Myelin alapfehérje - Myelin basic protein
| Myelin_MBP | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Azonosítók | |||||||||
| Szimbólum | Myelin_MBP | ||||||||
| Pfam | PF01669 | ||||||||
| InterPro | IPR000548 | ||||||||
| PROSITE | PDOC00492 | ||||||||
| SCOP2 | 1bx2 / SCOPe / SUPFAM | ||||||||
| OPM szupercsalád | 274 | ||||||||
| OPM fehérje | 2dugó | ||||||||
| |||||||||
A mielin bázikus protein ( MBP ) egy fehérje tartják, hogy fontosak a folyamat mielinizáció a idegek az idegrendszerben . A mielinhüvely egy többrétegű membrán, egyedülálló az idegrendszer számára, amely szigetelőként működik, és nagymértékben növeli az axonális impulzusvezetés sebességét . Az MBP fenntartja a mielin helyes szerkezetét, kölcsönhatásba lép a mielin membrán lipidjeivel .
Az MBP -t eredetileg 1971 -ben szekvenálták szarvasmarha mielin membránoktól való izolálása után . A borzongó egereknek nevezett MBP kiütött egereket ezt követően fejlesztették ki és jellemezték az 1980 -as évek elején. A borzongó egerek csökkent mennyiségű központi idegrendszeri mielinizációt mutatnak, és progresszív rendellenességet mutatnak, amelyet remegés , rohamok és korai halál jellemez. Az MBP humán génje a 18. kromoszómán található ; a fehérje a központi idegrendszerre és a hematopoietikus törzs különböző sejtjeire lokalizálódik .
Az MBP készlete a központi idegrendszerben nagyon változatos, számos illesztési variánst fejeznek ki, és számos fehérje transzláció utáni módosítást tartalmaz , beleértve a foszforilezést , a metilezést , a dezamidációt és a citrullinációt . Ezek a formák különböznek egymástól a rövid (10-20 aminosav) peptidek jelenléte vagy hiánya miatt a szekvencia különböző belső helyein . Általában az MBP fő formája egy körülbelül 18,5 Kd -os fehérje (170 maradék).
Melanocita sejttípusokban az MBP gén expresszióját az MITF szabályozhatja .
Génexpresszió
A által kódolt fehérje a klasszikus MBP gén egy fő alkotórésze a mielin hüvely a oligodendrociták és a Schwann-sejtek az idegrendszer. Az MBP-vel kapcsolatos átiratok azonban jelen vannak a csontvelőben és az immunrendszerben is. Ezek az mRNS-ek a hosszú MBP génből (más néven "Golli-MBP") származnak, amely 3 további exont tartalmaz, amelyek a klasszikus MBP exonok felett helyezkednek el. A Golli és az MBP transzkripciós kezdőhelyek alternatív illesztése két MBP-vel kapcsolatos transzkriptum és géntermék készletét eredményezi. A Golli mRNS-ek 3 exont tartalmaznak, amelyek egyedülállóak a Golli-MBP-re, keretben összeillesztve 1 vagy több MBP exonra. Hibrid fehérjéket kódolnak, amelyek N-terminális Golli aa szekvenciája az MBP aa szekvenciához kapcsolódik. A transzkriptumok második családja csak MBP-exonokat tartalmaz, és a jól jellemzett mielin-alapfehérjéket állítja elő. Ez a komplex génstruktúra a fajok között konzervált, ami arra utal, hogy az MBP transzkripciós egység a Golli transzkripciós egység szerves része, és ez az elrendezés fontos e gének működése és/vagy szabályozása szempontjából.
Szerkezet
A mielin -alapfehérjét a természetben rendezetlen fehérjék közé sorolták, amelynek oldatban nincs stabil másodlagos szerkezete. A legtöbb IDP -hez hasonlóan magas nettó töltéssel és alacsony átlagos hidrofobicitással rendelkezik, minimálisra csökkentve a hagyományos fehérjehajtogatást előidéző hidrofób hatást. Ez tartalmaz néhány kivételt a normál IDP aminosav -tartalom alól. Például az MBP több arginint és kevesebb glutaminsavat tartalmaz, mint a legtöbb IDP. Ez azonban valószínűleg azért van, mert ezek a változtatások szükségesek ahhoz, hogy az MBP kellően bázikus és pozitív töltésű legyen, hogy megfelelően kölcsönhatásba lépjen a membránnal. Nevezetesen, az MBP -ről kimutatták, hogy stabilabb másodlagos struktúrát alkalmaz a lipidekkel való kölcsönhatásban. Az NMR és a Cys-specifikus centrifugálási kísérletek azt jósolták, hogy ez a szerkezet tartalmazza a béta lapot és az amfipátiás hélix régióit .
