Peptidylprolyl izomeráza D - Peptidylprolyl isomerase D
Peptidylprolyl izomeráza D (cyklofilin D), také známý jako PPID, je enzym který je u lidí kódován PPID gen na chromozomu 4. Jako člen rodiny peptidyl-prolyl cis-trans izomeráz (PPIáza) tento protein katalyzuje cis-trans izomerizace prolin imidic peptidové vazby, což umožňuje usnadnit skládání nebo opravu proteinů.[5] PPID se navíc účastní mnoha biologických procesů, včetně mitochondrií metabolismus, apoptóza, redox, a zánět, jakož i souvisejících chorob a stavů, jako je ischemické reperfuzní poškození, AIDS, a rakovina.[6][7][8][9]
Struktura
Stejně jako ostatní cyklofiliny, PPID tvoří strukturu p-barelu s hydrofobním jádrem. Tato β-hlaveň se skládá z osmi antiparalelních β-řetězců a je uzavřena dvěma α-šroubovicemi nahoře a dole. Kromě toho β-otáčky a smyčky v pramenech přispívají k pružnosti hlavně.[8] Zejména PPID se skládá z 370 zbytků a sdílí strukturní homologii s PPIF, FKBP51, a FKBP52, včetně N-koncové domény podobné imunofilinu a C-koncové domény tetratrikopeptidové repetice (TPR).[10]
Funkce
Protein kódovaný tímto genem je členem peptidyl-prolyl cis-trans izomerázy (PPIase ) rodina. PPIázy katalyzují cis-trans izomerizace z prolin imidové peptidové vazby v oligopeptidy a zrychlit skládací bílkovin.[5] Obecně se PPIázy nacházejí ve všech eubakteriích a eukaryotech, stejně jako v několika archaeách, a proto jsou vysoce konzervativní.[6][11] Rodina PPIase se dále dělí na tři strukturně odlišné podrodiny: cyklofilin (CyP), protein vázající FK506 (FKBP ), a parvulin (Pvn).[6][8] Jako cyklofilin se váže PPID cyklosporin A (CsA) a lze je nalézt v buňce nebo vylučované buňkou.[7] U eukaryot se cyklofiliny všudypřítomně lokalizují do mnoha typů buněk a tkání.[7][8] Kromě aktivit PPIázy a chaperonu proteinu fungují cyklofiliny také v mitochondriálním metabolismu, apoptóze, imunologické odpovědi, zánětu a růstu a proliferaci buněk.[6][7][8] Zejména PPID pomáhá chaperonu při sestavování proteinu tepelného šoku Hsp90, stejně jako nukleární lokalizace glukokortikoidních, estrogenových a progesteronových receptorů. Spolu s PPIF reguluje PPID mitochondriální apoptózu. V reakci na zvýšené reaktivní formy kyslíku (ROS) a hladiny iontů vápníku, s PPID interaguje Bax podporovat tvorbu mitochondriálních pórů, čímž uvolňuje pro-apoptotické faktory, jako je cytochrom C. a AIF.[10]
Klinický význam
Jako cyklofilin se PPID váže na imunosupresivní léčivo CsA za vzniku komplexu CsA-cyklofilin, který se pak zaměřuje na kalcineurin a inhibuje signální cestu pro aktivaci T-buněk.
V srdečních myogenních buňkách bylo pozorováno, že cyklofiliny jsou aktivovány tepelným šokem a hypoxií-reoxygenací, stejně jako komplexem s proteiny tepelného šoku. Cyklofiliny tedy mohou fungovat při kardioprotekci během ischemicko-reperfuzního poškození.
V současnosti exprese cyklofilinu vysoce koreluje s rakovinovou patogenezí, ale je třeba ještě objasnit konkrétní mechanismy.[7] Studie ukázaly, že PPID chrání lidské keratinocyty před apoptózou vyvolanou UVA, takže léčba a terapie, které inhibují PPID, jako je CsA, mohou nechtěně napomáhat rozvoji rakoviny kůže. Naopak léčba podporující aktivitu PPID může zlepšit výsledky pacienta, pokud je spárována s terapií UVA proti rakovině.[10]
Interakce
PPID bylo prokázáno komunikovat s:
Reference
- ^ A b C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000171497 - Ensembl, Květen 2017
- ^ A b C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000027804 - 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.
- ^ A b "Entrez Gene: PPID peptidylprolyl izomeráza D (cyklofilin D)".
