Plectin - Plectin

PLEC
Protein PLEC1 PDB 1mb8.png
Dostupné struktury
PDBHledání ortologu: PDBe RCSB
Identifikátory
AliasyPLEC, EBS1, EBSMD, EBSND, EBSO, EBSOG, EBSPA, HD1, LGMD2Q, PCN, PLEC1, PLEC1b, PLTN, plektin, LGMDR17
Externí IDOMIM: 601282 MGI: 1277961 HomoloGene: 384 Genové karty: PLEC
Umístění genu (člověk)
Chromozom 8 (lidský)
Chr.Chromozom 8 (lidský)[1]
Chromozom 8 (lidský)
Genomic location for PLEC
Genomic location for PLEC
Kapela8q24.3Start143,915,147 bp[1]
Konec143,976,734 bp[1]
Ortology
DruhČlověkMyš
Entrez

5339

18810

Ensembl

ENSG00000178209

ENSMUSG00000022565

UniProt

Q15149

Q9QXS1

RefSeq (mRNA)
RefSeq (protein)
Místo (UCSC)Chr 8: 143,92 - 143,98 MbChr 15: 76,17 - 76,23 Mb
PubMed Vyhledávání[3][4]
Wikidata
Zobrazit / upravit člověkaZobrazit / upravit myš

Plectin je obr protein téměř ve všech savčí buňky který funguje jako spojovací článek mezi třemi hlavními složkami cytoskelet: aktin mikrofilamenta, mikrotubuly a mezilehlá vlákna.[5] Kromě toho plektin spojuje cytoskelet s křižovatkami nalezenými v plazmatická membrána které strukturálně spojují různé buňky. Tím, že drží tyto různé sítě pohromadě, hraje plektin důležitou roli při udržování mechanické integrity a viskoelastický vlastnosti papírové kapesníky.[6]

Struktura

Plektin může v buňkách existovat jako několik alternativně sestřižených izoforem, vše kolem 500 kDa a> 4 000 aminokyselin.[7][8] Struktura plektinu je považována za a dimer skládající se z centrální svinutá cívka z alfa helixy připojení dvou velkých globulárních domén (jedna na každém konci). Tyto globulární domény jsou zodpovědné za připojení plektinu k jeho různým cytoskeletálním cílům. Karboxyterminální doména je vytvořena ze 6 vysoce homologních opakujících se oblastí. Je známo, že subdoména mezi oblastmi pět a šest této domény se připojuje k mezilehlým vláknům cytokeratin a vimentin. Na opačném konci proteinu, v N-terminální doméně, byla definována oblast odpovědná za vazbu aktin.[9] V roce 2004 to byla přesná krystalová struktura aktin vazebná doména (ABD) byla stanovena u myší a bylo prokázáno, že je složena ze dvou kalponin homologické (CH) domény.[10] Plektin je exprimován téměř ve všech savčích tkáních. v srdeční sval a kosterní sval, plectin je lokalizován na specializované entity známé jako Z-disky.[11] Plektin váže několik proteinů, včetně vinkulin, DES,[12] aktin.,[6][13] fodrin,[6][13] proteiny asociované s mikrotubuly,[6][13] jaderný laminin B.,[6][13] SPTAN1,[14][15] vimentin[14][15][16] a ITGB4.[6][13]

Funkce

Studie využívající plektin knockout myš osvětlily funkce plektinu. Štěňata zemřela 2–3 dny po narození a tyto myši vykazovaly výrazné kožní abnormality, včetně degenerace keratinocyty. Významně byly ovlivněny také tkáně kosterního a srdečního svalu. Srdeční vložené disky byly rozpadnuty a sarkomery byly nepravidelně tvarovány a intracelulární akumulace aberantních izolovaných myofibrilárních svazků a Z-disk byly také pozorovány složky. Vyjádření vinkulin ve svalových buňkách byl nápadně down-regulován.[17] Pomocí zlaté-imunoelektronové mikroskopie imunoblotování a imunofluorescence Bylo zjištěno, že experimenty plectin se sdružují se všemi třemi hlavními složkami cytoskeletu. Ve svalu se plektin váže na periferii Z-disků,[12] a spolu s proteinem intermediárního vlákna desmin, mohou tvořit boční vazby mezi sousedními Z-disky. Zdá se také, že tato interakce mezi plektinovými a desminovými intermediárními vlákny usnadňuje těsnou asociaci myofibril a mitochondrií, a to jak na Z-discích, tak i na ostatních sarkoméra.[18] Plectin také slouží k propojení cytoskeletu s mezibuněčnými spoji, jako je např desmosomy a hemidesmosomy, které spojují sítě mezi vlákny mezi buňkami. Bylo zjištěno, že plektin se lokalizuje do desmosomů a studie in vitro ukázaly, že může tvořit mosty mezi desmosomovým proteinem, desmoplakin a mezivlákna.[19] V hemidesmosomech bylo prokázáno, že plektin interaguje s integrin β4 podjednotky hemidesmosomového plaku a fungují jako svorky k navázání intermediárního vlákna cytokeratin na křižovatku.[20]