Ahogy a neve is sugallja, a mielin bázikus fehérje jelentősen bázikus, izoelektromos pontja 10. Úgy gondolják, hogy a pozitív töltései és a plazmamembrán negatív töltésű foszfolipid fejei közötti elektrosztatikus kölcsönhatások révén kapcsolódik a sejtmembránhoz. Számos poszt-transzlációs módosításon eshet át, különböző töltés-izomereket hozva létre C1-C6 vagy C8 néven. Ezek a módosítások magukban foglalják a foszforilezést , metilezést , dezamidációt , citrullinációt , ADP-ribozilezést és N-terminális acilezést . A C1 a legkevésbé módosított, míg a C8 a legkülönlegesebb, 6-11 további citrullinációt tartalmaz. Mivel ezek mindegyike csökkenti pozitív töltését, a C8 rendelkezik a legkisebb nettó pozitív töltéssel az izomerek között. A transzláció utáni módosítások alternatívái demielinizáló betegségekhez kapcsolódnak . Nevezetesen, a szklerózis multiplexben szenvedő egyénekből izolált MBP -nek magasabb volt a citrullinációja és kisebb a pozitív töltése. A Marburg -szindrómának nevezett ritka, súlyos MS -ben a citrullináció még kiterjedtebb volt.
Szerep a betegségben
Az MBP iránti érdeklődés középpontjában a demielinizáló betegségekben , különösen a szklerózis multiplexben (MS) játszott szerepe áll . Az autoimmun válasz cél antigénjét MS -ben még nem azonosították. Azonban számos tanulmány kimutatta az MBP elleni antitestek szerepét az SM patogenezisében . Néhány tanulmány genetikai hajlamot kötött az MS -hez az MBP génnel, bár a többség nem.
A szklerózis multiplex "molekuláris mimikriás" hipotézisét javasolták, amelyben a T-sejtek lényegében összekeverik az MBP-t a humán herpeszvírussal-6 . Az Egyesült Államok kutatói létrehoztak egy szintetikus peptidet, amelynek szekvenciája megegyezik a HHV-6 peptiddel. Megnövekedett MBP -szintet találtak a HIV -fertőzésben szenvedő betegek cerebrospinális folyadékában és az encephalopathia jeleiben, és bár az MBP nem tűnik a HIV -encephalopathia érzékeny diagnosztikai markerének, feltételezték, hogy prognosztikai szerepet játszhat a betegség előrehaladásának mutatója. Képes kimutatni, hogy ez a peptid aktiválta a T -sejteket. Ezek az aktivált T -sejtek szintén felismerték és immunválaszt indítottak egy szintetikusan létrehozott peptidszekvencia ellen, amely azonos a humán MBP egy részével. Kutatásaik során azt találták, hogy ezeknek a keresztreaktív T-sejteknek a szintje szignifikánsan emelkedett a szklerózis multiplexben szenvedő betegeknél.
.jpg)
Egyes kutatások kimutatták, hogy egy állat MBP-vel történő oltása MBP-specifikus immunválasz kiváltására növeli a vér-agy gát permeabilitását. A permeabilitás fokozódik, ha az állatot nem specifikus fehérjék ellen oltjuk be.
Az MBP -re adott célzott immunválasz halálos veszettség -fertőzéssel jár. Az MBP oltása növeli a vér -agy gát (BBB) permeabilitását, lehetővé téve az immunsejtek bejutását az agyba, a veszettség vírus elsődleges helyére. Egy ezüst szőrű denevér veszettség vírussal (SHBRV) fertőzött egereken végzett vizsgálatban az MBP-vel kezelt egerek halálozási aránya 20-30% -kal javult a kezeletlen kontrollcsoporthoz képest. Fontos megjegyezni, hogy az MBP -vel kezelt egészséges, nem fertőzött egerek halálozási aránya 0% és 40% között növekedett.
