jsou vysoce konzervované mezi proteiny cortactinu všech druhů a opakovány až 6,5krát v tandemu („cortactin repeats“); region bohatý na prolin; a SH3 doména. Tato základní struktura je vysoce konzervativní u všech druhů, které exprimují cortactin.[8]
Aktivace a vazba
Kortaktin se aktivuje prostřednictvím fosforylace tím, že tyrosinkinázy nebo serin / threonin kinázy, v reakci na extracelulární signály jako růstové faktory, adhezní místa nebo patogenní invaze do epiteliální vrstva.
The SH3 doména určitých tyrosin kináz, jako je onkogen Src kináza, váže se na oblast bohatou na prolin na prolin a fosforyluje ji na Tyr421, Tyr466 a Tyr482. Po aktivaci tímto způsobem se může vázat vláknitý aktin (F-aktin ) se čtvrtým opakováním cortactinu.[8] Jak se zvyšuje koncentrace fosforylovaného cortactinu ve specifických oblastech v buňce, začnou každý monomery přijímat komplex Arp2 / 3 na F-aktin. Váže se na Arp2 / 3 sekvencí kyselina asparagová-kyselina asparagová-tryptofan (DDW) ve své oblasti NTA, což je motiv, který je často vidět u jiných aktinů faktory podporující tvorbu jader (FNM).[9]
Určité serin / threonin kinázy, jako např ERK může fosforylovat cortactin na Ser405 a Ser418 v doméně SH3.[8] Takto aktivovaný se stále spojuje s Arp2 / 3 a F-aktinem, ale umožní také další aktinové NPF, nejdůležitější je N-WASp (Neuronální Protein Wiskott-Aldrichova syndromu ), vázat se také na komplex; pokud jsou fosforylovány tyrosinkinázami, jsou vyloučeny další NPF.[10] Schopnost těchto dalších NPF vázat se na komplex Arp2 / 3, zatímco je vázán také cortactin, by mohla pocházet z nových interakcí s doménou SH3 cortactinu, která je v jiné konformaci, když je fosforylována kinázami Ser / Thr, a může tedy být otevřenější interakcím s ostatní FNM.[10] Stabilita nukleačních míst může zlepšit to, že se na komplex Arp2 / 3 budou současně vážit další NPF s korktinem.[8]
Umístění a funkce v buňce
Neaktivní cortactin difunduje skrz cytoplazmu, ale při fosforylaci začne protein cílit na určité oblasti v buňce. Kortaktinem asistované větve aktinu Arp2 / 3-nukleované jsou nejvýraznější v aktinové kůře, kolem obvodu buňky.[11] Fosforylovaný monomér cortactinu se váže na, aktivuje a stabilizuje komplex Arp2 / 3 na již existujícím F-aktinu, který poskytuje nukleační místo pro vytvoření nové větve aktinu z „mateřského“ vlákna. Větve vytvořené z nukleačních míst podporovaných cortactinem jsou velmi stabilní; Bylo prokázáno, že cortactin inhibuje odnožování.[11] Polymerizace a větvení aktinu je tedy podporováno v oblastech buňky, kde je lokalizován cortactin.
