Кальпонин 3. кислый — это белок , который у человека кодируется геном CNN3 .
Ген CNN3 расположен в 1p22-p21 [5] в хромосомном геноме человека. Ген CNN3 содержит 7 экзонов и кодирует кальпонин 3, белок массой 36,4 кДа, состоящий из 329 аминокислот с изоэлектрической точкой (pI) 5,84. Кальпонин 3 известен как кислый кальпонин. Среди трех изоформ кальпонина меньше известно о регуляции гена и функции кальпонина 3. Тем не менее, многое было изучено в результате обширных исследований гомологичных генов CNN1 и CNN2 , которые кодируют кальпонин 1 и кальпонин 2. [ 6]
Эволюция
CNN3 является одним из трех гомологичных генов изоформ кальпонина. Кальпонин 3 значительно отличается от кальпонина 1 и кальпонина 2 в вариабельной области С-конца. Более высокая степень расхождения среди генов CNN3 позвоночных , чем в семействах генов CNN1 и CNN2, предполагает возможное более раннее появление CNN3 , указывая на то, что кальпонин 3 может представлять собой прототип предка кальпонина трех современных изоформ (рис. 1).
Структурно-функциональные отношения
Первичная структура кальпонина 3 похожа на структуру кальпонина 1 и кальпонина 2, состоящую из консервативного домена гомологии кальпонина N-конца (CH), консервативной средней области, содержащей два актин-связывающих участка, и вариабельной области C-конца. Уникальная длина аминокислотной последовательности C-концевого сегмента трех изоформ кальпонина отвечает за их размер и общие различия заряда.
Было показано, что кальпонин 3 участвует в процессах, связанных с актиновым цитоскелетом, например, в эмбриональном развитии [7] и миогенезе. [8] В отличие от кальпонина 1, кальпонин 3 мало влияет на активность Mg 2+ -АТФазы актомиозина и не вызывает связывания актиновых нитей в тех же условиях, что и кальпонин 1. [9]
Распределение в тканях
Кальпонин 3 обнаружен в мозге и экспрессируется в нейронах , [10] [11] астроцитах , [12] и глиальных клетках , [13] , где он может функционировать в регуляции актинового цитоскелета с предполагаемой ролью в пластичности нервных тканей. [14] [15] Кальпонин 3 также присутствует в эмбриональных трофобластах и миобластах и выполняет функции в слиянии клеток во время эмбрионального развития и миогенеза [7] [8] Кальпонин 3 также экспрессируется в В-лимфоцитах . [16]
Функция
Кальпонин 3 был обнаружен в стрессовых волокнах фибробластов кожи и миофибробластов во время заживления ран. Нокдаун Cnn3 в первичных фибробластах нарушил формирование стрессовых волокон, что привело к снижению подвижности клеток и сократительной способности. [8] > Кальпонин 3 в мозге имеет потенциальную функцию в регуляции актиновых филаментов во время ремоделирования нейронов. [17] Кальпонин 3 также был обнаружен в дендритных шипиках взрослых нейронов гиппокампа для регуляции пластичности дендритных шипиков. [15] В то время как мыши с системным нокаутом Cnn1 [18] или Cnn2 , [19] или обоих Cnn1 и Cnn2 доживают до взрослого возраста и становятся фертильными, системный нокаут кальпонина 3 у мышей приводит к эмбриональной и неонатальной летальности из-за дефекта развития центральной нервной системы. [16] CNN3 был обнаружен в трофобластах человеческой плаценты и играет роль отрицательного регулятора слияния трофобластов. Нокдаун или диссоциация кальпонина 3 от цитоскелета в ответ на фосфорилирование PKC способствовали слиянию трофобластов. [7]
Соответственно, кальпонин 3 также присутствовал в миобластах как ингибирующий регулятор слияния клеток. Сверхэкспрессия кальпонина 3 в миобластах мышей C 2 C 12 ингибировала слияние клеток во время дифференциации in vitro , тогда как нокдаун гена Cnn3 способствовал слиянию клеток и экспрессии миозина скелетных мышц. Ингибирующий эффект кальпонина 3 был отменен при фосфорилировании Rho-ассоциированной киназой 1/2 (ROCK1/2). [7]
Примечания
Версия этой статьи 2016 года была обновлена внешним экспертом в рамках модели двойной публикации. Соответствующая академическая рецензируемая статья была опубликована в Gene и может быть процитирована как: Rong Liu; JP Jin (9 марта 2016 г.). "Calponin isoforms CNN1, CNN2 and CNN3: Regulators for actin cytoskeleton functions in smooth muscle and non-muscle cells". Gene . Gene Wiki Review Series. 585 (1): 143– 153. doi :10.1016/J.GENE.2016.02.040. ISSN 0378-1119. PMC 5325697 . PMID 26970176. Wikidata Q37666020.
Ссылки
^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000117519 – Ensembl , май 2017 г.
^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000053931 – Ensembl , май 2017 г.
^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ Магучи М., Нисида В., Кохара К., Кувано А., Кондо И., Хивада К. (1995). «Молекулярное клонирование и картирование генов основных и кислых кальпонинов человека». Biochemical and Biophysical Research Communications . 217 (1): 238– 44. doi :10.1006/bbrc.1995.2769. PMID 8526917.
^ Лю Р., Цзинь Дж. П. (2016). «Изоформы кальпонина CNN1, CNN2 и CNN3: регуляторы функций актинового цитоскелета в гладких мышечных и немышечных клетках». Gene . 585 (1): 143– 153. doi :10.1016/j.gene.2016.02.040. PMC 5325697 . PMID 26970176.
