Myelinový protein nulový - Myelin protein zero
Myelinový protein nulový (P0, MPZ) je jediná membrána glykoprotein[5] který je u lidí kódován MPZ gen. P0 je hlavní strukturální složkou myelinová vrstva v periferní nervový systém (PNS).[6] Myelinový protein nula je vyjádřen Schwannovy buňky a tvoří více než 50% všech proteinů v periferním nervovém systému, což z něj činí nejběžnější protein vyjádřený v PNS.[6] Mutace nulového proteinu myelinu mohou způsobit nedostatek myelinu a jsou s ním spojeny neuropatie jako Charcot – Marie – zubní nemoc a Dejerine – Sottasova choroba.[7]
Struktura
| Myelin-PO_C | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Struktura extracelulární domény nulového proteinu myelinu se značenými beta řetězci. Prameny D, E, B a A tvoří jeden beta list, prameny A ', G, F, C, C', C '' tvoří druhý beta list. | |||||||||
| Identifikátory | |||||||||
| Symbol | Myelin-PO_C | ||||||||
| Pfam | PF10570 | ||||||||
| InterPro | IPR019566 | ||||||||
| OPM nadčeleď | 193 | ||||||||
| OPM protein | 3oai | ||||||||
| Membranome | 213 | ||||||||
| |||||||||
U lidí se nachází gen, který kóduje nulu myelinového proteinu chromozom 1 blízko Duffy Locus nebo Duffy Antigen / Chemokine Receptor. Gen je dlouhý asi 7 000 bází a je rozdělen do 6 exonů. Celkově má myelinový protein nula 219 aminokyselin[6] a má mnoho bazických aminokyselinových zbytků.[8]
Myelinový protein nula se skládá z extracelulární N-terminální doména (aminokyseliny 1-124), jednoduchá transmembránový oblast (125–150) a menší kladně nabitá intracelulární regionu (151-219).[6][9][10] Jeho cytoplazmatická doména je vysoce kladně nabitá, ale pravděpodobně se neskládá do kulové struktury.[11] Extracelulární doména je strukturálně podobná imunoglobulin doména[8] a proto je protein považován za patřící do nadrodina imunoglobulinů[12]
Kromě toho, že existuje jako monomer, je také známo, že myelinový protein nula tvoří dimery a tetramery s jinými nulovými molekulami myelinového proteinu u obratlovců.[13]
Funkce
The myelinová vrstva je vícevrstvá membrána jedinečná pro nervový systém, která funguje jako izolátor, který výrazně zvyšuje rychlost vedení axonálního impulsu. Myelinový protein nula, chybí v centrální nervové soustavě,[14] je hlavní složkou myelin obal dovnitř obvodový nervy. Mutace, které narušují funkci myelinového proteinu nula, mohou vést k menší expresi myelinu a degeneraci myelinového obalu v periferním nervovém systému.[15] V současné době se předpokládá, že nulová exprese myelinového proteinu je produkována signály z axonu. Více podrobností o regulaci nulového proteinu myelinu však není známo.[6]
Předpokládá se, že myelinový protein nula je a konstrukční prvek při tvorbě a stabilizaci myelinu periferních nervů.[9] Předpokládá se také, že myelinový protein nula slouží jako molekula buněčné adheze a drží více vrstev myelinu pohromadě.[10] Když myelinizující buňka několikrát obalí membránu kolem axonu a vytvoří více vrstev myelinu, myelinový protein nula pomáhá udržovat tyto listy kompaktní tím, že slouží jako „lepidlo“, které udržuje vrstvy myelinu pohromadě.[11] Dělá to tak, že drží svou charakteristickou cívku struktura společně elektrostatickými interakcemi[8] své pozitivně nabité intracelulární domény s kyselé lipidy v cytoplazmatický tvář opačné dvojvrstvy.[14] a interakcí mezi hydrofobní kulovité „hlavy“ sousedních extracelulárních domén.[14]
Funkce nulového proteinu myelinu je podobná funkci jiných proteinů s doménami imunoglobinu, jako je polyimmunoglobin a protein T4. Tyto proteiny fungují jako vazebné a adhezní molekuly a účastní se homotypických interakcí nebo interakcí, které zahrnují dva podobné proteiny.[9] Myelinový protein nula drží pohromadě myelinový obal účastí na homotypických interakcích s jinými proteiny myelinového proteinu nula. Extracelulární doména nulového proteinu myelinu se váže na myelin sfingolipid membrána a drží pohromadě myelinové vrstvy pomocí homotypických interakcí s jinými nulovými extracelulárními doménami myelinového proteinu,[7] a s extracelulárními tryptofanovými zbytky interagujícími s membránou.[8]
