Stathmin - Stathmin
Stathmin, также известный как метабластин и онкопротеин 18 это белок что у людей кодируется STMN1 ген.
Статмин - это очень консервативный 17 кДа белок это имеет решающее значение для регуляции клетки цитоскелет. Изменения цитоскелета важны, потому что цитоскелет является каркасом, необходимым для многих клеточных процессов, таких как организация цитоплазмы, деление клеток и подвижность клеток.[5] В частности, статмин имеет решающее значение в регулировании клеточный цикл.[6] Он находится исключительно в эукариоты.
Его функция как важного регуляторного белка микротрубочка динамика хорошо охарактеризована.[7] Эукариотические микротрубочки - один из трех основных компонентов клеточного цитоскелет. Это высокодинамичные конструкции, которые постоянно чередуются между сборкой и разборкой. Статмин выполняет важную функцию в регулировании быстрого ремоделирования микротрубочек цитоскелета в ответ на потребности клетки. Микротрубочки представляют собой цилиндрические полимеры α, β-тубулина. Их сборка частично определяется концентрацией свободных тубулин в цитоплазма.[8]
При низких концентрациях свободного тубулина скорость роста на концах микротрубочек замедляется, что приводит к увеличению скорости деполимеризации (разборки).[7][9]
Структура
Stathmin и связанные с ним белки SCG10 и XB3, содержат N-вывод домен (XB3 содержит дополнительную N-концевую гидрофобную область), 78 аминокислота спиральная катушка область и короткий С-концевой домен.
Функция
Функция Stathmin - регулировать цитоскелет из клетка. Цитоскелет состоит из длинных полых цилиндров, называемых микротрубочки. Эти микротрубочки состоят из альфа и бета. тубулин гетеродимеры. Изменения в цитоскелете известны как динамика микротрубочек; добавление субъединиц тубулина приводит к полимеризации и их потере, деполимеризации.[5] Статмин регулирует их, способствуя деполимеризации микротрубочек или предотвращая полимеризацию гетеродимеров тубулина.[6]
Кроме того, считается, что Статмин играет роль в клеточная сигнализация путь. Статмин повсеместно фосфорилированный белок что заставляет его действовать как внутриклеточный реле для различных регуляторных путей,[10] функционирует через множество вторые посланники.
Его фосфорилирование и экспрессия гена регулируются во всем разработка [11] и в ответ на внеклеточный сигналы регулирующие клетка распространение дифференциация и функция.[12]
Взаимодействия
| Stathmin | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Структура тубулин-колхицин-винбластин: статмин-подобный доменный комплекс | |||||||||
| Идентификаторы | |||||||||
| Символ | Stathmin | ||||||||
| Pfam | PF00836 | ||||||||
| ИнтерПро | IPR000956 | ||||||||
| PROSITE | PDOC00487 | ||||||||
| SCOP2 | 1sa0 / Объем / СУПФАМ | ||||||||
| |||||||||
Статмин взаимодействует с двумя молекулами димерного α, β-тубулина с образованием плотного тройного комплекса, называемого T2S комплекс.[7] Один моль статмина связывается с двумя молями димеров тубулина через stathmin-подобный домен (SLD).[9] Когда статмин секвестрирует тубулин в комплекс T2S, тубулин становится неполимеризуемым. Без тубулина полимеризация, сборка микротрубочек отсутствует.[7] Статмин также способствует разборке микротрубочек, воздействуя непосредственно на концы микротрубочек.[6]