^ abcd Сибукава Ю, Ямазаки Н, Кумасава К, Даймон Э, Тадзири М, Окада Ю, Икава М, Вада Ю (2010). «Кальпонин 3 регулирует перестройку актинового цитоскелета при слиянии трофобластических клеток». Молекулярная биология клетки . 21 (22): 3973–84 . doi :10.1091/mbc.E10-03-0261. ПМК 2982094 . ПМИД 20861310.
^ abc Daimon E, Shibukawa Y, Wada Y (2013). «Кальпонин 3 регулирует образование стрессовых волокон в дермальных фибробластах во время заживления ран». Архивы дерматологических исследований . 305 (7): 571– 84. doi :10.1007/s00403-013-1343-8. PMID 23545751. S2CID 44548982.
^ Фудзи Т., Ябэ С., Накамура К., Коидзуми Й. (2002). «Функциональный анализ кислого кальпонина крысы». Biological & Pharmaceutical Bulletin . 25 (5): 573– 9. doi : 10.1248/bpb.25.573 . PMID 12033495.
^ Represa A, Trabelsi-Terzidis H, Plantier M, Fattoum A, Jorquera I, Agassandian C, Ben-Ari Y, der Terrossian E (1995). «Распределение кальдесмона и кислой изоформы кальпонина в культивируемых мозжечковых нейронах и в различных регионах мозга крысы: исследование иммунофлуоресценции и конфокальной микроскопии». Experimental Cell Research . 221 (2): 333– 43. doi :10.1006/excr.1995.1383. PMID 7493632.
^ Trabelsi-Terzidis H, Fattoum A, Represa A, Dessi F, Ben-Ari Y, der Terrossian E (1995). «Экспрессия кислой изоформы кальпонина в мозге крысы: вестерн-блоты на одно- или двумерных гелях и иммунолокализация в культивируемых клетках». The Biochemical Journal . 306 (1): 211– 5. doi :10.1042/bj3060211. PMC 1136503. PMID 7864813 .
^ Агасандиан С, Плантье М, Фатум А, Репреса А, дер Терроссиан Э (2000). «Субклеточное распределение кальпонина и кальдесмона в гиппокампе крысы». Исследования мозга . 887 (2): 444–9 . doi :10.1016/s0006-8993(00)03030-4. PMID 11134639. S2CID 6753188.
^ Ferhat L, Charton G, Represa A, Ben-Ari Y, der Terrossian E, Khrestchatisky M (1996). «Кислый кальпонин, клонированный из нервных клеток, дифференциально экспрессируется во время развития мозга крысы». The European Journal of Neuroscience . 8 (7): 1501– 9. doi :10.1111/j.1460-9568.1996.tb01612.x. PMID 8758957. S2CID 33220723.
^ Плантье М., Фаттум А., Менн Б., Бен-Ари И., Дер Терроссиан Э., Репреса А. (1999). «Иммунореактивность кислого кальпонина в постнатальном мозге крысы и культурах: субклеточная локализация в конусах роста, под плазматической мембраной и вдоль актиновых и глиальных филаментов». Европейский журнал нейронауки . 11 (8): 2801– 12. doi :10.1046/j.1460-9568.1999.00702.x. PMID 10457177. S2CID 3003848.
^ ab Ferhat L, Esclapez M, Represa A, Fattoum A, Shirao T, Ben-Ari Y (2003). «Повышенные уровни кислого кальпонина во время пластичности дендритных шипиков после судорог, вызванных пилокарпином». Hippocampus . 13 (7): 845–58 . CiteSeerX 10.1.1.379.1041 . doi :10.1002/hipo.10136. PMID 14620880. S2CID 504625.
^ ab Flemming A, Huang QQ, Jin JP, Jumaa H, Herzog S (2015). «Модель мыши с условным нокаутом показывает, что кальпонин-3 не является необходимым для раннего развития В-клеток». PLOS ONE . 10 (6): e0128385. Bibcode :2015PLoSO..1028385F. doi : 10.1371/journal.pone.0128385 . PMC 4457629 . PMID 26046660.
^ Рами Г., Кайярд О., Медина И., Пеллегрино С., Фаттум А., Бен-Ари И., Ферхат Л. (2006). «Изменение формы и плотности дендритных шипиков, вызванное сверхэкспрессией кислого кальпонина в культивируемых нейронах гиппокампа». Hippocampus . 16 (2): 183–97 . CiteSeerX 10.1.1.379.2788 . doi :10.1002/hipo.20145. PMID 16358313. S2CID 18770509.
^ Takahashi K, Yoshimoto R, Fuchibe K, Fujishige A, Mitsui-Saito M, Hori M, Ozaki H, Yamamura H, Awata N, Taniguchi S, Katsuki M, Tsuchiya T, Karaki H (2000). «Регулирование скорости сокращения кальпонином в неповрежденных сокращающихся гладких мышцах». Biochemical and Biophysical Research Communications . 279 (1): 150– 7. doi :10.1006/bbrc.2000.3909. PMID 11112431.
^ Huang QQ, Hossain MM, Wu K, Parai K, Pope RM, Jin JP (2008). «Роль H2-кальпонина в регуляции подвижности макрофагов и фагоцитоза». Журнал биологической химии . 283 (38): 25887– 99. doi : 10.1074/jbc.M801163200 . PMC 2533796. PMID 18617524 .