Bylo také prokázáno, že myelinový protein nula komunikovat s jinými proteiny jako periferní myelinový protein 22.[16] V tomto okamžiku však dosud nebyl stanoven účel těchto interakcí.[16]
Sdružení s neuropatií
Je známo, že mutace nulového proteinu myelinu způsobují degeneraci myelinu a neuropatie.[7] Mutace, které snižují adhezní funkci nulového proteinu myelinu nebo jeho schopnost účastnit se homeotypových interakcí s jinými nulovými proteiny myelinového proteinu, se považují za neuropatie.[17] Mutace nulového proteinu myelinu mohou vést k problémům s vývojem myelinu v raném věku nebo s degenerací myelinu na axonu později v životě.[12] Některé mutace mohou v dětství způsobovat neuropatii Derjerin-Sottasova choroba zatímco jiné mutace mohou způsobit neuropatii během prvních dvou desetiletí života Charcot-Marie-Tooth nemoc.[7] Přidání nabité aminokyseliny nebo změna cysteinového zbytku v extracelulární membráně může vést k nástupu neuropatie brzy. Zkrácení cytoplazmatické domény nebo změna terciární struktury nulového myelinového proteinu může také vést k neuropatii[7] protože se ukázalo, že cytoplazmatická doména je nezbytná pro homotypické interakce.[12]
Reference
- ^ A b C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000158887 - Ensembl, Květen 2017
- ^ A b C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000056569 - 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.
- ^ Magnaghi V, Cavarretta I, Galbiati M, Martini L, Melcangi RC (listopad 2001). "Neuroaktivní steroidy a periferní myelinové proteiny". Výzkum mozku. Recenze výzkumu mozku. 37 (1–3): 360–71. doi:10.1016 / s0165-0173 (01) 00140-0. PMID 11744100.
- ^ A b C d E Plachý ME (březen 2006). "Periferní neuropatie způsobené mutacemi v myelinovém proteinu nula". Časopis neurologických věd. 242 (1–2): 55–66. doi:10.1016 / j.jns.2005.11.015. PMID 16414078.
- ^ A b C d E Shy ME, Jáni A, Krajewski K, Grandis M, Lewis RA, Li J, Shy RR, Balsamo J, Lilien J, Garbern JY, Kamholz J (únor 2004). „Fenotypové shlukování v mutacích MPZ“. Mozek. 127 (Pt 2): 371–84. doi:10.1093 / mozek / awh048. PMID 14711881.
- ^ A b C d Shapiro L, Doyle JP, Hensley P, Colman DR, Hendrickson WA (září 1996). "Krystalová struktura extracelulární domény z P0, hlavního strukturního proteinu myelinu periferních nervů". Neuron. 17 (3): 435–49. doi:10.1016 / s0896-6273 (00) 80176-2. PMID 8816707.
- ^ A b C Lemke G, Axel R (březen 1985). „Izolace a sekvence cDNA kódující hlavní strukturní protein periferního myelinu“. Buňka. 40 (3): 501–8. doi:10.1016/0092-8674(85)90198-9. PMID 2578885.
- ^ A b Lemke G, Lamar E, Patterson J (březen 1988). "Izolace a analýza genu kódujícího nulu periferního myelinového proteinu". Neuron. 1 (1): 73–83. doi:10.1016/0896-6273(88)90211-5. PMID 2483091.
- ^ A b Han H, Myllykoski M, Ruskamo S, Wang C, Kursula P (leden 2013). "Myelin-specifické proteiny: strukturálně různorodá skupina membrán interagujících molekul". Biofaktory. 39 (3): 233–41. doi:10,1002 / biof.1076. PMID 23780694.
- ^ A b C Kamholz JA, Brucal M, Li J, Shy M (2007), „Myelin Protein Zero and CMT1B: A Tale of Two Phenotypes“, Molekulární neurologie, Elsevier, s. 463–474, doi:10.1016 / b978-012369509-3.50031-7, ISBN 9780123695093
- ^ Thompson AJ, Cronin MS, Kirschner DA (březen 2002). „Myelinový protein nula existuje jako dimery a tetramery v nativních membránách periferního nervu Xenopus laevis“. Journal of Neuroscience Research. 67 (6): 766–71. doi:10.1002 / jnr.10167. PMID 11891790.
- ^ A b C Sakamoto Y, Kitamura K, Yoshimura K, Nishijima T, Uyemura K (březen 1987). "Kompletní aminokyselinová sekvence PO proteinu v myelinu bovinního periferního nervu". The Journal of Biological Chemistry. 262 (9): 4208–14. PMID 2435734.
