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 ]
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]
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.
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.
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]
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 .