Kortaktin je velmi aktivní v lamellipodiích, výčnělcích buněčné membrány vytvořených polymerací aktinu a běžecký pás které pohání buňku podél povrchu, jak migruje k nějakému cíli.[12]
Kortaktin působí jako spojovací článek mezi extracelulárními signály a lamellipodiálním „řízením“. Když receptor tyrosinkinázy na buněčná membrána váže se na místo adheze, například cortactin bude fosforylován lokálně na oblast vazby, aktivuje a rekrutuje Arp2 / 3 do aktinové kůry v této oblasti, a tím stimuluje polymeraci kortikálního aktinu a pohyb buňky v tomto směru. Makrofágy, vysoce pohyblivé imunitní buňky, které pohlcují buněčné zbytky a patogeny, jsou poháněni lamellipodií a identifikují / migrují k cíli pomocí chemotaxe; cortactin tedy musí být také aktivován receptorovými kinázami, které zachycují širokou škálu chemických signálů.[12]
Studie zahrnovaly cortactin do obou Clathrin zprostředkovaná endocytóza[13] a na klatrinech nezávislou endocytózu.[14] U obou druhů endocytózy je již dlouho známo, že aktin se lokalizuje do míst napadení vezikul a je důležitou součástí endocytické dráhy, ale skutečné mechanismy, kterými aktin usnadňuje endocytózu, jsou stále nejasné. Nedávno se však zjistilo, že dynamin, protein zodpovědný za rozlomení nově vytvořeného vezikulárního pupenu zevnitř plazmatická membrána se může přidružit k doméně SH3 cortactinu. Protože cortactin rekrutuje komplexy Arp2 / 3, které vedou k polymeraci aktinu, naznačuje to, že může hrát důležitou roli ve spojování tvorby vezikul s dosud neznámými funkcemi, které má aktin v endocytóze.[15]
Klinický význam
Bylo zjištěno, že v některých případech dochází k amplifikaci genů kódujících cortactin - u lidí, EMS1 nádory. Nadměrná exprese cortactinu může vést k vysoce aktivním lamellipodiím v nádorových buňkách, nazývaným „invadopodia“. Tyto buňky jsou obzvláště invazivní a stěhovavé, což je činí velmi nebezpečnými, protože mohou snadno šířit rakovinu po celém těle do dalších tkání.[16]
Interakce
Bylo prokázáno, že kortactin komunikovat s:
Viz také
Reference
- ^ A b C ENSG00000288401 GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000085733, ENSG00000288401 - Ensembl, Květen 2017
- ^ A b C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000031078 - Ensembl, Květen 2017
- ^ „Human PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
- ^ „Myš PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
- ^ Cosen-Binker LI, Kapus A (říjen 2006). „Kortactin: šedá eminence cytoskeletu“. Fyziologie. 21 (5): 352–61. doi:10.1152 / fyziol. 00012.2006. PMID 16990456.
- ^ Ammer AG, Weed SA (září 2008). „Kortaktin se rozvětvuje: role v regulaci dynamiky protruzivního aktinu“. Cell Motil. Cytoskelet. 65 (9): 687–707. doi:10,1002 / cm. 20296. PMC 2561250. PMID 18615630.
- ^ Brookes S, Lammie GA, Schuuring E, de Boer C, Michalides R, Dickson C, Peters G (duben 1993). „Zesílená oblast chromozomového pásma 11q13 v karcinomech prsu a dlaždicových buněk zahrnuje tři telomeriku FpF3 ostrovů CpG, včetně exprimovaného genu EMS1“. Geny Chromozomy Rakovina. 6 (4): 222–31. doi:10,1002 / gcc.2870060406. PMID 7685625. S2CID 36282099.
- ^ A b C d Daly RJ (srpen 2004). „Kortaktinová signalizace a sítě dynamických aktinů“. Biochem. J. 382 (Pt 1): 13–25. doi:10.1042 / BJ20040737. PMC 1133910. PMID 15186216.
- ^ Weed SA, Karginov AV, Schafer DA, Weaver AM, Kinley AW, Cooper JA, Parsons JT (říjen 2000). „Lokalizace kortaktinu na místa sestavení aktinu v lamellipodii vyžaduje interakce s F-aktinem a komplexem Arp2 / 3“. J. Cell Biol. 151 (1): 29–40. doi:10.1083 / jcb.151.1.29. PMC 2189811. PMID 11018051.
- ^ A b Martinez-Quiles N, Ho HY, Kirschner MW, Ramesh N, Geha RS (červen 2004). „Erk / Src fosforylace cortactinu působí jako mechanismus zapnutí / vypnutí, který řídí jeho schopnost aktivovat N-WASP“. Mol. Buňka. Biol. 24 (12): 5269–80. doi:10.1128 / MCB.24.12.5269-5280.2004. PMC 419870. PMID 15169891.