Klinický význam

Mutace v PLEC byly spojovány s epidermolysis bullosa simplex se svalovou dystrofií.[21] Nedávno byla jako příčina fibrilace síní u některých populací navržena missense varianta PLEC.[22] Rovněž bylo zaznamenáno izolované zhutnění levé komory doprovázející epidermolysis bullosa simplex se svalovou dystrofií.[23]Plectin byl navržen jako biomarker pro rakovina slinivky.[24][25] Ačkoli normálně a cytoplazmatický protein, je plektin exprimován na buněčné membráně v duktální adenokarcinom pankreatu (PDAC) a lze jej proto použít k cílení buněk PDAC.[24]

Viz také

Reference

  1. ^ A b C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000178209 - Ensembl, Květen 2017
  2. ^ A b C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000022565 - Ensembl, Květen 2017
  3. ^ „Human PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
  4. ^ „Myš PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
  5. ^ Svitkina TM, Verkhovsky AB, Borisy GG (listopad 1996). „Plektinová boční ramena zprostředkovávají interakci intermediárních vláken s mikrotubuly a dalšími složkami cytoskeletu“. The Journal of Cell Biology. 135 (4): 991–1007. doi:10.1083 / jcb.135.4.991. PMC  2133373. PMID  8922382.
  6. ^ A b C d E F Wiche G (září 1998). „Role plektinu v organizaci a dynamice cytoskeletu“ (abstraktní). Journal of Cell Science. 111 (17): 2477–86. PMID  9701547.
  7. ^ „Archivovaná kopie“. Archivovány od originál dne 2016-03-05. Citováno 2015-04-13.CS1 maint: archivovaná kopie jako titul (odkaz)
  8. ^ Zong, N. C .; Li, H; Li, H; Lam, M. P .; Jimenez, R. C .; Kim, C. S .; Deng, N; Kim, A. K.; Choi, J. H .; Zelaya, I; Liem, D; Meyer, D; Odeberg, J; Fang, C; Lu, H. J .; Xu, T; Weiss, J; Duan, H; Uhlen, M; Yates Jr, 3.; Apweiler, R; Ge, J; Hermjakob, H; Ping, P (2013). „Integrace biologie a medicíny srdečních proteomů pomocí specializované znalostní databáze“. Výzkum oběhu. 113 (9): 1043–53. doi:10.1161 / CIRCRESAHA.113.301151. PMC  4076475. PMID  23965338.
  9. ^ Winter L, Wiche G (leden 2013). „Mnoho tváří plektinu a plektinopatií: patologie a mechanismy“. Acta Neuropathologica. 125 (1): 77–93. doi:10.1007 / s00401-012-1026-0. PMID  22864774. S2CID  12429741.
  10. ^ Sevcík J, Urbániková L, Kost'an J, Janda L, Wiche G (květen 2004). "Aktin-vazebná doména myšího plektinu. Krystalová struktura a vazba na vimentin". European Journal of Biochemistry / FEBS. 271 (10): 1873–84. doi:10.1111 / j.1432-1033.2004.04095.x. PMID  15128297.
  11. ^ Zernig G, Wiche G (červenec 1985). „Morfologická integrita jednotlivých dospělých srdečních myocytů izolovaných působením kolagenázy: imunolokalizace tubulinu, proteiny 1 a 2 spojené s mikrotubuly, plektin, vimentin a vinkulin.“ European Journal of Cell Biology. 38 (1): 113–22. PMID  2992982.
  12. ^ A b Hijikata T, Murakami T, Imamura M, Fujimaki N, Ishikawa H (březen 1999). „Plectin je spojovací článek meziproduktových vláken se Z-disky ve vláknech kosterního svalstva“. Journal of Cell Science. 112 (6): 867–76. PMID  10036236.
  13. ^ A b C d E Steinböck FA, Wiche G (únor 1999). "Plectin: záměrně cytolinker". Biologická chemie. 380 (2): 151–8. doi:10.1515 / BC.1999.023. PMID  10195422. S2CID  46726381.
  14. ^ A b Herrmann H, Wiche G (leden 1987). „Plectin a IFAP-300K jsou homologní proteiny vázající se na proteiny 1 a 2 asociované s mikrotubuly a na 240-kilodaltonovou podjednotku spektrinu“. The Journal of Biological Chemistry. 262 (3): 1320–5. PMID  3027087.
  15. ^ A b Brown MJ, Hallam JA, Liu Y, Yamada KM, Shaw S (červenec 2001). "Špička: integrace lidského T lymfocytárního cytoskeletu cytolinkerovým plektinem". Journal of Immunology. 167 (2): 641–5. doi:10,4049 / jimmunol.167.2.641. PMID  11441066.