- ^ A b C d Kazui T, Inoue N, Yamada O, Komatsu S (leden 1992). „Selektivní cerebrální perfúze během operace pro aneuryzma aortálního oblouku: přehodnocení“. Annals of Thoracic Surgery. 53 (1): 109–14. doi:10.1016 / 0003-4975 (92) 90767-x. PMID 1530810.
- ^ A b C d E F Yao Q, Li M, Yang H, Chai H, Fisher W, Chen C (březen 2005). "Role cyklofilinů v rakovině a jiných orgánových systémech". World Journal of Surgery. 29 (3): 276–80. doi:10.1007 / s00268-004-7812-7. PMID 15706440. S2CID 11678319.
- ^ A b C d E Wang T, Yun CH, Gu SY, Chang WR, Liang DC (srpen 2005). „1.88 Krystalová struktura C domény hCyP33: nová doména peptidyl-prolyl cis-trans izomerázy“. Sdělení o biochemickém a biofyzikálním výzkumu. 333 (3): 845–9. doi:10.1016 / j.bbrc.2005.06.006. PMID 15963461.
- ^ Stocki P, Chapman DC, Beach LA, Williams DB (srpen 2014). „Vyčerpání cyklofilinů B a C vede k dysregulaci redoxní homeostázy endoplazmatického retikula“. The Journal of Biological Chemistry. 289 (33): 23086–96. doi:10,1074 / jbc.M114.570911. PMC 4132807. PMID 24990953.
- ^ A b C d Jandova J, Janda J, Sligh JE (březen 2013). „Cyklofilin 40 mění UV-indukovanou apoptózu a mitochondriální generaci ROS v keratinocytech“. Experimentální výzkum buněk. 319 (5): 750–60. doi:10.1016 / j.yexcr.2012.11.016. PMC 3577976. PMID 23220213.
- ^ Hoffmann H, Schiene-Fischer C (červenec 2014). "Funkční aspekty extracelulárních cyklofilinů". Biologická chemie. 395 (7–8): 721–35. doi:10.1515 / hsz-2014-0125. PMID 24713575. S2CID 32395688.
Další čtení
- Berardini TZ, Bollman K, Sun H, Poethig RS (březen 2001). "Regulace vegetativní fázové změny u Arabidopsis thaliana cyklofilinem 40". Věda. 291 (5512): 2405–7. doi:10.1126 / science.1057144. PMID 11264535. S2CID 31121128.
- Kieffer LJ, Thalhammer T, Handschumacher RE (březen 1992). "Izolace a charakterizace 40-kDa proteinu souvisejícího s cyklofilinem". The Journal of Biological Chemistry. 267 (8): 5503–7. PMID 1544925.
- Hoffmann K, Kakalis LT, Anderson KS, Armitage IM, Handschumacher RE (duben 1995). "Exprese lidského cyklofilinu-40 a účinek mutace His141 -> Trp na katalýzu a vazbu cyklosporinu A". European Journal of Biochemistry / FEBS. 229 (1): 188–93. doi:10.1111 / j.1432-1033.1995.tb20454.x. PMID 7744028.
- Kieffer LJ, Seng TW, Li W, Osterman DG, Handschumacher RE, Bayney RM (červen 1993). "Cyklofilin-40, protein s homologií k P59 složce komplexu steroidních receptorů. Klonování cDNA a další charakterizace". The Journal of Biological Chemistry. 268 (17): 12303–10. PMID 8509368.
- Yokoi H, Shimizu Y, Anazawa H, Lefebvre CA, Korneluk RG, Ikeda JE (srpen 1996). "Struktura a úplná nukleotidová sekvence genu lidského cyklofilinu 40 (PPID)". Genomika. 35 (3): 448–55. doi:10.1006 / geno.1996.0384. PMID 8812478.
- Bonaldo MF, Lennon G, Soares MB (září 1996). „Normalizace a odčítání: dva přístupy k usnadnění objevování genů“. Výzkum genomu. 6 (9): 791–806. doi:10,1101 / gr. 6.9.791. PMID 8889548.
- Silverstein AM, Galigniana MD, Chen MS, Owens-Grillo JK, Chinkers M, Pratt WB (červen 1997). „Proteinová fosfatáza 5 je hlavní složkou komplexů glukokortikoidního receptoru.hsp90 s vlastnostmi imunofilinu vázajícího FK506“. The Journal of Biological Chemistry. 272 (26): 16224–30. doi:10.1074 / jbc.272.26.16224. PMID 9195923.
