Myosinový lehký řetězec - Myosin light chain

Část struktury myosinu II. Atomy v těžkém řetězci jsou na levé straně zbarveny červeně a atomy v lehkých řetězcích jsou zbarveny oranžově a žlutě.

A lehký řetězec myosinu je lehký řetěz (malý polypeptid podjednotka) z myosin.[1] Myosinové lehké řetězce byly objeveny čínským biochemikem Cao Tianqin (Tien-chin Tsao), když byl postgraduálním studentem na Univerzita v Cambridge v Anglii.[2]

Struktura a funkce

Třídy lehkého řetězce myosinu

Strukturálně patří lehké řetězce myosinu do rodiny EF-hand, velké rodiny Ca2+- vazebné proteiny. MLC obsahují dva Ca2+ - vazba EF-ručních motivů. Izoformy MLC modulují Ca2+silové transdukce a kinetiky křížového můstku.

Myosinové lehké řetězce (MLC) lze obecně rozdělit do dvou skupin:

  • Základní nebo zásadité MLC (MLC1 nebo ELC),
  • Regulační MLC (MLC2 nebo RLC).

Základní a regulační MLC mají molekulové hmotnosti 22, respektive 19 kDa. Strukturálně MLC2 obsahuje serinový zbytek, který chybí v MLC1. Přítomnost těchto aminokyselin umožňuje regulaci konformačních změn (od zhutněné do podlouhlé formy) pomocí Ca2+zprostředkovaný fosforylační mechanismus. MLC1 má na rozdíl od MLC2 N-koncovou sekvenci schopnou vázat aktin, což přispívá k produkci síly.

MLC jsou strukturně a funkčně odlišné od těžkých řetězců myosinu (MHC). Asociace MLC s krční oblastí MHC je nicméně nezbytná pro sestavení makromolekulárních komplexů, které vedou k funkčnímu motorickému proteinu, myosinu. Interakce MLC s oblastí a-helikálního krku molekuly MHC stabilizuje komplex.

Geny u savců

Dodnes bylo popsáno osm genů kódujících MLC u savců; bylo také charakterizováno několik izoforem. Čtyři z 8 genů jsou geny MLC1, zatímco zbývající jsou geny MLC2.[3]

Geny MLC1:

  • MYL1 (chromozom 2q24.11); vyjádřeno v pruhovaném svalu
  • MYL3 (chromozom 3p21.3); vyjádřeno v pruhovaném svalu
  • MYL4 (chromozom 17q21.32); vyjádřeno v pruhovaném svalu
  • MYL6 (chromozom 12q13.2); vyjádřeno v nesvalové a hladké svalovině

Geny MLC2:

  • MYL2 (chromozom 12q24.11); našel v sarkomere
  • MYL5 (chromozom 4p16.3); nalezený v sarkomere
  • MYL7 (chromozom 12q13.2); nalezený v sarkomere
  • MYL9 (chromozom 20q11.23); vyjádřeno v hladkém svalu

Byly popsány další proteiny a enzymy související s funkcí MLC. Mezi nimi jsou například MYL6B, MYLIP, MYLK, a MYLK2,

Nemoci spojené s MLC

S mutacemi v genech kódujících proteiny lehkého řetězce myosinu bylo spojeno několik onemocnění. Většina těchto onemocnění jsou kardiomyopatie, jako je hypertrofická (HCM) nebo dilatovaná (DCM) kardiomyopatie a náhlá srdeční smrt. Mutace v MYL2 a MYL3 u těchto onemocnění byly hlášeny [4].

Jedna studie, publikovaná v roce 2012, zjistila, že chlopňový myosin 'LC1' měl v srdcích tří pacientů s chlopňovými srdečními chorobami podobné struktury jako chlopňový myosin u lidí, kteří byli v raných stádiích DCMP a HCMP. Vědci předpokládali, že zkreslení struktury těchto chlopňových myosinů bylo způsobeno adaptačními změnami těla ve snaze zlepšit fungování srdce.[5]

