Humanin - Humanin - Wikipedia

MT-RNR2
Dostupné struktury
PDBLidské vyhledávání UniProt: PDBe RCSB
Identifikátory
AliasyRNR2, mitochondriálně kódovaná 16S RNA, MTRNR2
Externí IDOMIM: 561010 MGI: 102492 Genové karty: RNR2
Ortology
DruhČlověkMyš
Entrez

4550

17725

Ensembl

ENSG00000210082

ENSMUSG00000064339

UniProt

Q8IVG9

n / a

RefSeq (mRNA)

n / a

n / a

RefSeq (protein)

n / a

n / a

Místo (UCSC)n / an / a
PubMed Vyhledávání[1][2]
Wikidata
Zobrazit / upravit člověkaZobrazit / upravit myš
Gen humaninu se nachází v genu 16S rRNA (MT-RNR2) v mitochondriálním genomu

Humanin je mikropeptid kódován v mitochondriálním genomu kódem 16S ribozomální RNA gen, MT-RNR2. Jeho struktura obsahuje tři otáčky α-šroubovice a žádná symetrie.

v in vitro a zvířecích modelech se zdá, že má cytoprotektivní účinky.

Gen

Humanin je kódován v mitochondriálním genomu pomocí 16S ribozomální RNA gen, MT-RNR2.[3] V jaderném genomu se nachází více izoforem a jsou pojmenovány MTRNR2L následované číslem.[4]

Protein

Exprimovaný peptid[5] obsahuje tři otáčky α-šroubovice a nemá symetrii.[5]

Délka peptidu závisí na tom, kde je produkován. Pokud se vytvoří uvnitř mitochondrií, bude dlouhá 21 aminokyselin.[6] Pokud se produkuje mimo mitochondrie, v cytosolu, bude to dlouhé 24 aminokyselin.[6] Ukázalo se, že oba peptidy mají biologickou aktivitu.[6][7]

Jiné druhy

The krysa, Rattus norvegicus, má gen, rattin, který kóduje peptid s 38 aminokyselinami homologní s humaninem.[8] Tyto dva geny produkují cDNA které vykazují 88% sekvenční identitu.[8] Peptidy jsou z 81% identické, přičemž karboxylová terminální sekvence v rattinu je o 14 aminokyselin delší než v humaminu.[8] Z 24 aminokyselin ve zbytku krysí sekvence je 20 identických s aminokyselinami v lidské sekvenci.[8]

Funkce

Humanin má několik cytoprotektivních účinků.[9]

Interakce

Extracelulární interakce s tripartitním receptorem složeným z gp130, WSX1, a CNTFR, jakož i interakce s formylpeptidový receptor 2 (formylpeptid-like-1 receptor) byly publikovány.[10][11]

Intracelulární interakce s BAX, tBID, IGFBP3 a TRIM11 může být také vyžadován pro účinky humaninu.[7][12][13][14]

Objev

Humanin byl nezávisle nalezen třemi různými laboratořemi při pohledu na různé parametry. První, která v roce 2001 publikovala laboratoř Nishimoto, která našla humanin při hledání možných proteinů, které by mohly chránit buňky před amyloid beta, hlavní složka Alzheimerova choroba.[3] Laboratoř Reed našla humanin při screeningu proteinů, s nimiž by mohly interagovat X protein asociovaný s Bcl-2 (Bax), hlavní protein podílející se na apoptóza.[7] The Pinchas Cohen laboratoř nezávisle objevila humanin při screeningu proteinů, které interagují s IGFBP3.[12]

Výzkum

Pokusy s použitím kultivovaných buněk prokázaly, že humanin má jak neuroprotektivní, tak cytoprotektivní účinky, a experimenty na hlodavcích zjistily, že má ochranné účinky u modelů Alzheimerovy choroby, modelů Huntingtonovy choroby a modelů mrtvice.[15]