- ^ A b Weaver AM, Karginov AV, Kinley AW, Weed SA, Li Y, Parsons JT, Cooper JA (březen 2001). „Kortaktin podporuje a stabilizuje tvorbu sítě aktinových vláken indukovanou Arp2 / 3“. Curr. Biol. 11 (5): 370–4. doi:10.1016 / S0960-9822 (01) 00098-7. PMID 11267876. S2CID 18931911.
- ^ A b Weed SA, Parsons JT (říjen 2001). "Kortactin: vazba dynamiky membrány na kortikální aktinovou sestavu". Onkogen. 20 (44): 6418–34. doi:10.1038 / sj.onc.1204783. PMID 11607842.
- ^ Samaj J, Baluska F, Voigt B, Schlicht M, Volkmann D, Menzel D (červenec 2004). „Endocytóza, cytoskelet aktinů a signalizace“. Plant Physiol. 135 (3): 1150–61. doi:10,1104 / str. 104,040683. PMC 519036. PMID 15266049.
- ^ Sauvonnet N, Dujeancourt A, Dautry-Varsat A (leden 2005). „Kortaktin a dynamin jsou vyžadovány pro klatrin nezávislou endocytózu gammac cytokinového receptoru“. J. Cell Biol. 168 (1): 155–63. doi:10.1083 / jcb.200406174. PMC 2171671. PMID 15623579.
- ^ Zhu J, Zhou K, Hao JJ, Liu J, Smith N, Zhan X (únor 2005). „Regulace interakce cortactin / dynamin polymerací aktinu během štěpení jamek potažených klatrinem“. J. Cell Sci. 118 (Pt 4): 807–17. doi:10.1242 / jcs.01668. PMID 15671060. S2CID 25923754.
- ^ Weaver AM (2006). „Invadopodia: specializované buněčné struktury pro invazi rakoviny“. Clin. Exp. Metastáza. 23 (2): 97–105. doi:10.1007 / s10585-006-9014-1. PMID 16830222. S2CID 41198210.
- ^ A b Weed SA, Karginov AV, Schafer DA, Weaver AM, Kinley AW, Cooper JA, Parsons JT (říjen 2000). „Lokalizace kortaktinu na místa sestavení aktinu v lamellipodii vyžaduje interakce s F-aktinem a komplexem Arp2 / 3“. J. Cell Biol. 151 (1): 29–40. doi:10.1083 / jcb.151.1.29. PMC 2189811. PMID 11018051.
- ^ Di Ciano C, Nie Z, Szászi K, Lewis A, Uruno T, Zhan X, Rotstein OD, Mak A, Kapus A (září 2002). "Remodelace kortikálního cytoskeletu vyvolaná osmotickým stresem". Dopoledne. J. Physiol., Cell Physiol. 283 (3): C850-65. doi:10.1152 / ajpcell.00018.2002. PMID 12176742.
- ^ Martinez MC, Ochiishi T, Majewski M, Kosik KS (červenec 2003). „Duální regulace neuronální morfogeneze komplexem delta-katenin-cortactin a Rho“. J. Cell Biol. 162 (1): 99–111. doi:10.1083 / jcb.200211025. PMC 2172717. PMID 12835311.
- ^ Kim L, Wong TW (září 1998). „Fosforylace růstového faktoru závislá na proteinu vázajícím aktin je zprostředkována cytoplazmatickou tyrosinkinázou FER“. J. Biol. Chem. 273 (36): 23542–8. doi:10.1074 / jbc.273.36.23542. PMID 9722593.
- ^ Hattan D, Nesti E, Cachero TG, Morielli AD (říjen 2002). „Tyrosinová fosforylace Kv1.2 moduluje jeho interakci s aktakt-vázajícím proteinem cortactinem“. J. Biol. Chem. 277 (41): 38596–606. doi:10,1074 / jbc.M205005200. PMID 12151401.
