stringtranslate.com

Парвальбумин

Парвальбумин ( PV ) представляет собой кальцийсвязывающий белок с низкой молекулярной массой (обычно 9–11 кДа ). У человека он кодируется геном PVALB . Это член семейства альбуминов ; он назван в честь своего размера ( парв- , от латинского parvus , что означает «маленький») и способности коагулировать.

Он имеет три мотива руки EF и структурно связан с кальмодулином и тропонином C. Парвальбумин содержится в быстросокращающихся мышцах, где его уровень самый высокий, а также в мозге и некоторых эндокринных тканях.

Парвальбумин представляет собой небольшой стабильный белок, содержащий сайты связывания кальция типа EF-hand. Он участвует в передаче сигналов кальция . Обычно этот белок разбит на три домена: домены AB, CD и EF, каждый из которых индивидуально содержит мотив спираль-петля-спираль. [5] Домен AB содержит делецию двух аминокислот в области петли, тогда как домены CD и EF содержат N-концевой и C-концевой соответственно. [5]

Белки, связывающие кальций, такие как парвальбумин, играют роль во многих физиологических процессах, а именно в регуляции клеточного цикла, выработке вторичных мессенджеров , сокращении мышц , организации микротрубочек и фототрансдукции . [6] Следовательно, кальций-связывающие белки должны различать кальций в присутствии высоких концентраций ионов других металлов. Механизм селективности кальция тщательно изучен. [6] [7]

Расположение и функции

В нервной ткани

Парвальбумин присутствует в некоторых ГАМКергических интернейронах нервной системы, особенно в ретикулярном таламусе [8] , и экспрессируется преимущественно люстровыми и корзинчатыми клетками коры головного мозга. В мозжечке PV экспрессируется в клетках Пуркинье и интернейронах молекулярного слоя. [9] В гиппокампе интернейроны PV+ подразделяются на корзинчатые, аксо-аксонные и бистратифицированные клетки, каждый подтип нацелен на отдельные компартменты пирамидных клеток . [10]

Связи интернейронов ПВ преимущественно перисоматические (вокруг тел нейронов). Большинство интернейронов PV являются быстроспайковыми . Считается также, что они вызывают гамма-волны , регистрируемые на ЭЭГ .

PV-экспрессирующие интернейроны составляют примерно 25% ГАМКергических клеток в DLPFC приматов . [11] [12] Другими маркерами кальций-связывающего белка являются кальретинин (наиболее распространенный подтип в DLPFC, около 50%) и кальбиндин . Интернейроны также делятся на подгруппы по экспрессии нейропептидов, таких как соматостатин , нейропептид Y , холецистокинин .

В мышечной ткани

Известно, что PV участвует в расслаблении быстросокращающихся мышечных волокон. [13] [14] Эта функция связана с ролью ПВ в секвестрации кальция.

Во время мышечного сокращения потенциал действия стимулирует потенциал-чувствительные белки в мембране Т-канальцев . Эти белки стимулируют открытие Са 2+ -каналов в саркоплазматической сети , что приводит к высвобождению Са 2+ в саркоплазму. Ионы Ca 2+ связываются с тропонином , что вызывает вытеснение тропомиозина — белка, препятствующего прохождению миозина вдоль актина . Смещение тропомиозина обнажает участки связывания миозина на актине, что позволяет сокращаться мышцам. [15]

Таким образом, в то время как сокращение мышц обусловлено высвобождением Ca 2+ , мышечное расслабление обусловлено удалением Ca 2+ из саркоплазмы. Наряду с Са 2+ -насосами ПВ способствует удалению Са 2+ из цитоплазмы: ПВ связывается с ионами Са 2+ в саркоплазме, а затем переносит его в саркоплазматический ретикулум. [16]

Клиническое значение

Снижение экспрессии PV и GAD67 было обнаружено в PV+ ГАМКергических интернейронах при шизофрении . [17] [18]

Парвальбумин был идентифицирован как аллерген , вызывающий аллергию на рыбу (но не на моллюсков ). [19] [20] [21] [22] У костных рыб обнаруживается β-парвальбумин, а у хрящевых рыб , таких как акулы и скаты, обнаруживается α-парвальбумин; аллергенность к костным рыбам имеет низкую перекрестную реактивность с хрящевыми рыбами. [20]

