Кавеолин 3

Белок, обнаруженный в организме человека
КАВ3
Идентификаторы
ПсевдонимыCAV3 , LGMD1C, LQT9, VIP-21, VIP21, кавеолин 3, MPDT, RMD2
Внешние идентификаторыОМИМ : 601253; МГИ : 107570; Гомологен : 7255; Генные карты : CAV3; OMA :CAV3 — ортологи
Ортологи
РазновидностьЧеловекМышь
Энтрез

859

12391

Ансамбль

ENSG00000182533

ENSMUSG00000062694

UniProt

Р56539

Р51637

РефСек (мРНК)

NM_033337
NM_001234

NM_007617

RefSeq (белок)

NP_001225
NP_203123

NP_031643

Местоположение (UCSC)Хр 3: 8.73 – 8.84 МбХр 6: 112.44 – 112.45 Мб
Поиск в PubMed[3][4]
Викиданные
Просмотр/редактирование человекаПросмотр/редактирование мыши

Кавеолин-3 — это белок , который у людей кодируется геном CAV3 . [ 5] [6] [7] Для этого локуса был выявлен альтернативный сплайсинг с включением или исключением дифференциально сплайсированного интрона. Кроме того, транскрипты используют несколько сайтов полиА и содержат два потенциальных сайта инициации трансляции.

Функция

Этот ген кодирует члена семейства кавеолинов , который функционирует как компонент плазматических мембран кавеол, обнаруженных в большинстве типов клеток. Предполагается, что белки кавеолинов являются белками-подложками для организации и концентрации определенных молекул, взаимодействующих с кавеолином. [7]

Клиническое значение

Мутации, выявленные в этом гене, приводят к вмешательству в олигомеризацию белка или внутриклеточную маршрутизацию, нарушая формирование кавеол и приводя к конечностно-поясной мышечной дистрофии типа 1C (LGMD-1C), гиперкемии, дистальной миопатии или болезни пульсирующих мышц (RMD). Другие мутации в кавеолине вызывают синдром удлиненного интервала QT или семейную гипертрофическую кардиомиопатию, хотя роль Cav3 в синдроме удлиненного интервала QT недавно была оспорена. [7] [8]

Взаимодействия

Было показано, что кавеолин 3 взаимодействует с рядом различных белков, включая, помимо прочего:

Структура

Используя методы просвечивающей электронной микроскопии и анализа отдельных частиц , было показано, что девять мономеров кавеолина-3 собираются в комплекс, имеющий тороидальную форму, ~16,5 нм в диаметре и ~5,5 нм в высоту. [13]

Физиология сердца

Кавеолин-3 является одной из трех изоформ белка кавеолина . [14] Кавеолин-3 концентрируется в кавеолах миоцитов и модулирует многочисленные метаболические процессы, включая: синтез оксида азота, метаболизм холестерина и сокращение сердечных миоцитов. [14] [15] [ 16] Существует много белков, которые ассоциируются с кавеолином-3, включая ионные каналы и обменники. [14] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23]

Ассоциации с ионными каналами

АТФ-зависимые калиевые каналы

В сердечных миоцитах кавеолин-3 отрицательно регулирует АТФ-зависимые калиевые каналы (K ATP ), локализованные в кавеолах. [18] Открытие каналов K ATP значительно уменьшается при взаимодействии с кавеолином-3; другие изоформы кавеолина не показывают такого типа эффекта на каналы K ATP . Количество активации K ATP во время биологического стресса влияет на количество клеточных повреждений, которые будут иметь место, таким образом, регуляция экспрессии кавеолина-3 в это время влияет на количество клеточных повреждений. [18]

Натрий-кальциевый обменник

Кавеолин-3 ассоциируется с сердечным натрий-кальциевым обменником (NCX) в кавеолах сердечных миоцитов. [14] [24] Эта ассоциация происходит преимущественно в областях, прилегающих к периферической мембране сердечных миоцитов. [24] Взаимодействие между кавеолином-3 и сердечным NCX влияет на NCX-регуляцию клеточных сигнальных факторов и возбуждение сердечных миоцитов. [14]