- ^ Kirschner DA, Inouye H, Saavedra RA (listopad 1996). „Membránová adheze v periferním myelinu: dobré a špatné zábaly s proteinem P0“. Struktura. 4 (11): 1239–44. doi:10.1016 / s0969-2126 (96) 00132-3. PMID 8939762.
- ^ A b D'Urso D, Ehrhardt P, Müller HW (květen 1999). „Periferní myelinový protein 22 a protein nula: nová asociace v myelinu periferního nervového systému“ (PDF). The Journal of Neuroscience. 19 (9): 3396–403. doi:10.1523 / JNEUROSCI.19-09-03396.1999. PMC 6782240. PMID 10212299.
- ^ Pareyson, Davide; Marchesi, Chiara; Salsano, Ettore (2013), „Dominantní syndrom Charcot – Marie – Tooth a příbuzné poruchy“, Příručka klinické neurologie, Elsevier, 115: 817–845, doi:10.1016 / b978-0-444-52902-2.00047-3, ISBN 9780444529022, PMID 23931817
Další čtení
- Patel PI, Lupski JR (duben 1994). „Charcot-Marie-Toothova choroba: nové paradigma mechanismu dědičných chorob“. Trendy v genetice. 10 (4): 128–33. doi:10.1016/0168-9525(94)90214-3. PMID 7518101.
- Roa BB, Lupski JR (1995). Molekulární genetika Charcot-Marie-Tooth neuropatie. Pokroky v lidské genetice. 22. 117–52. doi:10.1007/978-1-4757-9062-7_3. ISBN 978-1-4757-9064-1. PMID 7762451.
- Nelis E, Haites N, Van Broeckhoven C (1999). "Mutace v periferních myelinových genech a přidružených genech v zděděných periferních neuropatiích". Lidská mutace. 13 (1): 11–28. doi:10.1002 / (SICI) 1098-1004 (1999) 13: 1 <11 :: AID-HUMU2> 3.0.CO; 2-A. PMID 9888385.
- Watanabe M, Yamamoto N, Ohkoshi N, Nagata H, Kohno Y, Hayashi A, Tamaoka A, Shoji S (září 2002). „Asymetrická neuropatie reagující na kortikosteroidy s nulovou genovou mutací proteinu myelinu“. Neurologie. 59 (5): 767–9. doi:10,1212 / ml. 59,5,767. PMID 12221176.
- Hattori N, Yamamoto M, Yoshihara T, Koike H, Nakagawa M, Yoshikawa H, Ohnishi A, Hayasaka K, Onodera O, Baba M, Yasuda H, Saito T, Nakashima K, Kira J, Kaji R, Oka N, Sobue G (Leden 2003). „Demyelinizační a axonální rysy Charcot-Marie-Toothovy choroby s mutacemi proteinů souvisejících s myelinem (PMP22, MPZ a Cx32): klinicko-patologická studie 205 japonských pacientů“. Mozek. 126 (Pt 1): 134–51. doi:10.1093 / mozek / awg012. PMID 12477701.
- Plachý ME (březen 2006). "Periferní neuropatie způsobené mutacemi v myelinovém proteinu nula". Časopis neurologických věd. 242 (1–2): 55–66. doi:10.1016 / j.jns.2005.11.015. PMID 16414078.
- Hayasaka K, Nanao K, Tahara M, Sato W, Takada G, Miura M, Uyemura K (říjen 1991). "Izolace a stanovení sekvence cDNA kódující hlavní strukturní protein lidského periferního myelinu". Sdělení o biochemickém a biofyzikálním výzkumu. 180 (2): 515–8. doi:10.1016 / S0006-291X (05) 81094-0. PMID 1719967.
- Ouvrier RA, McLeod JG, Conchin TE (únor 1987). „Hypertrofické formy dědičné motorické a senzorické neuropatie. Studie hypertrofické Charcot-Marie-Toothovy choroby (HMSN typu I) a Dejerine-Sottasovy choroby (HMSN typu III) v dětství“. Mozek. 110 (Pt 1) (1): 121–48. doi:10.1093 / mozek / 110.1.121. PMID 3467805.
- Tachi N, Ishikawa Y, Minami R (1985). "Dva případy vrozené hypomyelinační neuropatie". Mozek a vývoj. 6 (6): 560–5. doi:10.1016 / s0387-7604 (84) 80101-1. PMID 6099985.