Předpokládá se, že humanin má nesčetné neuroprotektivní a cytoprotektivní účinky. Obě studie na buňkách a hlodavcích zjistily, že podávání humaninu nebo derivátů humaninu zvyšuje přežití a / nebo fyziologické parametry v Alzheimerova choroba modely.[16][17] Navíc Alzheimerova choroba, humanin má další neuroprotektivní účinky proti modelům Huntingtonova choroba, prionová nemoc, a mrtvice.[18][19][20] Kromě možných neuroprotektivních účinků chrání humanin před oxidačním stresem, tvorbou aterosklerotických plaků a infarktem.[21][22][23][24] Byly také prokázány metabolické účinky a humanin pomáhá zlepšit přežití beta-buněk pankreatu, což může pomoci cukrovka 1. typu,[25] a zvyšuje citlivost na inzulín, což může pomoci cukrovka typu 2.[26] U potkanů ​​se zdá, že analog humaninu normalizuje hladinu glukózy a snižuje příznaky cukrovky.[27]

Rattin vykazuje stejnou schopnost jako humanin bránit neurony před toxicitou beta-amyloid, příčina degenerace v Alzheimerova choroba.[8]

Malé peptidy podobné humaninu jsou skupina peptidů nalezených v mitochondriální 16S rRNA a také mají retrográdní signální funkce.