Interakciók
Kimutatták, hogy a mielin bázikus fehérje in vivo kölcsönhatásba lép a proteolipid 1 proteinnel , és in vitro a kalmodulinnal , aktinnal , tropomiozinnal , tubulinnal , klatrinnal , 2 ', 3'-ciklikus nukleotid 3'-foszfodiészterázzal és az immunrendszer több molekulájával .
Hivatkozások
További irodalom
- Boylan KB, Ayres TM, Popko B, Takahashi N, Hood LE, Prusiner SB (1990. január). "Ismétlődő DNS (TGGA) n 5 'a humán mielin alapfehérje génhez: az oligonukleotid ismétlődő szekvenciájának új formája, amely hosszúságú polimorfizmust mutat". Genomika . 6 (1): 16–22. doi : 10.1016/0888-7543 (90) 90443-X . PMID 1689270 .
- Kishimoto A, Nishiyama K, Nakanishi H, Uratsuji Y, Nomura H, Takeyama Y, Nishizuka Y (1985. október). "Tanulmányok a mielin bázikus fehérje protein kináz C és adenozin 3 ': 5'-monofoszfát-függő protein-kináz általi foszforilációjáról" . The Journal of Biological Chemistry . 260 (23): 12492–9. doi : 10.1016/S0021-9258 (17) 38898-1 . PMID 2413024 .
- Saxe DF, Takahashi N, Hood L, Simon MI (1985). "A humán mielin alapfehérje gén (MBP) lokalizálása a 18q22 ---- qter régióra in situ hibridizációval". Citogenetika és sejtgenetika . 39 (4): 246–9. doi : 10.1159/000132152 . PMID 2414074 .
- Kamholz J, de Ferra F, Puckett C, Lazzarini R (1986. július). "A humán mielin alapfehérje három formájának azonosítása cDNS klónozással" . Az Amerikai Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Akadémiájának közleményei . 83 (13): 4962-6. Bibcode : 1986PNAS ... 83.4962K . doi : 10.1073/pnas.83.13.4962 . PMC 323864 . PMID 2425357 .
- Scoble HA, Whitaker JN, Biemann K (1986. augusztus). "A humán mielin bázikus fehérjepeptidek 1-44 és 90-170 elsődleges szekvenciájának elemzése gyors atombombázásos tömegspektrometriával". Journal of Neurochemistry . 47 (2): 614–6. doi : 10.1111/j.1471-4159.1986.tb04544.x . PMID 2426402 . S2CID 22531833 .
- Roth HJ, Kronquist K, Pretorius PJ, Crandall BF, Campagnoni AT (1986). "Egy új humán 17.3K mielin alapfehérje (MBP) variánst kódoló cDNS izolálása és jellemzése". Journal of Neuroscience Research . 16 (1): 227–38. doi : 10.1002/jnr.490160120 . PMID 2427738 . S2CID 38277667 .
- Popko B, Puckett C, Lai E, Shine HD, Readhead C, Takahashi N, et al. (1987. február). "Mielinhiányos egerek: a mielin -alapfehérje expressziója és egerek generálása változó mennyiségű mielinnel". Cell . 48 (4): 713–21. doi : 10.1016/0092-8674 (87) 90249-2 . PMID 2434243 . S2CID 25224473 .
- Kamholz J, Spielman R, Gogolin K, Modi W, O'Brien S, Lazzarini R (1987. április). "Az emberi mielin-alap-fehérje gén: kromoszóma lokalizáció és RFLP elemzés" . American Journal of Human Genetics . 40. (4): 365-73. PMC 1684086 . PMID 2437795 .
- Roth HJ, Kronquist KE, Kerlero de Rosbo N, Crandall BF, Campagnoni AT (1987). "Bizonyíték négy mielin alapfehérje -variáns kifejlődésére a fejlődő emberi gerincvelőben cDNS -klónozás útján". Journal of Neuroscience Research . 17 (4): 321–8. doi : 10.1002/jnr.490170402 . PMID 2442403 . S2CID 37138877 .
