Профилин - Profilin

Профилин
Profilin actin complex.png
Профилин (синий) в комплексе с актином (зеленый). ( Код PDB : 2BTF )
Идентификаторы
Условное обозначение Профилин
Pfam PF00235
ИнтерПро IPR002097
УМНЫЙ ПРОФ
ПРОФИЛЬ PS00414
SCOP2 2btf / SCOPe / SUPFAM
CDD cd00148

Профилин - это актин-связывающий белок, участвующий в динамическом обновлении и реконструкции актинового цитоскелета . Он содержится во всех эукариотических организмах в большинстве клеток . Профилин важен для пространственно и временно контролируемого роста актиновых микрофиламентов, что является важным процессом в клеточном перемещении и изменении формы клеток. Эта реструктуризация актинового цитоскелета важна для таких процессов, как развитие органов , заживление ран и выслеживание инфекционных нарушителей клетками иммунной системы .

Профилин также связывает последовательности, богатые аминокислотой пролином в различных белках. В то время как большая часть профилина в клетке связана с актином, профилины имеют более 50 различных партнеров по связыванию. Многие из них связаны с регуляцией актина, но профилин, по-видимому, также участвует в активности ядра, такой как сплайсинг мРНК .

Профилин связывает некоторые варианты мембранных фосфолипидов ( фосфатидилинозитол (4,5) -бисфосфат и инозитолтрисфосфат ). Функция этого взаимодействия является секвестрацией профилина в «неактивной» форме, откуда он может быть освобожден под действием фермента фосфолипазы С .

Профилин является основным аллергеном (через IgE ), присутствующим в пыльце березы , травы и других видов пыльцы . Это важно для инвазии клеток-хозяев Toxoplasma gondii . Профилин токсоплазмы представляет собой специфический патоген-ассоциированный молекулярный паттерн (PAMP) TLR 5, 11 и 12.

Источники и распространение профиляна

Профилины представляют собой белки с молекулярной массой примерно 14–19 кДа. Они присутствуют в виде отдельных генов у дрожжей, насекомых и червей и в виде множества генов у многих других организмов, включая растения. В клетках млекопитающих обнаружены четыре изоформы профилина ; профилин-I экспрессируется в большинстве тканей, тогда как профилин-II преобладает в головном мозге и почках .

Археи Асгарда также используют профилины.

Профилин в регуляции динамики актина

Профилин усиливает рост актина двумя способами:

  • Профилин связывается с мономерным актином, тем самым занимая сайт контакта актин-актин; в действительности, профилин изолирует актин из пула полимеризуемых мономеров актина. Однако профилин также катализирует обмен связанного с актином АДФ на АТФ, тем самым превращая плохо полимеризующиеся мономеры АДФ-актина в легко полимеризуемые мономеры АТФ-актина. Кроме того, профилин имеет более высокое сродство к АТФ-, чем к мономерам АДФ-актина. Таким образом, в смеси актина, профилина и нуклеотидов (АДФ и АТФ) актин будет полимеризоваться до определенной степени, что можно оценить по закону действия масс .
  • Комплексы профилин -актин вводятся в растущие полимеры актина с помощью белков, таких как формин , WASP и VASP (которые содержат богатые пролином FH1-домены). Этот режим стимулированной полимеризации актина происходит намного быстрее, чем полимеризация без посторонней помощи. Профилин необходим для этого способа полимеризации, поскольку он рекрутирует мономеры актина в протеины, богатые пролином.

Профилин также отрицательно регулирует PI (3,4) P2, ограничивая рекрутирование ламеллиподий на передний край клетки.

Профилин является одним из наиболее распространенных связывающих мономеров актина, но такие белки, как CAP и (у млекопитающих) тимозин β4, имеют некоторые функциональные перекрытия с профиллином. Напротив, ADF / кофилин обладает некоторыми свойствами, которые противодействуют действию профилина.

История открытия профилина

Профилин был впервые описан Ларсом Карлссоном в лаборатории Уно Линдберга и его сотрудников в начале 1970-х годов как первый белок, связывающий мономер актина. Это последовало за осознанием того, что не только мышечные, но и немышечные клетки содержат высокие концентрации актина, хотя частично и в неполимеризованной форме. Тогда считалось, что профилин секвестрирует мономеры актина (сохраняет их в про-филаментозной форме) и высвобождает их по сигналу, который делает их доступными для быстрого роста полимера актина.

Гены человека

использованная литература

дальнейшее чтение

Пэ Й.Х., Дин З., Дас Т., Уэллс А., Гертлер Ф., Рой П. (декабрь 2010 г.). «Профилин1 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