- Hayasaka K, Himoro M, Wang Y, Takata M, Minoshima S, Shimizu N, Miura M, Uyemura K, Takada G (září 1993). "Struktura a chromozomální lokalizace genu kódujícího lidský myelinový protein nula (MPZ)". Genomika. 17 (3): 755–8. doi:10.1006 / geno.1993.1400. PMID 7503936.
- Su Y, Brooks DG, Li L, Lepercq J, Trofatter JA, Ravetch JV, Lebo RV (listopad 1993). „Myelinový proteinový nulový gen mutoval u pacientů s Charcot-Marie-zubem typu 1B“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 90 (22): 10856–60. Bibcode:1993PNAS ... 9010856S. doi:10.1073 / pnas.90.22.10856. PMC 47877. PMID 7504284.
- Himoro M, Yoshikawa H, Matsui T, Mitsui Y, Takahashi M, Kaido M, Nishimura T, Sawaishi Y, Takada G, Hayasaka K (září 1993). „Nová mutace genu myelinu P0 v rodokmenu neuropatie Charcot-Marie-Tooth 1“. Biochemistry and Molecular Biology International. 31 (1): 169–73. PMID 7505151.
- Hayasaka K, Himoro M, Sawaishi Y, Nanao K, Takahashi T, Takada G, Nicholson GA, Ouvrier RA, Tachi N (listopad 1993). „De novo mutace genu myelinu P0 u Dejerine-Sottasovy choroby (dědičná motorická a senzorická neuropatie typu III)“. Genetika přírody. 5 (3): 266–8. doi:10.1038 / ng1193-266. PMID 7506095.
- Pham-Dinh D, Fourbil Y, Blanquet F, Mattéi MG, Roeckel N, Latour P, Chazot G, Vandenberghe A, Dautigny A (prosinec 1993). „Hlavní gen nulového proteinu periferního myelinu: struktura a lokalizace v klastru genů gama receptoru Fc na lidském chromozomu 1q21.3-q23“. Lidská molekulární genetika. 2 (12): 2051–4. doi:10,1093 / hmg / 2.12.2051. PMID 7509228.
- Thomas FP, Lebo RV, Rosoklija G, Ding XS, Lovelace RE, Latov N, Hays AP (1994). „Tomaculous neuropathy in chromozome 1 Charcot-Marie-Tooth syndrom“. Acta Neuropathologica. 87 (1): 91–7. doi:10.1007 / BF00386259. PMID 7511317.
- Nelis E, Timmerman V, De Jonghe P, Vandenberghe A, Pham-Dinh D, Dautigny A, Martin JJ, Van Broeckhoven C (prosinec 1994). „Rychlý screening genů myelinu u pacientů s CMT1 analýzou SSCP: identifikace nových mutací a polymorfismů v genu P0“. Genetika člověka. 94 (6): 653–7. doi:10.1007 / bf00206959. PMID 7527371.
- Hilmi S, Fournier M, Valeins H, Gandar JC, Bonnet J (únor 1995). „Myelin P0 glykoprotein: identifikace místa fosforylovaného in vitro a in vivo endogenními proteinovými kinázami“. Journal of Neurochemistry. 64 (2): 902–7. doi:10.1046 / j.1471-4159.1995.64020902.x. PMID 7530295.
- Rautenstrauss B, Nelis E, Grehl H, Pfeiffer RA, Van Broeckhoven C (září 1994). „Identifikace de novo inzerční mutace v P0 u pacienta s fenotypem syndromu Déjérine-Sottas (DSS)“. Lidská molekulární genetika. 3 (9): 1701–2. doi:10.1093 / hmg / 3.9.1701. PMID 7530550.
- Latour P, Blanquet F, Nelis E, Bonnebouche C, Chapon F, Diraison P, Ollagnon E, Dautigny A, Pham-Dinh D, Chazot G (1995). "Mutace v nulovém genu pro myelinový protein spojené s Charcot-Marie-Toothovou chorobou typu 1B". Lidská mutace. 6 (1): 50–4. doi:10.1002 / humu.1380060110. PMID 7550231.
externí odkazy
- GeneReviews / NCBI / NIH / UW vstup na Charcot-Marie-Tooth Neuropathy typu 1
- GeneReviews / NCBI / NIH / UW vstup na Charcot-Marie-Tooth Neuropathy typu 2
- Myelin + protein + nula v americké národní lékařské knihovně Lékařské předměty (Pletivo)
- Přehled všech strukturálních informací dostupných v PDB pro UniProt: P25189 (Myelinový protein P0) na PDBe-KB.
Galerie PDB | |
|---|---|
|