- ^ Du Y, Weed SA, Xiong WC, Marshall TD, Parsons JT (říjen 1998). „Identifikace nového proteinu vázajícího doménu SH3 na cortactin a jeho lokalizace do růstových kuželů kultivovaných neuronů“. Mol. Buňka. Biol. 18 (10): 5838–51. doi:10.1128 / MCB.18.10.5838. PMC 109170. PMID 9742101.
- ^ Mizutani K, Miki H, He H, Maruta H, Takenawa T (únor 2002). „Základní role proteinu nervového Wiskott-Aldricha při tvorbě podosomu a degradaci extracelulární matrice ve fibroblastech transformovaných src“. Cancer Res. 62 (3): 669–74. PMID 11830518.
- ^ Kinley AW, Weed SA, Weaver AM, Karginov AV, Bissonette E, Cooper JA, Parsons JT (březen 2003). „Kortactin interaguje s WIP při regulaci aktivace Arp2 / 3 a přesahu membrány“. Curr. Biol. 13 (5): 384–93. doi:10.1016 / s0960-9822 (03) 00107-6. PMID 12620186. S2CID 17357571.
Další čtení
- Weed SA, Parsons JT (2001). "Kortactin: vazba dynamiky membrány na kortikální aktinovou sestavu". Onkogen. 20 (44): 6418–34. doi:10.1038 / sj.onc.1204783. PMID 11607842.
- Buday L, Downward J (2007). "Role cortactinu v nádorové patogenezi". Biochim. Biophys. Acta. 1775 (2): 263–73. doi:10.1016 / j.bbcan.2006.12.002. PMID 17292556.
- Schuuring E, Verhoeven E, Mooi WJ, Michalides RJ (1992). "Identifikace a klonování dvou nadměrně exprimovaných genů, U21B31 / PRAD1 a EMS1, v oblasti amplifikovaného chromozomu 11q13 v lidských karcinomech". Onkogen. 7 (2): 355–61. PMID 1532244.
- Wu H, Parsons JT (1993). „Kortaktin, substrát pp60src o velikosti 80/85 kilodaltonů, je vláknitý aktin vázající protein obohacený v buněčné kůře“. J. Cell Biol. 120 (6): 1417–26. doi:10.1083 / jcb.120.6.1417. PMC 2119758. PMID 7680654.
- Brookes S, Lammie GA, Schuuring E, de Boer C, Michalides R, Dickson C, Peters G (1993). „Zesílená oblast chromozomového pásma 11q13 v karcinomech prsu a dlaždicových buněk zahrnuje tři telomeriku FpF3 ostrovů CpG, včetně exprimovaného genu EMS1“. Geny Chromozomy Rakovina. 6 (4): 222–31. doi:10,1002 / gcc.2870060406. PMID 7685625. S2CID 36282099.
- Maruyama K, Sugano S (1994). „Oligo-capping: jednoduchá metoda k nahrazení struktury cap eukaryotických mRNA oligoribonukleotidy“. Gen. 138 (1–2): 171–4. doi:10.1016/0378-1119(94)90802-8. PMID 8125298.
- Schuuring E, Verhoeven E, Litvinov S, Michalides RJ (1993). „Produkt genu EMS1, amplifikovaný a nadměrně exprimovaný v lidských karcinomech, je homologní se substrátem v-src a nachází se v kontaktních místech buněčný substrát.“. Mol. Buňka. Biol. 13 (5): 2891–98. doi:10.1128 / MCB.13.5.2891. PMC 359682. PMID 8474448.
- Maruyama S, Kurosaki T, Sada K, Yamanashi Y, Yamamoto T, Yamamura H (1996). „Fyzikální a funkční asociace cortactinu s Syk v lidské leukemické buněčné linii K562“. J. Biol. Chem. 271 (12): 6631–5. doi:10.1074 / jbc.271.26.15615. PMID 8636079.
- van Damme H, Brok H, Schuuring-Scholtes E, Schuuring E (1997). „Redistribuce cortactinu do kontaktních míst buněčné matrice v buňkách lidského karcinomu s amplifikací 11q13 je spojena s nadměrnou expresí i posttranslační modifikací“. J. Biol. Chem. 272 (11): 7374–80. doi:10.1074 / jbc.272.11.7374. PMID 9054437.