Скорость сборки микротрубочек является важным аспектом роста клеток, поэтому регуляция статмина связана с клеточный цикл прогресс. Регулирование статмина зависит от клеточного цикла и контролируется клеточным протеинкиназы в ответ на специфические клеточные сигналы.[9] Фосфорилирование на четырех остатках серина на статмине, названном Ser16, Ser25, Ser38 и Ser63 вызывает ослабление связывания статмина и тубулина. Stathmin фосфорилирование увеличивает концентрацию тубулина, доступного в цитоплазме для сборки микротрубочек. Для ячеек для сборки митотическое веретено необходимо для инициации митотической фазы клеточного цикла, должно происходить фосфорилирование статмина. Без роста и сборки микротрубок митотическое веретено не может сформироваться, и клеточный цикл останавливается. В цитокинез В последней фазе клеточного цикла происходит быстрое дефосфорилирование статмина, чтобы блокировать возвращение клетки в клеточный цикл, пока она не будет готова.[9]
Клиническое значение
Роль статмина в регуляции клеточного цикла заставляет его быть онкопротеин названный онкопротеин 18 (op18). Статмин (он же op18) может вызывать неконтролируемую пролиферацию клеток, если он мутировал и не функционирует должным образом. Если статмин не может связываться с тубулином, он обеспечивает постоянную сборку микротрубочек и, следовательно, постоянный митотическое веретено сборка. При отсутствии регуляции митотического веретена клеточный цикл может бесконтрольно циклически меняться, что приводит к нерегулируемому росту клеток, характерному для рак клетки.[9]
Роль в социальном поведении
Мыши без статмина имеют недостаток врожденного и приобретенного страха. Статмин - / - самки плохо оценивают угрозы, что ведет к отсутствию врожденной родительской заботы и социального взаимодействия взрослых. У них отсутствует мотивация для получения щенков и они не могут выбрать безопасное место для строительства гнезда. Тем не менее, они улучшают социальное взаимодействие.[13]
Рекомендации
- ^ а б c ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000117632 - Ансамбль, Май 2017
- ^ а б c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000028832 - Ансамбль, Май 2017
- ^ "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
- ^ "Ссылка на Mouse PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
- ^ а б Куех Х.Ю., Митчисон Т.Дж. (август 2009 г.). «Структурная пластичность в динамике полимеров актина и тубулина». Наука. 325 (5943): 960–3. Bibcode:2009Наука ... 325..960K. Дои:10.1126 / science.1168823. ЧВК 2864651. PMID 19696342.
- ^ а б c Рубин К.И., Атве Г.Ф. (октябрь 2004 г.). «Роль статмина в регуляции клеточного цикла». Журнал клеточной биохимии. 93 (2): 242–50. Дои:10.1002 / jcb.20187. PMID 15368352.
- ^ а б c d Журден Л., Курми П., Собель А., Панталони Д., Карлье М. Ф. (сентябрь 1997 г.). «Статмин: связывающий тубулин белок, который образует тройной комплекс T2S с двумя молекулами тубулина». Биохимия. 36 (36): 10817–21. Дои:10.1021 / bi971491b. PMID 9312271.
- ^ Clément MJ, Jourdain I, Lachkar S, Savarin P, Gigant B, Knossow M, Toma F, Sobel A, Curmi PA (ноябрь 2005 г.). «N-концевые статминоподобные пептиды связывают тубулин и препятствуют сборке микротрубочек». Биохимия. 44 (44): 14616–25. Дои:10.1021 / bi0512492. PMID 16262261.
- ^ а б c d е Cassimeris L (февраль 2002 г.). «Онкопротеин 18 / stathmin семейство дестабилизаторов микротрубочек». Текущее мнение в области клеточной биологии. 14 (1): 18–24. Дои:10.1016 / S0955-0674 (01) 00289-7. PMID 11792540.
- ^ Maucuer A, Doye V, Sobel A (май 1990 г.). «Разница в одной аминокислоте отличает человеческие и крысиные последовательности статмина, повсеместного внутриклеточного фосфопротеина, связанного с регуляцией клеток». Письма FEBS. 264 (2): 275–8. Дои:10.1016 / 0014-5793 (90) 80266-L. PMID 2358074. S2CID 30922217.
- ^ Мокер А., Моро Дж., Мешали М., Собель А. (август 1993 г.). «Семейство генов Stathmin: филогенетическое сохранение и регуляция развития у Xenopus». Журнал биологической химии. 268 (22): 16420–9. PMID 8344928.
