Легкая цепь ферритина

Белок, обнаруженный в организме человека

Легкая цепь ферритина — это белок , который у людей кодируется геном FTL . [ ^{4] [5] [6]} Ферритин — это основной белок, отвечающий за хранение внутриклеточного железа у прокариот и эукариот . Это гетерополимер, состоящий из 24 субъединиц, тяжелых и легких цепей ферритина. ^[6] Этот ген имеет несколько псевдогенов . ^[6]

Он аномально экспрессируется у плодов как ЭКО, так и ИКСИ , что может способствовать повышению риска врожденных дефектов при использовании этих вспомогательных репродуктивных технологий . ^[7]

Функция

Железо чрезвычайно важно для развития нейронов, транспорта через кластеры железа и серы, цепи переноса электронов, а также синтеза и распада нейротрансмиттеров. Функция FTL заключается в том, чтобы действовать как резервуар железа и удалять избыток железа из организма. Поскольку железо играет роль в переносе электронов, существует потенциал для образования свободных, высокотоксичных радикалов, что делает роль FTL как детоксиканта железа очень значимой. ^[8] Скорость поглощения и высвобождения железа может зависеть от изменений в компонентах легких и тяжелых цепей ферритина. ^[6] Хотя легкая цепь ферритина, в отличие от тяжелой цепи ферритина, не обладает ферроксидазной активностью, легкая цепь может отвечать за перенос электронов через клетку белка ферритина. ^[9]

Клиническое значение

Известно, что окислительный стресс, вызванный радикалами железа, образующимися в ETC, и повышение уровня железа, вызванное дефектами гена FTL, являются причиной возникновения нейродегенеративных заболеваний и синдрома гиперферритинемии-катаракты . ^{[8] [10]}

Мутации гена FTL вызывают редкое заболевание базальных ганглиев , возникающее у взрослых, также известное как нейроферритинопатия . ^[11] Эти мутации находятся конкретно в экзоне четыре гена FTL. Существует два различных токсических механизма, которые приводят к нейроферритинопатии, и это нарушения метаболизма железа и создание свободных радикалов железа, что приводит к окислительному стрессу и гибели клеток. ^[12]

Взаимодействия

Было показано, что легкая цепь ферритина взаимодействует с FTH1 . ^{[13] [14]} Молекула кислорода действует как конечный акцептор электронов во время окисления железа в аэробном метаболизме. Исследование, проведенное с различными апоферритинами с различным составом тяжелых и легких субъединиц, показало, что обе субъединицы играют ключевую роль в цепи переноса электронов. ^[9] Ни одна из субъединиц сама по себе не обладает способностью восстанавливать цитохром c, и, таким образом, первый шаг, окисление Fe2 ⁺ до Fe3 ⁺ , может быть выполнен тяжелой цепью, а легкие цепи отвечают за перенос электронов. ^[9]

FTL регулируется железом, и с увеличением железа происходит как увеличение экспрессии FTL, так и уровня PEN-2 , что приводит к увеличению активности γ-секретазы. В связи с этим, снижение экспрессии FTL приводит к снижению уровня белка PEN-2 . ^[15]