- Shoji S, Ohnishi J, Funakoshi T, Fukunaga K, Miyamoto E, Ueki H, Kubota Y (1987. november). "A szarvasmarha agy mielin bázikus fehérjének foszforilációs helyei, patkány agyból származó Ca2+-kalmodulin-függő protein-kinázzal foszforilálva" . Biokémiai folyóirat . 102 (5): 1113–20. doi : 10.1093/oxfordjournals.jbchem.a122149 . PMID 2449425 .
- Wood DD, Moscarello MA (1989. március). "A mielin bázikus fehérjét tartalmazó citrullin izolációs, jellemzési és lipid-aggregációs tulajdonságai" . The Journal of Biological Chemistry . 264 (9): 5121–7. doi : 10.1016/S0021-9258 (18) 83707-3 . PMID 2466844 .
- Edwards AM, Ross NW, Ulmer JB, Braun PE (1989. január). "A mielin alapfehérje és a proteolipid fehérje kölcsönhatása". Journal of Neuroscience Research . 22. (1): 97–102. doi : 10.1002/jnr.490220113 . PMID 2467009 . S2CID 33666906 .
- Streicher R, Stoffel W (1989. május). "Az emberi mielin alapfehérje gén szervezete. Összehasonlítás az egér génjével". Biológiai kémia Hoppe-Seyler . 370 (5): 503–10. doi : 10.1515/bchm3.1989.370.1.503 . PMID 2472816 .
- Lennon VA, Wilks AV, Carnegie PR (1970. november). "A humán mielin alapfehérjéjéből származó fő encephalitogen peptid immunológiai tulajdonságai". Journal of Immunology . 105. (5): 1223–30. PMID 4099924 .
- Carnegie PR (1971. június). "A humán mielinből származó encephalitogén alapfehérje aminosav -szekvenciája" . A Biochemical Journal . 123 (1): 57–67. doi : 10.1042/bj1230057 . PMC 1176899 . PMID 4108501 .
- Baldwin GS, Carnegie PR (1971. február). "Arginin specifikus enzimes metilezése a kísérleti allergiás encephalomyelitis fehérjében humán mielinből". Tudomány . 171 (3971): 579–81. Bibcode : 1971Sci ... 171..579B . doi : 10.1126/science.171.3971.579 . PMID 4924231 . S2CID 36959912 .
- Baldwin GS, Carnegie PR (1971. június). "A metilezett argininek izolálása és részleges jellemzése a mielin encephalitogenic alapfehérjéjéből" . A Biochemical Journal . 123 (1): 69–74. doi : 10.1042/bj1230069 . PMC 1176900 . PMID 5128665 .
- Wood DD, Vella GJ, Moscarello MA (1984. október). "Az emberi mielin alapfehérje és a lipofilin kölcsönhatása". Neurokémiai kutatások . 9 (10): 1523–31. doi : 10.1007/BF00964678 . PMID 6083474 . S2CID 9751765 .
- Gibson BW, Gilliom RD, Whitaker JN, Biemann K (1984. április). "A humán mielin bázikus fehérjepeptid 45-89 aminosav-szekvenciája tömegspektrometriával meghatározva" . The Journal of Biological Chemistry . 259 (8): 5028–31. doi : 10.1016/S0021-9258 (17) 42950-4 . PMID 6201481 .
- Pribyl TM, Campagnoni CW, Kampf K, Kashima T, Handley VW, McMahon J, Campagnoni AT (1993. november). "Az emberi mielin alapfehérje gén egy 179 kilobázisos transzkripciós egységben található: expresszió az immun- és központi idegrendszerben" . Az Amerikai Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Akadémiájának közleményei . 90 (22): 10695–9. Bibcode : 1993PNAS ... 9010695P . doi : 10.1073/pnas.90.22.10695 . PMC 47844 . PMID 7504278 .
- Shanshiashvili L, Mikeladze D (2003). "A mielin alapfehérje néhány vonatkozása". J. Biol. Phys. Chem . 3 (3): 96–9. doi : 10.4024/18SH03R.jbpc.03.03 .
Külső linkek
-
A Myelin alapfehérjékkel kapcsolatos média a Wikimedia Commons -ban - Áttekintést az összes szerkezeti információ áll rendelkezésre a EKT- for UniProt : P02686 (mielin bázikus fehérje) a pDBE-KB .
Ez a cikk az Egyesült Államok Nemzeti Orvostudományi Könyvtárának szövegét tartalmazza , amely nyilvános .