- ^ Doye V, Soubrier F, Bauw G, Boutterin MC, Beretta L, Koppel J, Vandekerckhove J, Sobel A (июль 1989 г.). «Одна кДНК кодирует две изоформы статмина, фосфопротеина, обогащенного нейронами, регулируемого в процессе развития». Журнал биологической химии. 264 (21): 12134–7. PMID 2745432.
- ^ Мартель Г., Ниши А., Шумятский Г.П. (сентябрь 2008 г.). «Статмин показывает диссоциативные роли базолатеральной миндалины в родительском и социальном поведении». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 105 (38): 14620–5. Bibcode:2008ПНАС..10514620М. Дои:10.1073 / pnas.0807507105. ЧВК 2567152. PMID 18794533.
дальнейшее чтение
- Собель А (август 1991 г.). «Stathmin: ретрансляционный фосфопротеин для множественной передачи сигналов?». Тенденции в биохимических науках. 16 (8): 301–5. Дои:10.1016 / 0968-0004 (91) 90123-D. PMID 1957351.
- Steinmetz MO (май 2007 г.). «Структура и термодинамика взаимодействия тубулина и статмина». Журнал структурной биологии. 158 (2): 137–47. Дои:10.1016 / j.jsb.2006.07.018. PMID 17029844.
- Doye V, Le Gouvello S, Dobransky T, Chneiweiss H, Beretta L, Sobel A (октябрь 1992 г.). «Экспрессия трансфицированной кДНК статмина выявляет новые фосфорилированные формы, связанные с онтогенетической и функциональной регуляцией клеток». Биохимический журнал. 287 (Pt 2) (Pt 2): 549–54. Дои:10.1042 / bj2870549. ЧВК 1133199. PMID 1445213.
- Лабдон Дж. Э., Ньевес Э., Шубарт Великобритания (февраль 1992 г.). «Анализ фосфопротеина p19 с помощью жидкостной хроматографии / масс-спектрометрии. Идентификация двух пролин-направленных сайтов фосфорилирования серина и заблокированного аминоконца». Журнал биологической химии. 267 (5): 3506–13. PMID 1737801.
- Мельхем Р.Ф., Чжу XX, Хайлат Н., Стралер-младший, Ханаш С.М. (сентябрь 1991 г.). «Характеристика гена фосфопротеина, связанного с пролиферацией (онкопротеин 18), выраженного в больших количествах при остром лейкозе». Журнал биологической химии. 266 (27): 17747–53. PMID 1917919.
- Ferrari AC, Seuanez HN, Hanash SM, Atweh GF (июль 1990 г.). «Ген, который кодирует ассоциированный с лейкемией фосфопротеин (p18), отображается на полосы хромосомы 1p35-36.1». Гены, хромосомы и рак. 2 (2): 125–9. Дои:10.1002 / gcc.2870020208. PMID 2278968.
- Маукер А., Дойе В., Собель А. (май 1990 г.). «Разница в одной аминокислоте отличает человеческие и крысиные последовательности статмина, повсеместного внутриклеточного фосфопротеина, связанного с регуляцией клеток». Письма FEBS. 264 (2): 275–8. Дои:10.1016 / 0014-5793 (90) 80266-L. PMID 2358074. S2CID 30922217.
- Чжу ХХ, Козарский К., Стралер Дж. Р., Экерскорн С., Лотцпайх Ф, Мельхем Р., Лоу Дж., Фокс Д. А., Ханаш С. М., Атве Г. Ф. (август 1989 г.). «Молекулярное клонирование нового человеческого гена, связанного с лейкемией. Доказательства сохранения у видов животных». Журнал биологической химии. 264 (24): 14556–60. PMID 2760073.
