stringtranslate.com

Профилин

Профилин — это связывающий актин белок, участвующий в динамическом обороте и реконструкции актинового цитоскелета . [ 1] Он обнаружен в большинстве эукариотических организмов. Профилин важен для пространственно и временно контролируемого роста актиновых микрофиламентов, что является существенным процессом в клеточном движении и изменении формы клеток. Эта реструктуризация актинового цитоскелета необходима для таких процессов, как развитие органов , заживление ран и охота на инфекционных захватчиков клетками иммунной системы .

Профилин также связывает последовательности, богатые аминокислотой пролином в различных белках. В то время как большинство профилинов в клетке связано с актином, профилины имеют более 50 различных партнеров по связыванию. Многие из них связаны с регуляцией актина, но профилин также, по-видимому, участвует в деятельности в ядре, такой как сплайсинг мРНК . [2]

Профилин является основным аллергеном (через IgE ), присутствующим в пыльце березы , травы и других растений . [ необходима ссылка ]

Источники и распространение

Профилины — это белки с молекулярной массой около 14–19 кДа. Они присутствуют в виде отдельных генов у дрожжей, насекомых и червей, а также в виде множественных генов у многих других организмов, включая растения. В клетках млекопитающих были обнаружены четыре изоформы профилина ; профилин-I экспрессируется в большинстве тканей , тогда как профилин-II преобладает в мозге и почках . [3]

Археи Асгарда используют профилины. [4] У многих видов эукариотических диатомовых водорослей профилины отсутствуют. [5]

Профилин необходим для вторжения Toxoplasma gondii в клетку хозяина . Профилин токсоплазмы — это специфический патоген-ассоциированный молекулярный паттерн (PAMP) TLRs 5, 11 и 12. [6]

Регуляция динамики актина

Профилин усиливает рост актина двумя способами:

Профилин связывает некоторые варианты мембранных фосфолипидов ( фосфатидилинозитол (4,5)-бисфосфат и инозитолтрифосфат ). Функция этого взаимодействия заключается в секвестрации профилина в «неактивной» форме, откуда он может быть высвобожден под действием фермента фосфолипазы С. [ необходима цитата ]

Профилин отрицательно регулирует PI(3,4)P 2 , ограничивая привлечение ламеллиподий к переднему краю клетки. [7]

Профилин является одним из наиболее распространенных связывателей актинового мономера, но такие белки, как CAP и (у млекопитающих) тимозин β4, имеют некоторые функциональные совпадения с профилином. Напротив, ADF/ кофилин имеет некоторые свойства, которые противодействуют действию профилина.

История открытия

Профилин был впервые описан Ларсом Карлссоном в лаборатории Уно Линдберга и его коллег в начале 1970-х годов как первый белок, связывающий мономер актина. [8] Это произошло после того, как стало ясно, что не только мышечные, но и немышечные клетки содержат высокие концентрации актина, хотя частично и в неполимеризованной форме. Тогда считалось, что профилин изолирует мономеры актина (сохраняет их в профиламентозной форме ) и высвобождает их по сигналу, делая их доступными для быстрого роста полимера актина.

Аллерген

Аллергия на профилин в значительной степени связана с респираторной аллергией на пыльцу трав ( сенная лихорадка ). После того, как человек впервые становится аллергией на профилин через вдыхание пыльцы трав или деревьев, возникает аллергия на содержащую профилин пищу и развитие синдрома пыльцы и пищи [9] : 3  Частота возникновения аллергии на профилин у людей с аллергией на пыльцу в Европе сильно различается; по состоянию на 1997 год, от примерно 5% шведских людей с аллергией на пыльцу березы до 51% испанских людей с аллергией на Mercurialis annua имели аллергию на профилин. [9] Профилин является основным аллергеном некоторых пищевых растений, например, дыни, апельсина и сои, и, таким образом, аллергия на дыню, цитрусовые, томаты и бананы является клиническим маркером гиперчувствительности к профилину. [9] По состоянию на 2018 год не существовало «надежного терапевтического подхода» к лечению аллергии на профилин. [9]