- Suzuki Y, Yoshitomo-Nakagawa K, Maruyama K, Suyama A, Sugano S (1997). "Konstrukce a charakterizace knihovny cDNA obohacené o celou délku a 5'-end". Gen. 200 (1–2): 149–56. doi:10.1016 / S0378-1119 (97) 00411-3. PMID 9373149.
- Kinnunen T, Kaksonen M, Saarinen J, Kalkkinen N, Peng HB, Rauvala H (1998). „Kortaktin-Src kinázová signální dráha je zapojena do růstu neuritů závislých na N-syndekanu“. J. Biol. Chem. 273 (17): 10702–8. doi:10.1074 / jbc.273.17.10702. PMID 9553134.
- Kim L, Wong TW (1998). „Fosforylace růstového faktoru závislá na proteinu vázajícím aktin je zprostředkována cytoplazmatickou tyrosinkinázou FER“. J. Biol. Chem. 273 (36): 23542–8. doi:10.1074 / jbc.273.36.23542. PMID 9722593.
- Du Y, Weed SA, Xiong WC, Marshall TD, Parsons JT (1998). „Identifikace nového proteinu vázajícího doménu SH3 na cortactin a jeho lokalizace do růstových kuželů kultivovaných neuronů“. Mol. Buňka. Biol. 18 (10): 5838–51. doi:10.1128 / MCB.18.10.5838. PMC 109170. PMID 9742101.
- Huang C, Liu J, Haudenschild CC, Zhan X (1998). „Role fosforylace tyrosinu cortactinu v pohybu endotelových buněk“. J. Biol. Chem. 273 (40): 25770–6. doi:10.1074 / jbc.273.40.25770. PMID 9748248.
- Katsube T, Takahisa M, Ueda R, Hashimoto N, Kobayashi M, Togashi S (1998). „Kortaktin se asociuje s proteinem ZO-1 spojujícím buňky s buňkami jak u Drosophily, tak u myší“. J. Biol. Chem. 273 (45): 29672–7. doi:10.1074 / jbc.273.45.29672. PMID 9792678.
- Ohoka Y, Takai Y (1998). „Izolace a charakterizace izoforem cortactinu a nový protein vázající cortactin, CBP90“. Geny buňky. 3 (9): 603–12. doi:10.1046 / j.1365-2443.1998.00216.x. PMID 9813110. S2CID 22413036.
- Schuuring E, van Damme H, Schuuring-Scholtes E, Verhoeven E, Michalides R, Geelen E, de Boer C, Brok H, van Buuren V, Kluin P (1999). „Charakterizace genu EMS1 a jeho produktu, lidského kortaktinu“. Cell Adhes. Commun. 6 (2–3): 185–209. doi:10.3109/15419069809004475. PMID 9823470.
- Campbell DH, Sutherland RL, Daly RJ (1999). "Signální dráhy a strukturní domény potřebné pro fosforylaci EMS1 / cortactinu". Cancer Res. 59 (20): 5376–85. PMID 10537323.
- Kapus A, Di Ciano C, Sun J, Zhan X, Kim L, Wong TW, Rotstein OD (2000). "Fosforylace proteinů kortikálního cytoskeletu a kontaktních míst buněk závislá na objemu buněk. Úloha kináz Fyn a FER". J. Biol. Chem. 275 (41): 32289–98. doi:10,1074 / jbc.M003172200. PMID 10921917.
- Weed SA, Karginov AV, Schafer DA, Weaver AM, Kinley AW, Cooper JA, Parsons JT (2000). „Lokalizace kortaktinu na místa sestavení aktinu v lamellipodii vyžaduje interakce s F-aktinem a komplexem Arp2 / 3“. J. Cell Biol. 151 (1): 29–40. doi:10.1083 / jcb.151.1.29. PMC 2189811. PMID 11018051.
externí odkazy
- Kortaktin v americké národní lékařské knihovně Lékařské předměty (Pletivo)