Кальциевый канал L-типа

Кавеолин-3 влияет на открытие кальциевых каналов L-типа (LTCC), которые играют роль в сокращении сердечных миоцитов. [17] Было показано, что нарушение взаимодействий между кавеолином-3 и связанными с ним связывающими белками влияет на LTCC. [17] В частности, нарушение кавеолина-3 снижает базальную и стимулированную β2 - адренергическими факторами вероятность открытия LTCC. [17] Это происходит путем изменения опосредованного PKA фосфорилирования связанных с кавеолином-3 связывающих белков, вызывая отрицательные нисходящие эффекты на активность LTCC. [17]

Последствия болезни

Изменения в экспрессии кавеолина-3 были вовлечены в измененную экспрессию и регуляцию многочисленных сигнальных молекул, участвующих в кардиомиопатиях . [21] Нарушение кавеолина-3 нарушает структуру сердечных кавеол и блокирует экспрессию предсердного натрийуретического пептида (ANP), сердечного гормона, участвующего во многих функциях, включая поддержание клеточного гомеостаза. [21] [25] Нормальная экспрессия кавеолина-3 в условиях стресса увеличивает уровни ANP в сердечных клетках, поддерживая сердечный гомеостаз. [21] В гене кавеолина-3 были выявлены мутации, которые приводят к кардиомиопатиям. [20] Некоторые из этих мутаций влияют на функцию кавеолина-3, снижая экспрессию его доменов на поверхности клеток. [19] Мутации, приводящие к потере функции кавеолина-3, вызывают гипертрофию сердечных миоцитов, дилатацию сердца и депрессию фракционного укорочения. [22] [23] Нокаут генов кавеолина-3 достаточен для того, чтобы вызвать эти проявления. [25] Аналогично, доминантно-негативные генотипы кавеолина-3 увеличивают сердечную гипертрофию, тогда как повышенная экспрессия кавеолина-3 подавляет способность сердца к гипертрофии, что указывает на кавеолин-3 как на отрицательный регулятор сердечной гипертрофии . [22] [23] Повышенная экспрессия кавеолина-3 приводит к развитию кардиомиопатии, что приводит к дегенерации сердечной ткани и проявлению патологий из-за связанной с ней дегенерации. [19]