По состоянию на 2018 год список членов семейства профилинов, идентифицированных как аллергены, содержал: [9]

Гены человека

Ссылки

  1. ^ Gunning PW, Ghoshdastider U, Whitaker S, Popp D, Robinson RC (июнь 2015 г.). «Эволюция композиционно и функционально различных актиновых филаментов». Journal of Cell Science . 128 (11): 2009–19. doi : 10.1242/jcs.165563 . PMID  25788699.
  2. ^ Ди Нардо А., Гареус Р., Квятковски Д., Витке В. (ноябрь 2000 г.). «Альтернативный сплайсинг гена мышиного профилина II генерирует функционально различные изоформы профилина» (PDF) . Журнал клеточной науки . 113 (Pt 21): 3795–803. doi :10.1242/jcs.113.21.3795. PMID  11034907.
  3. ^ Witke W, Podtelejnikov AV, Di Nardo A, Sutherland JD, Gurniak CB, Dotti C, Mann M (февраль 1998). «В мозге мыши профилин I и профилин II ассоциируются с регуляторами эндоцитарного пути и сборки актина». The EMBO Journal . 17 (4): 967–76. doi :10.1093/emboj/17.4.967. PMC 1170446. PMID  9463375 . 
  4. ^ Akıl C, Robinson RC (октябрь 2018 г.). «Геномы архей Асгарда кодируют профилины, которые регулируют актин». Nature . 562 (7727): 439–443. Bibcode :2018Natur.562..439A. doi :10.1038/s41586-018-0548-6. PMID  30283132. S2CID  52917038.
  5. ^ Аумайер, Шарлотта; Полински, Эллен; Менцель, Дидрик (октябрь 2015 г.). «Актин, актин-родственные белки и профилин в диатомовых водорослях: сравнительный геномный анализ». Marine Genomics . 23 : 133–142. doi :10.1016/j.margen.2015.07.002. ISSN  1876-7478. PMID  26298820.
  6. ^ Salazar Gonzalez RM, Shehata H, O'Connell MJ, Yang Y, Moreno-Fernandez ME, Chougnet CA, Aliberti J (август 2014 г.). "Toxoplasma gondii- derived profilin triggers human toll-like receptor 5-dependent cytokine production". Journal of Innate Immunity . 6 (5): 685–94. doi :10.1159/000362367. PMC 4141014 . PMID  24861338. 
  7. ^ Bae YH, Ding Z, Das T, Wells A, Gertler F, Roy P (декабрь 2010 г.). «Profilin1 регулирует накопление PI(3,4)P2 и ламеллиподина на переднем крае, тем самым влияя на подвижность клеток MDA-MB-231». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 107 (50): 21547–52. Bibcode : 2010PNAS..10721547B. doi : 10.1073/pnas.1002309107 . PMC 3003040. PMID  21115820 . 
  8. ^ Карлссон Л., Нистрём Л.Е., Сундквист И., Маркей Ф., Линдберг У. (сентябрь 1977 г.). «На полимеризуемость актина влияет профилин, низкомолекулярный белок в немышечных клетках». Журнал молекулярной биологии . 115 (3): 465–83. doi :10.1016/0022-2836(77)90166-8. PMID  563468.
  9. ^ abcde Родригес дель Рио, П; Диас-Пералес, А; Санчес-Гарсия, С; Эскудеро, К; Ибаньес, Мэриленд; Мендес-Бреа, П; Барбер, Д. (19 февраля 2018 г.). «Профилин, изменение парадигмы». Журнал исследовательской аллергологии и клинической иммунологии . 28 (1): 1–12. дои : 10.18176/jiaci.0193 . ПМИД  28760720.

Дальнейшее чтение

Bae YH, Ding Z, Das T, Wells A, Gertler F, Roy P (декабрь 2010 г.). «Profilin1 регулирует накопление PI(3,4)P2 и ламеллиподина на переднем крае, тем самым влияя на подвижность клеток MDA-MB-231». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 107 (50): 21547–52. Bibcode : 2010PNAS..10721547B. doi : 10.1073/pnas.1002309107 . PMC  3003040. PMID  21115820 .

Внешние ссылки