Смотрите также

• Ферритин

Ссылки

1. GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000087086 – Ensembl , май 2017 г.
2. "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
3. "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
4. Lebo RV, Kan YW, Cheung MC, Jain SK, Drysdale J (декабрь 1985 г.). «Последовательности генов легкой цепи ферритина человека, сопоставленные с несколькими отсортированными хромосомами». Hum. Genet . 71 (4): 325–8. doi :10.1007/BF00388458. PMID  3000916. S2CID  2574558.
5. Гаспарини П., Кальвано С., Мемео Э., Бишелья Л., Зеланте Л. (апрель 1997 г.). «Присвоение гена ферритина L (FTL) полосе хромосомы человека 19q13.3 путем гибридизации in situ». Энн. Жене . 40 (4): 227–8. ПМИД  9526618.
6. "FTL ферритин, легкий полипептид". Национальный центр биотехнологической информации . 5 июля 2009 г. Получено 20 июля 2009 г.
7. Zhang Y, Zhang YL, Feng C, Wu YT, Liu AX, Sheng JZ, Cai J, Huang HF (октябрь 2008 г.). «Сравнительный протеомный анализ человеческой плаценты, полученной с помощью вспомогательных репродуктивных технологий». Proteomics . 8 (20): 4344–56. doi :10.1002/pmic.200800294. PMID  18792929. S2CID  206362532.
8. Видал, Рубен; Миравалле, Летисия; Гао, Сяоин; Барбейто, Ана Г.; Барайбар, Мартин А.; Хекматьяр, Шахрияр К.; Видел, Марио; Бансал, Навин; Делисл, Мари Б.; Гетти, Бернардино (2008-01-02). «Экспрессия мутантной формы гена легкой цепи ферритина вызывает нейродегенерацию и перегрузку железом у трансгенных мышей». Журнал нейронауки . 28 (1): 60–67. doi :10.1523/JNEUROSCI.3962-07.2008. ISSN  0270-6474. PMC 2394191. PMID 18171923  . 
9. Carmona U, Li L, Zhang L, Knez M (2014). «Субъединицы легкой цепи ферритина: ключевые элементы для переноса электронов через белковую клетку». Chemical Communications . 50 (97): 15358–15361. doi :10.1039/c4cc07996e. PMID  25348725.
10. Зандман-Годдард Г., Шенфельд И. (2007). «Ферритин при аутоиммунных заболеваниях». Autoimmun Rev. 6 ( 7): 457–63. doi :10.1016/j.autrev.2007.01.016. PMID  17643933.
11. Грегори А., Хейфлик С.Дж. (2011). «Генетика нейродегенерации с накоплением железа в мозге». Curr Neurol Neurosci Rep . 11 (3): 254–61. doi :10.1007/s11910-011-0181-3. PMC 5908240. PMID  21286947 . 
12. Нисида, Кацуя; Гарринджер, Холли; Футамура, Наонобу; Фунакава, Итара; Джиннай, Кенджи; Видаль, Рубен; Такао, Масаки (12 апреля 2014 г.). «Новая мутация легкой цепи ферритина при нейроферритинопатии с атипичным проявлением». Журнал неврологических наук . 342 (1–2): 173–177. дои : 10.1016/j.jns.2014.03.060. ПМК 4048789 . PMID  24825732 – через библиотеки Хантер-колледжа. 
13. Руал Дж. Ф., Венкатесан К., Хао Т., Хиродзан-Кисикава Т., Дрико А., Ли Н., Берриз Г.Ф., Гиббонс Ф.Д., Дрезе М., Айви-Гедесу Н., Клитгорд Н., Саймон С., Боксем М., Мильштейн С., Розенберг Дж., Голдберг Д.С., Чжан Л.В., Вонг С.Л., Франклин Г., Ли С., Альбала Дж.С., Лим Дж., Фротон С., Лламосас Е., Чевик С., Бекс С., Ламеш П., Сикорски Р.С., Ванденхаут Дж., Зогби Х.И., Смоляр А., Босак С., Секерра Р., Дусетт-Стамм Л., Кьюсик М.Э., Хилл Д.Е., Рот Ф.П., Видал. М (октябрь 2005 г.). «К карте сети белок-белковых взаимодействий человека в масштабе протеома». Природа . 437 (7062): 1173–8. Bibcode : 2005Natur.437.1173R. doi : 10.1038/nature04209. PMID  16189514. S2CID  4427026.
14. Стельцль Ю, Ворм Ю, Лаловски М, Хениг С, Брембек Ф.Х., Гёлер Х, Стродике М, Ценкнер М, Шенхерр А, Кеппен С, Тимм Дж, Минцлафф С, Абрахам С, Бок Н, Китцманн С, Гёдде А, Токсёз Э, Дрёге А, Кробич С, Корн Б, Бирхмайер В, Лерах Х, Ванкер Э.Э. (сентябрь 2005 г.). «Сеть белок-белкового взаимодействия человека: ресурс для аннотирования протеома». Клетка . 122 (6): 957–68. дои : 10.1016/j.cell.2005.08.029. hdl : 11858/00-001M-0000-0010-8592-0 . PMID  16169070. S2CID  8235923.
15. Ли, Синьсинь; Лю, Ицянь; Чжэн, Цюян; Яо, Гуоруй; Ченг, Пэн; Бу, Гоцзюнь; Сюй, Хуаси; Чжан, Юн-Ву (8 мая 2013 г.). «Легкая цепь ферритина взаимодействует с PEN-2 и влияет на активность гамма-секретазы». Письма по неврологии . 548 : 90–94. doi :10.1016/j.neulet.2013.05.018. ПМЦ 3724929 . ПМИД  23685131. 