Ссылки

  1. ^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000182533 – Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000062694 – Ensembl , май 2017 г.
  3. ^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  5. ^ МакНелли Э.М., де Са Морейра Э., Дагган DJ, Бённеманн К.Г., Лисанти М.П., ​​Лидов Х.Г., Вайнцоф М., Пассос-Буэно М.Р., Хоффман Э.П., Затц М., Кункель Л.М. (август 1998 г.). «Кавеолин-3 при мышечной дистрофии». Хум Мол Жене . 7 (5): 871–7 . doi : 10.1093/hmg/7.5.871 . ПМИД  9536092.
  6. ^ Минетти С, Сотджа Ф, Бруно С, Скартеццини П, Брода П, Бадо М, Масетти Е, Маццокко М, Эгео А, Донати М.А., Волонте Д, Гальбиати Ф, Кордоне Г, Брикарелли Ф.Д., Лисанти MP, Зара Ф (апрель) 1998). «Мутации в гене кавеолина-3 вызывают аутосомно-доминантную мышечную дистрофию пояса конечностей». Нат Жене . 18 (4): 365–8 . doi : 10.1038/ng0498-365. PMID  9537420. S2CID  35061895.
  7. ^ abc "Ген Entrez: CAV3 кавеолин 3".
  8. ^ Hedley PL, Kanters JK, Dembic M, Jespersen T, Skibsbye L, Aidt FH, Eschen O, Graff C, Behr ER, Schlamowitz S, Corfield V, McKenna WJ, Christiansen M (2013). «Роль CAV3 в синдроме удлиненного интервала QT: клиническая и функциональная оценка двойной гетерозиготы кавеолина-3/Kv11.1 против одиночной гетерозиготы кавеолина-3». Circ Cardiovasc Genet . 6 (5): 452– 61. doi : 10.1161/CIRCGENETICS.113.000137 . PMID  24021552.
  9. ^ Sotgia F, Lee JK, Das K, Bedford M, Petrucci TC, Macioce P, Sargiacomo M, Bricarelli FD, Minetti C, Sudol M, Lisanti MP (декабрь 2000 г.). «Кавеолин-3 напрямую взаимодействует с C-терминальным хвостом бета-дистрогликана. Идентификация центрального домена WW-like в составе членов семейства кавеолинов». J. Biol. Chem . 275 (48): 38048– 58. doi : 10.1074/jbc.M005321200 . PMID  10988290.
  10. ^ Matsuda C, Hayashi YK, Ogawa M, Aoki M, Murayama K, Nishino I, Nonaka I, Arahata K, Brown RH (август 2001 г.). «Сарколеммальные белки дисферлин и кавеолин-3 взаимодействуют в скелетных мышцах». Hum. Mol. Genet . 10 (17): 1761– 6. doi : 10.1093/hmg/10.17.1761 . PMID  11532985.
  11. ^ Couet J, Sargiacomo M, Lisanti MP (ноябрь 1997 г.). «Взаимодействие рецепторной тирозинкиназы EGF-R с кавеолинами. Связывание кавеолина отрицательно регулирует активность тирозина и серина/треонина киназы». J. Biol. Chem . 272 ​​(48): 30429– 38. doi : 10.1074/jbc.272.48.30429 . PMID  9374534.
  12. ^ Уайтли Г., Коллинз Р.Ф., Китмитто А. (ноябрь 2012 г.). «Характеристика молекулярной архитектуры человеческого кавеолина-3 и взаимодействие с рианодиновым рецептором скелетных мышц». J. Biol. Chem . 287 (48): 40302– 16. doi : 10.1074/jbc.M112.377085 . PMC 3504746. PMID  23071107 . 
  13. ^ Уайтли Г., Коллинз Р.Ф., Китмитто А. (23 ноября 2012 г.). «Характеристика молекулярной архитектуры человеческого кавеолина-3 и взаимодействие с рианодиновым рецептором скелетных мышц». Журнал биологической химии . 287 (48): 40302– 16. doi : 10.1074/jbc.M112.377085 . PMC 3504746. PMID  23071107 . 
  14. ^ abcde Bossuyt J, Taylor BE, James-Kracke M, Hale CC (2002). "Доказательства связи сердечного натрий-кальциевого обменника с кавеолином-3". FEBS Lett . 511 ( 1– 3): 113– 7. doi : 10.1016/S0014-5793(01)03323-3 . PMID  11821059. S2CID  19419069.
  15. ^ Газзерро Э, Сотджа Ф, Бруно С, член парламента Лисанти, Минетти С (2010). «Кавеолинопатии: от биологии кавеолина-3 к болезням человека». Евро. Дж. Хум. Жене . 18 (2): 137–45 . doi :10.1038/ejhg.2009.103. ПМК 2987183 . ПМИД  19584897. 
  16. ^ Gratton JP, Bernatchez P, Sessa WC (2004). «Кавеолы ​​и кавеолины в сердечно-сосудистой системе». Circ. Res . 94 (11): 1408– 17. doi : 10.1161/01.RES.0000129178.56294.17 . PMID  15192036.