История

Белок был открыт в 1965 году как компонент быстросокращающихся белых мышц рыб. Его описали как низкомолекулярный «альбумин». [23] Неизвестно, кто придумал термин «парвальбумин» , но это слово уже используется с 1967 года. [24]

Рекомендации

  1. ^ abc ENSG00000100362 GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000274665, ENSG00000100362 - Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ abc GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000005716 - Ensembl , май 2017 г.
  3. ^ "Ссылка на Human PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. ^ "Ссылка на мышь PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  5. ^ ab Кейтс М.С., Теодоро М.Л., Филлипс Г.Н. (март 2002 г.). «Молекулярные механизмы связывания кальция и магния с парвальбумином». Биофизический журнал . 82 (3): 1133–46. Бибкод : 2002BpJ....82.1133C. дои : 10.1016/S0006-3495(02)75472-6. ПМК 1301919 . ПМИД  11867433. 
  6. ^ ab Кейтс М.С., Берри М.Б., Хо Э.Л., Ли Кью, Поттер Дж.Д., Филлипс Г.Н. (октябрь 1999 г.). «Сродство и специфичность ионов металлов в белках EF-hand: геометрия координации и пластичность домена в парвальбумине». Состав . 7 (10): 1269–78. дои : 10.1016/S0969-2126(00)80060-X . ПМИД  10545326.
  7. ^ Дудев Т., Лим С. (январь 2014 г.). «Конкуренция между ионами металлов за места связывания с белками: факторы, определяющие селективность ионов металлов в белках». Химические обзоры . 114 (1): 538–56. дои : 10.1021/cr4004665. ПМИД  24040963.
  8. ^ Коуэн Р.Л., Уилсон С.Дж., Эмсон ПК, Хейцманн К.В. (декабрь 1990 г.). «Парвальбуминсодержащие ГАМКергические интернейроны в неостриатуме крыс». Журнал сравнительной неврологии . 302 (2): 197–205. doi : 10.1002/cne.903020202. PMID  2289971. S2CID  38540563.
  9. ^ Шваллер Б., Мейер М., Шиффманн С. (декабрь 2002 г.). "«Новые» функции «старых» белков: роль кальцийсвязывающих белков кальбиндина D-28k, кальретинина и парвальбумина в физиологии мозжечка. Исследования на нокаутных мышах». Cerebellum . 1 (4): 241–58. doi : 10.1080/147342202320883551. PMID  12879963. S2CID  25917565.
  10. ^ Клаусбергер Т., Мартон Л.Ф., О'Нил Дж., Хак Дж.Х., Далезиос Ю., Фуэнтеальба П., Суен Вайоминг, Папп Э., Канеко Т., Ватанабэ М., Чиксвари Дж., Сомоджи П. (октябрь 2005 г.). «Дополнительная роль холецистокинин- и парвальбумин-экспрессирующих ГАМКергических нейронов в колебаниях сети гиппокампа». Журнал неврологии . 25 (42): 9782–93. doi :10.1523/JNEUROSCI.3269-05.2005. ПМК 6725722 . ПМИД  16237182. бесплатный полный текст
  11. ^ Конде Ф, Лунд Дж. С., Якобовиц Д. М., Бэймбридж К. Г., Льюис Д. А. (март 1994 г.). «Нейроны локальной цепи, иммунореактивные к кальретинину, кальбиндину D-28k или парвальбумину в префронтальной коре обезьян: распределение и морфология». Журнал сравнительной неврологии . 341 (1): 95–116. дои : 10.1002/cne.903410109. PMID  8006226. S2CID  2583429.
  12. ^ Габботт PL, Бэкон SJ (январь 1996 г.). «Нейроны локальной цепи в медиальной префронтальной коре (области 24a,b,c, 25 и 32) у обезьян: II. Количественное площадное и ламинарное распределение». Журнал сравнительной неврологии . 364 (4): 609–36. doi :10.1002/(SICI)1096-9861(19960122)364:4<609::AID-CNE2>3.0.CO;2-7. PMID  8821450. S2CID  27397665.