Дальнейшее чтение

• Munro HN, Aziz N, Leibold EA, Murray M, Rogers J, Vass JK, White K (1988). «Гены ферритина: структура, экспрессия и регуляция». Ann. NY Acad. Sci . 526 (1): 113–23. Bibcode : 1988NYASA.526..113M. doi : 10.1111/j.1749-6632.1988.tb55497.x. PMID  3291676. S2CID  40903486.
• Cazzola M, Skoda RC (июнь 2000 г.). «Трансляционная патофизиология: новый молекулярный механизм заболеваний человека». Blood . 95 (11): 3280–8. doi :10.1182/blood.V95.11.3280. PMID  10828006.
• Arosio P, Adelman TG, Drysdale JW (июнь 1978 г.). «О гетерогенности ферритина. Дополнительные доказательства гетерополимеров». J. Biol. Chem . 253 (12): 4451–8. doi : 10.1016/S0021-9258(17)34741-5 . PMID  659425.
• Gatti RA, Shaked R, Mohandas TK, Salser W (октябрь 1987 г.). «Гены ферритина человека: хромосомные назначения и полиморфизмы». Am. J. Hum. Genet . 41 (4): 654–67. PMC  1684326. PMID  2821803 .
• Chou CC, Gatti RA, Fuller ML, Concannon P, Wong A, Chada S, Davis RC, Salser WA (февраль 1986 г.). «Структура и экспрессия генов ферритина в линии промиелоцитарных клеток человека, которая дифференцируется in vitro». Mol. Cell. Biol . 6 (2): 566–73. doi :10.1128/mcb.6.2.566. PMC  367547 . PMID  3023856.
• Santoro C, Marone M, Ferrone M, Costanzo F, Colombo M, Minganti C, Cortese R, Silengo L (апрель 1986 г.). «Клонирование гена, кодирующего человеческий L-апоферритин». Nucleic Acids Res . 14 (7): 2863–76 . doi :10.1093/nar/14.7.2863. PMC  339708. PMID  3754330.
• Boyd D, Vecoli C, Belcher DM, Jain SK, Drysdale JW (сентябрь 1985 г.). «Структурные и функциональные связи цепей H и L человеческого ферритина, выведенные из клонов кДНК». J. Biol. Chem . 260 (21): 11755–61. doi : 10.1016/S0021-9258(17)39094-4 . PMID  3840162.
• Worwood M, Brook JD, Cragg SJ, Hellkuhl B, Jones BM, Perera P, Roberts SH, Shaw DJ (1985). «Распределение генов ферритина человека по хромосомам 11 и 19q13.3----19qter». Hum. Genet . 69 (4): 371–4. doi :10.1007/BF00291657. PMID  3857215. S2CID  23574066.
• Dörner MH, Salfeld J, Will H, Leibold EA, Vass JK, Munro HN (май 1985). "Структура РНК-мессенджера легкой субъединицы ферритина человека: сравнение с сообщением тяжелой субъединицы и функциональные последствия". Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 82 (10): 3139–43. Bibcode :1985PNAS...82.3139D. doi : 10.1073/pnas.82.10.3139 . PMC  397730 . PMID  3858810.
• Caskey JH, Jones C, Miller YE, Seligman PA (январь 1983 г.). «Ген ферритина человека отнесен к хромосоме 19». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 80 (2): 482–6. Bibcode :1983PNAS...80..482C. doi : 10.1073/pnas.80.2.482 . PMC  393402 . PMID  6572903.
