stringtranslate.com

Секреторный белок, богатый цистеином

Богатые цистеином секреторные белки , часто сокращенно называемые CRISP, представляют собой группу гликопротеинов . [2] Они являются подгруппой суперсемейства белков CRISP, антигена 5 и Pr-1 ( CAP ) , а также содержат домен, связанный с токсинами ShK . [1] Они в значительной степени вовлечены в функционирование репродуктивной системы млекопитающих . [3] CRISP также обнаружены в различных ядах змей , где они ингибируют как сокращение гладких мышц , так и ионные каналы, управляемые циклическими нуклеотидами . [4]

Структура

CRISP содержат два домена , соединенных шарнирной областью. Больший домен — это CAP-подобный домен «Pathogenesis-related 1» (PR-1), за которым следует меньший ShK-подобный «Cysteine-Rich Domain» (CRD). [1]

CRISP представляют собой гликопротеины , с рядом углеводных гликанов, ковалентно присоединенных к боковым цепям аминокислот на их поверхности посредством гликозилирования . [5] Первичная структура также богата цистеином , который образует дисульфидные связи , особенно в шарнирной области и CRD. [1]

Размножение млекопитающих

CRISP обнаруживаются в яичках и придатках яичек млекопитающих, а также участвуют в процессе оплодотворения . [2] В процессе сперматогенеза (развитие сперматозоидов в яичках ) белок CRISP2 включается в акросому , где, как полагают, он участвует в адгезии половых клеток с клетками Сертоли . CRISP2 также образует часть хвоста сперматозоида , где, как полагают, он участвует в регуляции биения жгутиков . Белки CRISP1 и CRISP4 обнаруживаются в придатках яичек, где они также включаются в сперматозоиды по мере их созревания. Белок CRISP3 обнаруживается в семенной жидкости , выделяемой из простаты, хотя его функция неизвестна. [3]

Во время капацитации , предпоследней стадии созревания сперматозоидов, акросомальная мембрана головки сперматозоида дестабилизируется, что позволяет обеспечить более прочное связывание между ооцитом и сперматозоидом. CRISP1 связывается с поверхностью сперматозоида, что приводит к состоянию покоя хранения перед капацитацией. Считается, что этот механизм включает ингибирование активности ионных каналов , аналогично механизму действия другой основной функции CRISP в яде змеи . [3] Исследования также показывают, что CRISP участвуют в связывании ооцита со сперматозоидом, необходимом для оплодотворения. [2] Учитывая участие CRISP на нескольких стадиях репродукции человека , неудивительно, что активно изучаются возможности их применения при лечении бесплодия и в качестве контрацептивов . [3]

змеиный яд

Королевская кобра ( Ophiophagus hannah ), в честь которой назван белок CRISP- офанин

CRISP обнаружены в яде самых разных видов змей . [4] Примерами служат абломин из японской змеи Мамуши ( Gloydius blomhoffii , ранее Agkistrodon blomhoffi ), [6] латисемин из морской змеи Эрабу ( Laticauda semifasciata ), [4] офанин из королевской кобры ( Ophiophagus hannah ), [7] писциворин из восточного щитомордника ( Agkistrodon piscivorus ) [7] и трифлин из змеи Хабу ( Trimeresurus flavoviridis ) [8] — каждый из этих белков назван в честь вида змеи, у которого он был обнаружен. Эти яды токсичны из-за того, что они блокируют кальциевые каналы , а также потому, что они снижают сокращение гладких мышц, вызванное калием . [6] Среди четырех CRISP, выделенных из моноклевой кобры ( Naja kaouthia ), и трех из египетской кобры ( Naja haje ), активность ионных каналов происходила путем блокирования циклических нуклеотид-управляемых ионных каналов . Один из CRISP N. haje был первым примером кислого CRISP в яде рептилий. Избирательная активность ионных каналов CRISP змей, в сочетании с разнообразием CRISP, доступных в виде пула белков яда, по-видимому, сильно различается между (по крайней мере) видами кобры, что дает ценный инструмент для исследования механизмов активности ионных каналов. [9]

Ссылки

  1. ^ abcd Guo M, Teng M, Niu L, Liu Q, Huang Q, Hao Q (апрель 2005 г.). «Кристаллическая структура богатого цистеином секреторного белка stecrisp показывает, что богатый цистеином домен имеет складчатость, подобную ингибитору канала K+». Журнал биологической химии . 280 (13): 12405–12. doi : 10.1074/jbc.M413566200 . PMID  15596436.
  2. ^ abc Cammack R, Attwood TK, Campbell PN, Parish JH, Smith AD, Stirling JL, Vella F, ред. (2006). Оксфордский словарь биохимии и молекулярной биологии (2-е изд.). Нью-Йорк: Oxford University Press . стр. 150. ISBN 0-19-852917-1. Получено 27 октября 2010 г. .
  3. ^ abcd Koppers AJ, Reddy T, O'Bryan MK (январь 2011 г.). «Роль секреторных белков, богатых цистеином, в мужской фертильности». Asian Journal of Andrology . 13 (1): 111–7. doi :10.1038/aja.2010.77. PMC 3739402. PMID  20972450 . 
  4. ^ abc Yamazaki Y, Morita T (сентябрь 2004 г.). «Структура и функция секреторных белков змеиного яда, богатых цистеином». Toxicon . 44 (3): 227–31. doi :10.1016/j.toxicon.2004.05.023. PMID  15302528.
  5. ^ Cammack R, Attwood TK, Campbell PN, Parish JH, Smith AD, Stirling JL, Vella F, ред. (2006). Оксфордский словарь биохимии и молекулярной биологии (2-е изд.). Нью-Йорк: Oxford University Press . стр. 286. ISBN 0-19-852917-1. Получено 28 октября 2010 г. .
  6. ^ ab Yamazaki Y, Koike H, Sugiyama Y, Motoyoshi K, Wada T, Hishinuma S, Mita M, Morita T (июнь 2002 г.). «Клонирование и характеристика новых белков змеиного яда, блокирующих сокращение гладких мышц». European Journal of Biochemistry . 269 (11): 2708–15. doi : 10.1046/j.1432-1033.2002.02940.x . PMID  12047379.
  7. ^ ab Yamazaki Y, Hyodo F, Morita T (апрель 2003 г.). «Широкое распространение секреторных белков, богатых цистеином, в змеиных ядах: изоляция и клонирование новых секреторных белков, богатых цистеином, в змеином яде». Архивы биохимии и биофизики . 412 (1): 133–41. doi :10.1016/S0003-9861(03)00028-6. PMID  12646276.
  8. ^ Shikamoto Y, Suto K, Yamazaki Y, Morita T, Mizuno H (июль 2005 г.). «Кристаллическая структура блокатора Ca2+-каналов семейства CRISP, полученного из змеиного яда». Журнал молекулярной биологии . 350 (4): 735–43. doi :10.1016/j.jmb.2005.05.020. PMID  15953617.
  9. ^ Осипов АВ, Левашов МЮ, Цетлин ВИ, Уткин ЮН (март 2005). «В яде кобры содержится пул секреторных белков, богатых цистеином». Biochemical and Biophysical Research Communications . 328 (1): 177–82. doi :10.1016/j.bbrc.2004.12.154. PMID  15670767.