- Young JC, Obermann WM, Hartl FU (červenec 1998). "Specifická vazba tetratrikopeptidových opakujících se proteinů na C-koncovou 12-kDa doménu hsp90". The Journal of Biological Chemistry. 273 (29): 18007–10. doi:10.1074 / jbc.273.29.18007. PMID 9660753.
- Mark PJ, Ward BK, Kumar P, Lahooti H, Minchin RF, Ratajczak T (leden 2001). „Lidský cyklofilin 40 je protein tepelného šoku, který po tepelném šoku vykazuje změněnou intracelulární lokalizaci“. Stres buněk a chaperony. 6 (1): 59–70. doi:10.1379 / 1466-1268 (2001) 006 <0059: HCIAHS> 2.0.CO; 2. PMC 434384. PMID 11525244.
- Ward BK, Allan RK, Mok D, Temple SE, Taylor P, Dornan J, Mark PJ, Shaw DJ, Kumar P, Walkinshaw MD, Ratajczak T (říjen 2002). „Strukturní mutační analýza cyklofilinu 40 identifikuje klíčové zbytky v doméně opakovaného tetratrikopeptidového opakování, které zprostředkovávají vazbu na Hsp90.“. The Journal of Biological Chemistry. 277 (43): 40799–809. doi:10,1074 / jbc.M207097200. PMID 12145316.
- McStay GP, Clarke SJ, Halestrap AP (říjen 2002). „Role kritických thiolových skupin na povrchu matrice translokázy nukleotidů adeninu v mechanismu přechodového póru mitochondriální permeability“. The Biochemical Journal. 367 (Pt 2): 541–8. doi:10.1042 / BJ20011672. PMC 1222909. PMID 12149099.
- Gevaert K, Goethals M, Martens L, Van Damme J, Staes A, Thomas GR, Vandekerckhove J (květen 2003). „Zkoumání proteomů a analýza zpracování proteinů hmotnostní spektrometrickou identifikací tříděných N-koncových peptidů“. Přírodní biotechnologie. 21 (5): 566–9. doi:10.1038 / nbt810. PMID 12665801. S2CID 23783563.
- Schubert A, Grimm S (leden 2004). „Cyklofilin D, součást přechodového póru propustnosti, je represorem apoptózy“. Výzkum rakoviny. 64 (1): 85–93. doi:10.1158 / 0008-5472.CAN-03-0476. PMID 14729611.
- Machida K, Osada H (prosinec 2003). „Molekulární interakce mezi cyklofilinem D a adenin nukleotidem translokátorem při uvolňování cytochromu c: určuje, zda je uvolňování cytochromu c závislé na přechodu permeability nebo ne?“. Annals of the New York Academy of Sciences. 1010: 182–5. doi:10.1196 / annals.1299.031. PMID 15033717. S2CID 1034903.
- Carrello A, Allan RK, Morgan SL, Owen BA, Mok D, Ward BK, Minchin RF, Toft DO, Ratajczak T (2005). "Interakce Hsp90 cochaperone cyklophilin 40 s Hsc70". Stres buněk a chaperony. 9 (2): 167–81. doi:10.1379 / CSC-26R.1. PMC 1065296. PMID 15497503.
- Barrios-Rodiles M, Brown KR, Ozdamar B, Bose R, Liu Z, Donovan RS, Shinjo F, Liu Y, Dembowy J, Taylor IW, Luga V, Przulj N, Robinson M, Suzuki H, Hayashizaki Y, Jurisica I, Wrana JL (březen 2005). "Vysoce výkonné mapování dynamické signalizační sítě v savčích buňkách". Věda. 307 (5715): 1621–5. doi:10.1126 / science.1105776. PMID 15761153. S2CID 39457788.
- Machida K, Ohta Y, Osada H (květen 2006). „Potlačení apoptózy cyklofilinem D prostřednictvím stabilizace mitochondriální vazby hexokinázy II v rakovinných buňkách“. The Journal of Biological Chemistry. 281 (20): 14314–20. doi:10,1074 / jbc.M513297200. PMID 16551620.
- Mok D, Allan RK, Carrello A, Wangoo K, Walkinshaw MD, Ratajczak T (květen 2006). „Chaperonová funkce cyklofilinu 40 se mapuje na rozštěp mezi doménami opakující se prolylizomerázu a tetratrikopeptid“. FEBS Dopisy. 580 (11): 2761–8. doi:10.1016 / j.febslet.2006.04.039. PMID 16650407. S2CID 26811748.