  16. ^ Favre B, Schneider Y, Lingasamy P, Bouameur JE, Begré N, Gontier Y, Steiner-Champliaud MF, Frias MA, Borradori L, Fontao L (květen 2011). „Plectin interaguje s prutovou doménou proteinů intermediárního vlákna typu III desmin a vimentin“. European Journal of Cell Biology. 90 (5): 390–400. doi:10.1016 / j.ejcb.2010.11.013. PMID  21296452.
  17. ^ Andrä K, Lassmann H, Bittner R, Shorny S, Fässler R, Propst F, Wiche G (prosinec 1997). „Cílená inaktivace plektinu odhaluje základní funkci při zachování integrity cytoarchitektury kůže, svalů a srdce“. Geny a vývoj. 11 (23): 3143–56. doi:10.1101 / gad.11.23.3143. PMC  316746. PMID  9389647.
  18. ^ Reipert S, Steinböck F, Fischer I, Bittner RE, Zeöld A, Wiche G (listopad 1999). "Sdružení mitochondrií s plektinovými a desminovými mezivlákny ve pruhovaném svalu". Experimentální výzkum buněk. 252 (2): 479–91. doi:10.1006 / excr.1999.4626. PMID  10527638.
  19. ^ Huber O (září 2003). "Struktura a funkce desmosomálních proteinů a jejich role ve vývoji a nemoci". Buněčné a molekulární biologické vědy. 60 (9): 1872–90. doi:10.1007 / s00018-003-3050-7. PMID  14523549. S2CID  11557417.
  20. ^ Sonnenberg A, Liem RK (červen 2007). "Plakins ve vývoji a nemoci". Experimentální výzkum buněk. 313 (10): 2189–203. doi:10.1016 / j.yexcr.2007.03.039. PMID  17499243.
  21. ^ Bardhan, Ajoy; Bruckner-Tuderman, Leena; Chapple, Iain L. C .; Dobře, Jo-Davide; Harper, Nataša; Má, Cristina; Magin, Thomas M .; Marinkovich, M. Peter; Marshall, John F .; McGrath, John A .; Mellerio, Jemima E. (2020-09-24). "Epidermolysis bullosa". Nature Reviews Disease Primers. 6 (1): 1–27. doi:10.1038 / s41572-020-0210-0. ISSN  2056-676X.
  22. ^ Thorolfsdottir, Rosa B .; Sveinbjornsson, Gardar; Sulem, Patrick; Helgadottir, Anna; Gretarsdottir, Solveig; Benonisdottir, Stefania; Magnusdottir, Audur; Davidsson, Olafur B .; Rajamani, Sridharan; Roden, Dan M .; Darbar, Dawood; Pedersen, Terje R .; Sabatine, Marc S .; Jonsdottir, Ingileif; Arnar, David O .; Thorsteinsdottir, Unnur; Gudbjartsson, Daniel F .; Holm, Hilma; Stefansson, Kari (2017). „Varianta missense v PLEC zvyšuje riziko fibrilace síní“. Journal of the American College of Cardiology. 70 (17): 2157–2168. doi:10.1016 / j.jacc.2017.09.005. PMC  5704994. PMID  29050564.
  23. ^ Villa CR, Ryan TD, Collins JJ, Taylor MD, Lucky AW, Jefferies JL (únor 2015). "Kardiomyopatie levé komory bez zhutnění spojená s epidermolysis bullosa simplex se svalovou dystrofií a mutací PLEC1". Neuromuskulární poruchy. 25 (2): 165–8. doi:10.1016 / j.nmd.2014.09.011. PMID  25454730. S2CID  25193440.
  24. ^ A b Kelly KA, Bardeesy N, Anbazhagan R, Gurumurthy S, Berger J, Alencar H, Depinho RA, Mahmood U, Weissleder R (duben 2008). "Cílené nanočástice pro zobrazování počínajícího pankreatického duktálního adenokarcinomu". PLOS Medicine. 5 (4): e85. doi:10.1371 / journal.pmed.0050085. PMC  2292750. PMID  18416599.
  25. ^ Bausch D, Thomas S, Mino-Kenudson M, Fernández-del CC, Bauer TW, Williams M, Warshaw AL, Thayer SP, Kelly KA (leden 2011). „Plectin-1 jako nový biomarker pro rakovinu pankreatu“. Klinický výzkum rakoviny. 17 (2): 302–9. doi:10.1158 / 1078-0432.CCR-10-0999. PMC  3044444. PMID  21098698.

Další čtení

externí odkazy

  1. ^ Zong NC, Li H, Li H, Lam MP, Jimenez RC, Kim CS, Deng N, Kim AK, Choi JH, Zelaya I, Liem D, Meyer D, Odeberg J, Fang C, Lu HJ, Xu T, Weiss J , Duan H, Uhlen M, Yates JR, Apweiler R, Ge J, Hermjakob H, Ping P (říjen 2013). „Integrace biologie a medicíny srdečních proteomů pomocí specializované znalostní databáze“. Výzkum oběhu. 113 (9): 1043–1053. doi:10.1161 / CIRCRESAHA.113.301151. PMC  4076475. PMID  23965338.