- Собель А., Буттерин М.С., Беретта Л., Чнейвейс Н., Дой В., Пейро-Сен-Поль Н. (март 1989 г.). «Внутриклеточные субстраты для внеклеточной передачи сигналов. Характеристика повсеместного, обогащенного нейронами фосфопротеина (статмина)». Журнал биологической химии. 264 (7): 3765–72. PMID 2917975.
- Маукер А., Камонис Дж. Х., Собель А. (апрель 1995 г.). «Взаимодействие статмина с предполагаемой киназой и белковыми доменами, образующими спиральную спираль». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 92 (8): 3100–4. Bibcode:1995ПНАС ... 92.3100М. Дои:10.1073 / пнас.92.8.3100. ЧВК 42112. PMID 7724523.
- Като С., Секин С., О С.В., Ким Н.С., Умедзава И., Абэ Н., Ёкояма-Кобаяси М., Аоки Т. (декабрь 1994 г.). «Строительство банка полноразмерных кДНК человека». Ген. 150 (2): 243–50. Дои:10.1016/0378-1119(94)90433-2. PMID 7821789.
- Curmi PA, Maucuer A, Asselin S, Lecourtois M, Chaffotte A, Schmitter JM, Sobel A (июнь 1994). «Молекулярная характеристика человеческого статмина, экспрессированного в Escherichia coli: сайт-направленный мутагенез двух фосфорилируемых серинов (Ser-25 и Ser-63)». Биохимический журнал. 300 (Pt 2) (Pt 2): 331–8. Дои:10.1042 / bj3000331. ЧВК 1138166. PMID 8002936.
- Кумар Р., Хауген Дж. Д. (июнь 1994 г.). «Остеобластоподобные клетки человека и крысы экспрессируют статмин, белок, регулирующий рост». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях. 201 (2): 861–5. Дои:10.1006 / bbrc.1994.1780. PMID 8003023.
- Браттсанд Г., Марклунд Ю., Ниландер К., Роос Г., Гуллберг М. (март 1994 г.). «Регулируемое клеточным циклом фосфорилирование онкопротеина 18 по Ser16, Ser25 и Ser38». Европейский журнал биохимии. 220 (2): 359–68. Дои:10.1111 / j.1432-1033.1994.tb18632.x. PMID 8125092.
- Marklund U, Brattsand G, Osterman O, Ohlsson PI, Gullberg M (декабрь 1993 г.). «Множественные пути передачи сигнала вызывают фосфорилирование серинов 16, 25 и 38 онкопротеина 18 в Т-лимфоцитах». Журнал биологической химии. 268 (34): 25671–80. PMID 8245003.
- Marklund U, Brattsand G, Shingler V, Gullberg M (июль 1993 г.). «Серин 25 онкопротеина 18 является основной цитозольной мишенью для митоген-активируемой протеинкиназы». Журнал биологической химии. 268 (20): 15039–47. PMID 8325880.
- Беретта Л., Добранский Т., Собель А. (сентябрь 1993 г.). «Множественное фосфорилирование статмина. Идентификация четырех сайтов, фосфорилированных в интактных клетках и in vitro циклической АМФ-зависимой протеинкиназой и p34cdc2». Журнал биологической химии. 268 (27): 20076–84. PMID 8376365.
- Хосоя Х., Исикава К., Дохи Н., Маруноути Т. (август 1996 г.). «Транскрипционная и посттранскрипционная регуляция pr22 (Op18) с контролем пролиферации». Структура и функции клеток. 21 (4): 237–43. Дои:10.1247 / csf.21.237. PMID 8906359.
- Ларссон Н., Марклунд Ю., Градин Х.М., Браттсанд Г., Гуллберг М. (сентябрь 1997 г.). «Контроль динамики микротрубочек с помощью онкопротеина 18: анализ регулирующей роли мультисайтового фосфорилирования во время митоза». Молекулярная и клеточная биология. 17 (9): 5530–9. Дои:10.1128 / mcb.17.9.5530. ЧВК 232401. PMID 9271428.