  13. ^ Селио MR, Хейцманн CW (июнь 1982 г.). «Кальцийсвязывающий белок парвальбумин связан с быстрым сокращением мышечных волокон». Природа . 297 (5866): 504–6. Бибкод : 1982Natur.297..504C. дои : 10.1038/297504a0. PMID  6211622. S2CID  4360112.
  14. ^ Хейцманн К.В., Бертольд М.В., Роулерсон А.М. (декабрь 1982 г.). «Корреляция концентрации парвальбумина со скоростью расслабления мышц млекопитающих». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 79 (23): 7243–7. Бибкод : 1982PNAS...79.7243H. дои : 10.1073/pnas.79.23.7243 . ПМК 347315 . ПМИД  6961404. 
  15. ^ Альбертс Б., Джонсон, Льюис, Рафф, Робертс, Уолтер (2002). «Молекулярные моторы». Молекулярная биология клетки (4-е изд.). Нью-Йорк: Garland Science. ISBN 0-8153-3218-1.
  16. ^ Ариф С.Х. (апрель 2009 г.). «Са (2+)-связывающий белок с многочисленными функциями и применениями: парвальбумин в молекулярной биологии и физиологии». Биоэссе . 31 (4): 410–21. doi : 10.1002/bies.200800170. PMID  19274659. S2CID  42448973.
  17. ^ Хашимото Т., Волк Д.В., Эгган С.М., Мирникс К., Пьерри Дж.Н., Сан З., Сэмпсон А.Р., Льюис Д.А. (июль 2003 г.). «Дефицит экспрессии генов в подклассе нейронов ГАМК в префронтальной коре головного мозга больных шизофренией». Журнал неврологии . 23 (15): 6315–26. doi : 10.1523/JNEUROSCI.23-15-06315.2003. ПМК 6740534 . ПМИД  12867516. 
  18. ^ Наказава К., Зирос В., Цзян З., Накао К., Колата С., Чжан С., Белфорте Дж.Э. (март 2012 г.). «ГАМКергическое происхождение интернейронов патофизиологии шизофрении». Нейрофармакология . 62 (3): 1574–83. doi :10.1016/j.neuropharm.2011.01.022. ПМК 3090452 . ПМИД  21277876. 
  19. ^ Люн Нью-Йорк, Вай Сай, Шу С., Ван Дж, Кенни Т.П., Чу К.Х., Люнг PS (июнь 2014 г.). «Современные иммунологические и молекулярно-биологические взгляды на аллергию на морепродукты: всесторонний обзор». Клин Рев Аллерги Иммунол . 46 (3): 180–97. doi : 10.1007/s12016-012-8336-9. PMID  23242979. S2CID  29615377.
  20. ^ ab Стивен Дж.Н., Шарп М.Ф., Рютерс Т., Таки А., Кэмпбелл Д.Е., Лопата А.Л. (март 2017 г.). «Аллергенность костных и хрящевых рыб – молекулярно-иммунологические свойства». Клин. Эксп. Аллергия . 47 (3): 300–12. дои : 10.1111/cea.12892. hdl : 11343/292433 . PMID  28117510. S2CID  22539836.
  21. ^ Шарп М.Ф., Стивен Дж.Н., Крафт Л., Вайс Т., Камат С.Д., Лопата А.Л. (февраль 2015 г.). «Иммунологическая перекрестная реактивность между четырьмя отдаленными парвальбуминами. Влияние на обнаружение и диагностику аллергенов». Мол. Иммунол . 63 (2): 437–48. doi :10.1016/j.molimm.2014.09.019. ПМИД  25451973.
  22. ^ Фернандес Т.Дж., Коста Дж., Каррапатосо I, Оливейра МБ, Мафра I (октябрь 2017 г.). «Достижения в области молекулярной характеристики, клинической значимости и методов обнаружения аллергенов парвальбумина Gadiform». Crit Rev Food Sci Nutr . 57 (15): 3281–296. дои : 10.1080/10408398.2015.1113157. PMID  26714098. S2CID  22118352.
  23. ^ Хамуар, Г; Коносу, С. (1 июля 1965 г.). «Миогены белых и красных мышц карпа. Общий состав и выделение низкомолекулярных компонентов аномального аминокислотного состава». Биохимический журнал . 96 (1): 85–97. дои : 10.1042/bj0960085. ПМК 1206910 . ПМИД  14343157. 
  24. ^ Пешер, JF (январь 1968 г.). «Мышечные парвальбумины как гомологичные белки». Сравнительная биохимия и физиология . 24 (1): 289–95. дои : 10.1016/0010-406x(68)90978-x. ПМИД  5645516.

Внешние ссылки