• Addison JM, Fitton JE, Lewis WG, May K, Harrison PM (ноябрь 1983 г.). «Аминокислотная последовательность апоферритина печени человека». FEBS Lett . 164 (1): 139–44. doi : 10.1016/0014-5793(83)80037-4 . PMID  6653779. S2CID  21144293.
• Girelli D, Corrocher R, Bisceglia L, Olivieri O, De Franceschi L, Zelante L, Gasparini P (декабрь 1995 г.). "Молекулярная основа недавно описанного наследственного синдрома гиперферритинемии-катаракты: мутация в железочувствительном элементе гена L-субъединицы ферритина (мутация "Верона")". Blood . 86 (11): 4050–3. doi : 10.1182/blood.V86.11.4050.bloodjournal86114050 . PMID  7492760.
• Beaumont C, Leneuve P, Devaux I, Scoazec JY, Berthier M, Loiseau MN, Grandchamp B, Bonneau D (декабрь 1995 г.). «Мутация в железочувствительном элементе мРНК L ферритина в семье с доминирующей гиперферритинемией и катарактой». Nat. Genet . 11 (4): 444–6. doi :10.1038/ng1295-444. PMID  7493028. S2CID  25573910.
• Д'Агостино П., Фаниелло М.К., Куарезима Б., Бевилаква М.А., Тиано М.Т., Аммендола Р., Чимино Ф., Костанцо Ф. (октябрь 1995 г.). «Отрицательные и положительные элементы в промоторной области гена апоферритина L человека». Биохим. Биофиз. Рез. Коммун . 215 (1): 329–37. дои : 10.1006/bbrc.1995.2470. ПМИД  7575610.
• Rogers JT, Andriotakis JL, Lacroix L, Durmowicz GP, Kasschau KD, Bridges KR (июль 1994 г.). «Трансляционное усиление мРНК H-ферритина действием интерлейкина-1 бета через 5'-лидерные последовательности, отличные от элемента, реагирующего на железо». Nucleic Acids Res . 22 (13): 2678–86. doi :10.1093/nar/22.13.2678. PMC  308227. PMID  8041631 .
• Spanner M, Weber K, Lanske B, Ihbe A, Siggelkow H, Schütze H, Atkinson MJ (август 1995 г.). «Железосвязывающий белок ферритин экспрессируется в клетках остеобластической линии in vitro и in vivo». Bone . 17 (2): 161–5. doi :10.1016/S8756-3282(95)00176-X. PMID  8554925.
• Rogers JT (март 1996). «Трансляция ферритина интерлейкином-6: роль последовательностей выше стартовых кодонов генов тяжелой и легкой субъединиц». Blood . 87 (6): 2525–37. doi : 10.1182/blood.V87.6.2525.bloodjournal8762525 . PMID  8630420.
• Pang JH, Jiang MJ, Chen YL, Wang FW, Wang DL, Chu SH, Chau LY (май 1996). "Повышенная экспрессия гена ферритина при атеросклеротических поражениях". J. Clin. Invest . 97 (10): 2204–12. doi :10.1172/JCI118661. PMC  507299. PMID  8636399 .

Внешние ссылки

• Запись GeneReviews/NCBI/NIH/UW о нейроферритинопатии