Reference

  1. ^ „Human PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
  2. ^ „Myš PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
  3. ^ A b Hashimoto Y, Niikura T, Tajima H, Yasukawa T, Sudo H, Ito Y, Kita Y, Kawasumi M, Kouyama K, Doyu M, Sobue G, Koide T, Tsuji S, Lang J, Kurokawa K, Nishimoto I (květen 2001 ). „Záchranný faktor eliminující smrt neuronových buněk širokým spektrem familiárních genů pro Alzheimerovu chorobu a Abeta“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 98 (11): 6336–41. Bibcode:2001PNAS ... 98.6336H. doi:10.1073 / pnas.101133498. PMC  33469. PMID  11371646.
  4. ^ Bodzioch M, Lapicka-Bodzioch K, Zapala B, Kamysz W, Kiec-Wilk B, Dembinska-Kiec A (říjen 2009). „Důkazy o potenciální funkčnosti jaderně kódovaných izoforem humaninu“. Genomika. 94 (4): 247–56. doi:10.1016 / j.ygeno.2009.05.006. PMID  19477263.
  5. ^ A b Benaki D, Zikos C, Evangelou A, Livaniou E, Vlassi M, Mikros E, Pelecanou M (duben 2005). „Struktura roztoku humaninu, peptidu proti neurotoxicitě spojené s Alzheimerovou chorobou“. Sdělení o biochemickém a biofyzikálním výzkumu. 329 (1): 152–60. doi:10.1016 / j.bbrc.2005.01.100. PMID  15721287.
  6. ^ A b C Yen K, Lee C, Mehta H, Cohen P (Únor 2013) [2013]. „Vznikající role mitochondriálního peptidu humaninu v odolnosti proti stresu“. Journal of Molecular Endocrinology (zveřejněno 2. února 2013). 50 (1): R11-9. doi:10.1530 / JME-12-0203. PMC  3705736. PMID  23239898.
  7. ^ A b C Guo B, Zhai D, Cabezas E, Welsh K, Nouraini S, Satterthwait AC, Reed JC (květen 2003). "Peptid humaninu potlačuje apoptózu interferencí s aktivací Bax". Příroda. 423 (6938): 456–61. Bibcode:2003 Natur.423..456G. doi:10.1038 / nature01627. PMID  12732850.
  8. ^ A b C d E Caricasole A, Bruno V, Cappuccio I, Melchiorri D, Copani A, Nicoletti F (srpen 2002) [2002]. „Nový krysí gen kódující humaninový peptid se širokou neuroprotektivní aktivitou“. FASEB Journal. 16 (10): 1331–3. doi:10.1096 / fj.02-0018fje. PMID  12154011.
  9. ^ Kim SJ, Xiao J, Wan J, Cohen P, Yen K (listopad 2017). „Mitochondriálně odvozené peptidy jako nové regulátory metabolismu“. The Journal of Physiology. 595 (21): 6613–6621. doi:10.1113 / JP274472. PMC  5663826. PMID  28574175.
  10. ^ Hashimoto Y, Kurita M, Aiso S, Nishimoto I, Matsuoka M (červen 2009). „Humanin inhibuje smrt neuronových buněk interakcí s komplexem cytokinových receptorů nebo komplexy zahrnujícími receptor CNTF alfa / WSX-1 / gp130“. Molekulární biologie buňky. 20 (12): 2864–73. doi:10,1091 / mbc.E09-02-0168. PMC  2695794. PMID  19386761.
  11. ^ Ying G, Iribarren P, Zhou Y, Gong W, Zhang N, Yu ZX, Le Y, Cui Y, Wang JM (červen 2004). „Humanin, nově identifikovaný neuroprotektivní faktor, používá jako funkční receptor formylpeptidový receptor podobný 1 G proteinu“. Journal of Immunology. 172 (11): 7078–85. doi:10,4049 / jimmunol.172.11.7078. PMID  15153530.
  12. ^ A b Ikonen M, Liu B, Hashimoto Y, Ma L, Lee KW, Niikura T, Nishimoto I, Cohen P (říjen 2003). „Interakce mezi Alzheimerovým přežívajícím peptidem humanin a inzulinovým růstovým faktorem vázajícím protein 3 reguluje přežití a apoptózu buněk“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 100 (22): 13042–7. Bibcode:2003PNAS..10013042I. doi:10.1073 / pnas.2135111100. PMC  240741. PMID  14561895.
  13. ^ Zhai D, Luciano F, Zhu X, Guo B, Satterthwait AC, Reed JC (duben 2005). „Humanin váže a ruší aktivitu nabídek blokováním jeho aktivace Bax a Bak“. The Journal of Biological Chemistry. 280 (16): 15815–24. doi:10,1074 / jbc.M411902200. PMID  15661737.
  14. ^ Niikura T, Hashimoto Y, Tajima H, Ishizaka M, Yamagishi Y, Kawasumi M, Nawa M, Terashita K, Aiso S, Nishimoto I (březen 2003). „Tripartitový motivový protein TRIM11 váže a destabilizuje humanin, neuroprotektivní peptid proti urážkám souvisejícím s Alzheimerovou chorobou“. Evropský žurnál neurovědy. 17 (6): 1150–8. doi:10.1046 / j.1460-9568.2003.02553.x. PMID  12670303.