MLCK jako biologické léky

Inhibitory myosinové kinázy lehkého řetězce (MLCK) jsou jedním z mála peptidů, které mohou relativně rychle procházet plazmatickou membránou. Za stresových podmínek podporují MLCK v lidském těle zvýšenou propustnost mikrociev. Předpokládá se, že MLCK fosforyluje endoteliální myosin, což vede ke kontrakci buněk. Tato reakce brání odpojeným buňkám sousedícím navzájem v obnovení spojení, čímž přispívá k udržování mezer mezi buňkami. Inhibitory MLCK se díky své silné schopnosti procházet plazmatickou membránou s malým odporem buňky spolu se svou specificitou pro jeden cílový substrát mohou potenciálně vyvinout do nových antiedemický léky.[6]

Interakce MLC s nemyosinovými proteiny

MYL9, MYL12a, a MYL12b (MYL9 / 12) byly popsány jako nové funkční interakční partnery s CD69 v patogenezi zánětu dýchacích cest.

Byl navržen nový mechanismus náboru aktivovaných T buněk do zánětlivých tkání, známý jako „systém CD69 / Myl9 / 12“. Navrhovaný mechanismus uvádí, že „síťovité struktury obsahující Myl9 / 12 jsou vytvářeny v zánětlivých cévách, které hrají důležitou roli jako platforma pro nábor leukocytů exprimujících CD69 do zánětlivých tkání. T buňky, které jsou aktivovány v lymfatických uzlinách, proliferují , snižte expresi CD69 a poté nechte lymfatické uzliny migrovat do zánětlivých míst způsobem závislým na S1PR1. "[7]

Navrhované mechanismy působení systému CD69 / Myl9 / 12 souvisejí s regulací zánětlivých procesů dýchacích cest a mohou se tedy obecně ukázat jako nový terapeutický cíl pro chronická zánětlivá onemocnění. [8].

Viz také

Reference

  1. ^ Myosin + světlo + řetězy v americké národní lékařské knihovně Lékařské předměty (Pletivo)
  2. ^ Zhang Y (Červen 2010). „Na památku profesora Tianqina Caa (Tien-chin Tsao)“. Protein & Cell. 1 (6): 507–9. doi:10.1007 / s13238-010-0074-2. PMC  4875321. PMID  21246905.
  3. ^ England J, Loughna S (duben 2013). „Těžké a lehké role: myosin v morfogenezi srdce“. Buněčné a molekulární biologické vědy. 70 (7): 1221–39. doi:10.1007 / s00018-012-1131-1. PMC  3602621. PMID  22955375.
  4. ^ Huang W, Szczesna-Cordary D (prosinec 2015). „Molekulární mechanismy fenotypů kardiomyopatie spojené s mutacemi lehkého řetězce myosinu“. Journal of Muscle Research and Cell Motility. 36 (6): 433–45. doi:10.1007 / s10974-015-9423-3. PMC  4764388. PMID  26385864.
  5. ^ "Přihlášení do databází | Hunter College Libraries" (PDF). doi:10.1134 / S0006350912020194. S2CID  13591327. Citováno 2020-04-29. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  6. ^ Lukas, T. J .; Mirzoeva, S .; Slomczynska, U .; Watterson, D. M. (11. 3. 1999). "Identifikace nových tříd inhibitorů proteinkináz pomocí kombinatorické peptidové chemie založené na znalostech funkční genomiky". Journal of Medicinal Chemistry. 42 (5): 910–919. doi:10.1021 / jm980573a. ISSN  0022-2623. PMID  10072688.
  7. ^ Hayashizaki K, Kimura MY, Tokoyoda K, Hosokawa H, Shinoda K, Hirahara K, Ichikawa T, Onodera A, Hanazawa A, Iwamura C, Kakuta J, Muramoto K, Motohashi S, Tumes DJ, Iinuma T, Yamamoto H, Ikehara Y , Okamoto Y, Nakayama T (září 2016). „Myosinové lehké řetězce 9 a 12 jsou funkční ligandy pro CD69, které regulují zánět dýchacích cest“. Vědecká imunologie. 1 (3): eaaf9154. doi:10.1126 / sciimmunol.aaf9154. PMID  28783682. S2CID  27796297.
  8. ^ Kimura MY, Hayashizaki K, Tokoyoda K, Takamura S, Motohashi S, Nakayama T (červenec 2017). „Zásadní role CD69 při alergických zánětlivých reakcích: systém CD69-Myl9 v patogenezi zánětu dýchacích cest“. Imunologické recenze. 278 (1): 87–100. doi:10.1111 / imr.12559. PMID  28658550. S2CID  4327394.