CapZ

CapZ , также известный как CAPZ , CAZ1 и CAPPA1 , представляет собой кэпирующий белок, который покрывает колючий конец актиновых нитей в мышечных клетках . [1]

Структура

CapZ — гетеродимерная молекула, состоящая из субъединиц α и β. [2] Субъединицы α и β имеют схожую структуру. Каждая субъединица разделена на три домена и общее расширение C-конца. [3] Спираль 1-3 — это N-конец, состоящий из трех антипараллельных спиралей, которые расположены по схеме вверх, вниз, вверх. Спираль 4 — это C-конец, состоящий из антипараллельного β-слоя, который состоит из пяти β-тяжей. С одной стороны C-конца находится более короткая N-концевая спираль и длинная C-концевая спираль. Эта длинная C-концевая спираль составляет спираль 5. Последняя спираль, спираль 6, отличается субъединицами α и β. Субъединица β длиннее субъединицы α.

Функция

На этом изображении показаны структуры Cap32/34, наложенные на CapZ (зеленым цветом) над позициями Cα всех молекул CP. [4]

Стабилизация актина

Основная функция CapZ — закрывать колючий (плюс) конец актиновых нитей в мышечных клетках. Он расположен в полосе Z мышечного саркомера . Этот белок помогает стабилизировать актиновые нити, защищая их от сборки и разборки. Регулирование активности этого белка может осуществляться другими регуляторными белками, которые связываются с актиновыми нитями, блокируя CapZ, тем самым позволяя сборку. [5]

Клеточная сигнализация

Известно, что CapZ играет роль в клеточной сигнализации, поскольку он регулирует активность PKC в сердечных клетках. [6]

Движение клеток

CapZ играет роль в движении клеток (ползании клеток), контролируя длину микрофиламентов. Когда CapZ ингибируется регулирующими факторами, происходит полимеризация или деполимеризация микрофиламентов, что позволяет ламеллиподиям и филоподиям расти или втягиваться. Эта полимеризация и деполимеризация придает клетке вид ползания. Когда CapZ связывается, он останавливает оба этих процесса. [7]

Регулирование

Эксперименты на куриных мышцах показали, что существуют определенные белки, которые ингибируют связывание CapZ. К ним относятся PIP2 и другие фосфолипиды. Эти молекулы связываются с самим CapZ, предотвращая его связывание с актином. Однако введение определенных детергентов (в данном случае Triton X 100) предотвращает связывание этих молекул с CapZ; в свою очередь, позволяя ему связываться с микрофиламентом. [8] [9] Конкуренция за сайты связывания актина также может регулировать связывание CapZ, как это видно на примере факторов удлинения филаментов. К этим факторам относятся ENA/VASP (активированный/стимулируемый вазодилататором фосфопротеин). [10] CapZ не регулируется кальцием или кальмодулином, как это видно на примере других кэпирующих белков, таких как Gelsolin. [11]

Клиническое значение

Здоровье сердца

Умеренное снижение уровня сердечного белка CapZ защищает сердце от острой ишемии-реперфузионной травмы. [12]

Гены

  • КАПЗА1
  • КАПЗА2
  • КАПЗА3
  • КАПЗБ

Ссылки

  1. ^ "Actin Filament Capping Protein (CapZ): История после выяснения кристаллической структуры" (PDF) . Получено 11 ноября 2019 г.
  2. ^ Ямашита, Ацуко; Маэда, Кайо; Маэда, Юичиро (2003-04-01). «Кристаллическая структура CapZ: структурная основа для колючего конца актинового филамента». Журнал EMBO . 22 (7): 1529–1538. doi :10.1093/emboj/cdg167. ISSN  0261-4189. PMC 152911. PMID  12660160 . 
  3. ^ Ямашита, Ацуко; Маэда, Кайо; Маэда, Юичиро (1 апреля 2003 г.). «Кристаллическая структура CapZ: структурная основа для колючего конца актинового филамента». Журнал EMBO . 22 (7): 1529–1538. doi :10.1093/emboj/cdg167. PMC 152911. PMID  12660160 . 
  4. ^ Экерт, К.; Горецки, А.; Фаберова, М.; Коллмар, М. (2012). «Консервация и расхождение между цитоплазматическими и мышечно-специфическими актиновыми покрывающими белками: выводы из кристаллической структуры цитоплазматического Cap32/34 из Dictyostelium discoideum». BMC Structural Biology . 12 : 12. doi : 10.1186/1472-6807-12-12 . PMC 3472329 . PMID  22657106. 
  5. ^ Лодиш, Харви; Берк, Арнольд; Кайзер, Крис; Кригер, Монти; Бретшер, Энтони; Плоэг, Хидде; Амон, Анжелика; Скотт, Мэтью (2012-05-02). Молекулярная клеточная биология (7-е изд.). WH Freeman. стр. 783. ISBN 9781429234139.
  6. ^ Ян, Фэнхуа; Айелло, Дэвид Л.; Пайл, У. Глен (2008-02-01). «Регуляция сердечных миофиламентов протеинфосфатазой типа 1альфа и CapZ». Биохимия и клеточная биология . 86 (1): 70–78. doi :10.1139/o07-150. ISSN  1208-6002. PMID  18364747.
  7. ^ Hug, Christopher; Jay, Patrick Y.; Reddy, Indira; McNally, James G.; Bridgman, Paul C.; Elson, Elliot L.; Cooper, John A. (май 1995 г.). «Уровни кэппинг-белка влияют на сборку актина и подвижность клеток в диктиостелиуме». Cell . 81 (4): 591–600. doi : 10.1016/0092-8674(95)90080-2 . PMID  7758113.
  8. ^ "CapZ". www.bms.ed.ac.uk . Получено 2016-11-06 .
  9. ^ Хейсс, Стивен; Купер, Джон (24 июня 1991 г.). «Регулирование CapZ, белка, покрывающего актин куриных мышц, анионными фосфолипидами». Биохимия . 30 (36): 8753–8758. doi :10.1021/bi00100a006. PMID  1653607.
  10. ^ Эдвардс, Марк; Зволак, Адам; Шафер, Дороти А.; Септ, Дэвид; Домингес, Роберто; Купер, Джон А. (2014-10-01). «Регуляторы белков кэппинга тонко настраивают динамику сборки актина». Nature Reviews Molecular Cell Biology . 15 (10): 677–689. doi :10.1038/nrm3869. ISSN  1471-0072. PMC 4271544. PMID 25207437  . 
  11. ^ Гремм, Д.; Вегнер, А. (2000-07-01). «Гельзолин как белок, покрывающий актиновые филаменты, регулируемый кальцием». European Journal of Biochemistry . 267 (14): 4339–4345. doi :10.1046/j.1432-1327.2000.01463.x. ISSN  0014-2956. PMID  10880956.
  12. ^ Yang, Feng Hua; Pyle, W. Glen (март 2012). «Уменьшение сердечного белка CapZ защищает сердце от острой ишемии-реперфузионного повреждения и усиливает прекондиционирование». Журнал молекулярной и клеточной кардиологии . 52 (3): 761–772. doi :10.1016/j.yjmcc.2011.11.013. PMID  22155006.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=CapZ&oldid=1225813960"