  15. ^ Yen K, Lee C, Mehta H, Cohen P (únor 2013). „Vznikající role mitochondriálního peptidu humaninu v odolnosti proti stresu“. Journal of Molecular Endocrinology. 50 (1): R11-9. doi:10.1530 / JME-12-0203. PMC  3705736. PMID  23239898.
  16. ^ Tajima H, Kawasumi M, Chiba T, Yamada M, Yamashita K, Nawa M, Kita Y, Kouyama K, Aiso S, Matsuoka M, Niikura T, Nishimoto I (březen 2005). „Humaninový derivát, S14G-HN, zabraňuje poškození paměti vyvolané amyloidem beta u myší“. Journal of Neuroscience Research. 79 (5): 714–23. doi:10.1002 / jnr.20391. PMID  15678515.
  17. ^ Hashimoto Y, Niikura T, Ito Y, Sudo H, Hata M, Arakawa E, Abe Y, Kita Y, Nishimoto I (prosinec 2001). „Podrobná charakterizace neuroprotekce záchranným faktorem humanin proti různým urážkám souvisejícím s Alzheimerovou chorobou“. The Journal of Neuroscience. 21 (23): 9235–45. doi:10.1523 / JNEUROSCI.21-23-09235.2001. PMC  6763898. PMID  11717357.
  18. ^ Kariya S, Hirano M, Nagai Y, Furiya Y, Fujikake N, Toda T, Ueno S (2005). „Humanin tlumí apoptózu indukovanou proteiny DRPLA rozšířenými polyglutaminovými úseky“. Journal of Molecular Neuroscience. 25 (2): 165–9. doi:10,1385 / JMN: 25: 2: 165. PMID  15784964.
  19. ^ Sponne I, Fifre A, Koziel V, Kriem B, Oster T, Pillot T (leden 2004). „Humanin zachraňuje kortikální neurony před apoptózou indukovanou prionpeptidem“. Molekulární a buněčné neurovědy. 25 (1): 95–102. doi:10.1016 / j.mcn.2003.09.017. PMID  14962743.
  20. ^ Xu X, Chua CC, Gao J, Hamdy RC, Chua BH (říjen 2006). „Humanin je nový neuroprotektivní prostředek proti mrtvici“. Mrtvice. 37 (10): 2613–9. doi:10.1161 / 01.STR.0000242772.94277.1f. PMID  16960089.
  21. ^ Bachar AR, Scheffer L, Schroeder AS, Nakamura HK, Cobb LJ, Oh YK, Lerman LO, Pagano RE, Cohen P, Lerman A (listopad 2010). „Humanin je exprimován v lidských cévních stěnách a má cytoprotektivní účinek proti oxidovanému oxidačnímu stresu vyvolanému LDL.“. Kardiovaskulární výzkum. 88 (2): 360–6. doi:10.1093 / cvr / cvq191. PMC  2952532. PMID  20562421.
  22. ^ Oh YK, Bachar AR, Zacharias DG, Kim SG, Wan J, Cobb LJ, Lerman LO, Cohen P, Lerman A (listopad 2011). „Humanin zachovává endoteliální funkci a brání progresi aterosklerotických plaků u hypercholesterolemických myší s deficitem ApoE“. Ateroskleróza. 219 (1): 65–73. doi:10.1016 / j.atheroskleróza.2011.06.038. PMC  3885346. PMID  21763658.
  23. ^ Zacharias DG, Kim SG, Massat AE, Bachar AR, Oh YK, Herrmann J, Rodriguez-Porcel M, Cohen P, Lerman LO, Lerman A (2012). Westermark P (ed.). „Humanin, cytoprotektivní peptid, je u lidí exprimován v karotických aterosklerotických [korigovaných] placích“. PLOS ONE. 7 (2): e31065. Bibcode:2012PLoSO ... 731065Z. doi:10.1371 / journal.pone.0031065. PMC  3273477. PMID  22328926.
  24. ^ Muzumdar RH, Huffman DM, Calvert JW, Jha S, Weinberg Y, Cui L, Nemkal A, Atzmon G, Klein L, Gundewar S, Ji SY, Lavu M, Predmore BL, Lefer DJ (říjen 2010). „Akutní léčba humaninem tlumí ischemii myokardu a reperfuzní poškození u myší“. Arterioskleróza, trombóza a vaskulární biologie. 30 (10): 1940–8. doi:10.1161 / ATVBAHA.110.205997. PMC  2941397. PMID  20651283.
  25. ^ Hoang PT, Park P, Cobb LJ, Paharkova-Vatchkova V, Hakimi M, Cohen P, Lee KW (březen 2010). „Neurosurivační faktor Humanin inhibuje apoptózu beta-buněk pomocí signálního převodníku a aktivátoru aktivace transkripce 3 a zpomaluje a zlepšuje diabetes u neobézních diabetických myší“. Metabolismus. 59 (3): 343–9. doi:10.1016 / j.metabol.2009.08.001. PMC  2932671. PMID  19800083.
  26. ^ Muzumdar RH, Huffman DM, Atzmon G, Buettner C, Cobb LJ, Fishman S, Budagov T, Cui L, Einstein FH, Poduval A, Hwang D, Barzilai N, Cohen P (červenec 2009). Vella A (ed.). „Humanin: nový centrální regulátor působení periferního inzulínu“. PLOS ONE. 4 (7): e6334. Bibcode:2009PLoSO ... 4,6334 mil. doi:10,1371 / journal.pone.0006334. PMC  2709436. PMID  19623253.
  27. ^ Hall, Stephen S. (březen 2012). „Nové stopy k dlouhé životnosti“. národní geografie. Citováno 30. srpna 2017.