  17. ^ abcde Bryant S, Kimura TE, Kong CH, Watson JJ, Chase A, Suleiman MS, James AF, Orchard CH (2014). «Стимуляция ICa базальной активностью PKA облегчается кавеолином-3 в сердечных желудочковых миоцитах». J. Mol. Cell. Cardiol . 68 (100): 47– 55. doi :10.1016/j.yjmcc.2013.12.026. PMC 3980375. PMID  24412535 . 
  18. ^ abc Garg V, Sun W, Hu K (2009). «Кавеолин-3 отрицательно регулирует рекомбинантные сердечные каналы K(ATP)». Biochem. Biophys. Res. Commun . 385 (3): 472– 7. doi :10.1016/j.bbrc.2009.05.100. PMID  19481058.
  19. ^ abc Аравамудан Б, Волонте Д, Рамани Р, Гурсой Э, член парламента Лисанти, Лондон Б, Галбиати Ф (2003). «Трансгенная сверхэкспрессия кавеолина-3 в сердце вызывает кардиомиопатический фенотип». Хм. Мол. Жене . 12 (21): 2777–88 . doi : 10.1093/hmg/ddg313 . ПМИД  12966035.
  20. ^ аб Хаяси Т., Аримура Т., Уэда К., Сибата Х., Хода С., Такахаши М., Хори Х., Кога Ю., Ока Н., Имаидзуми Т., Ясунами М., Кимура А. (январь 2004 г.). «Идентификация и функциональный анализ мутации кавеолина-3, связанной с семейной гипертрофической кардиомиопатией». Биохим. Биофиз. Рез. Коммун . 313 (1): 178–84 . doi :10.1016/j.bbrc.2003.11.101. ПМИД  14672715.
  21. ^ abcd Horikawa YT, Panneerselvam M, Kawaraguchi Y, Tsutsumi YM, Ali SS, Balijepalli RC, Murray F, Head BP, Niesman IR, Rieg T, Vallon V, Insel PA, Patel HH, Roth DM (2011). «Сверхэкспрессия кавеолина-3, специфичная для сердца, ослабляет гипертрофию сердца и увеличивает экспрессию и сигнализацию натрийуретического пептида». J. Am. Coll. Cardiol . 57 (22): 2273– 83. doi :10.1016/j.jacc.2010.12.032. PMC 3236642. PMID 21616289  . 
  22. ^ abc Koga A, Oka N, Kikuchi T, Miyazaki H, Kato S, Imaizumi T (2003). «Аденовирус-опосредованная повышенная экспрессия кавеолина-3 подавляет гипертрофию кардиомиоцитов крыс». Гипертония . 42 (2): 213– 9. doi : 10.1161/01.HYP.0000082926.08268.5D . PMID  12847114.
  23. ^ abc Woodman SE, Park DS, Cohen AW, Cheung MW, Chandra M, Shirani J, Tang B, Jelicks LA, Kitsis RN, Christ GJ, Factor SM, Tanowitz HB, Lisanti MP (2002). «У мышей с нокаутом кавеолина-3 развивается прогрессирующая кардиомиопатия и наблюдается гиперактивация каскада p42/44 MAPK». J. Biol. Chem . 277 (41): 38988– 97. doi : 10.1074/jbc.M205511200 . PMID  12138167.
  24. ^ ab Lin E, Hung VH, Kashihara H, Dan P, Tibbits GF (2009). "Закономерности распределения обменника Na+-Ca2+ и кавеолина-3 в развивающихся кардиомиоцитах кролика". Cell Calcium . 45 (4): 369–83 . doi :10.1016/j.ceca.2009.01.001. PMID  19250668.
  25. ^ ab Nakajima K, Onishi K, Dohi K, Tanabe M, Kurita T, Yamanaka T, Ito M, Isaka N, Nobori T, Nakano T (2005). "Влияние человеческого предсердного натрийуретического пептида на сердечную функцию и гемодинамику у пациентов с высоким уровнем BNP в плазме". Int. J. Cardiol . 104 (3): 332–7 . doi :10.1016/j.ijcard.2004.12.020. PMID  16186065.

Дальнейшее чтение

  • Figarella-Branger D, Pouget J, Bernard R, Krahn M, Fernandez C, Lévy N, Pellissier JF (2004). «Мышечная дистрофия конечностей и пояса у 71-летней женщины с мутацией R27Q в гене CAV3». Neurology . 61 (4): 562– 4. doi :10.1212/01.wnl.0000076486.57572.5c. PMID  12939441. S2CID  40129179.
  • Woodman SE, Sotgia F, Galbiati F, Minetti C, Lisanti MP (2005). «Кавеолинопатии: мутации в кавеолине-3 вызывают четыре различных аутосомно-доминантных мышечных заболевания». Neurology . 62 (4): 538– 43. doi :10.1212/wnl.62.4.538. PMID  14981167.
  • Li S, Okamoto T, Chun M, Sargiacomo M, Casanova JE, Hansen SH, Nishimoto I, Lisanti MP (1995). «Доказательства регулируемого взаимодействия между гетеротримерными G-белками и кавеолином». J. Biol. Chem . 270 (26): 15693– 701. doi : 10.1074/jbc.270.26.15693 . PMID  7797570.
  • Tang Z, Scherer PE, Okamoto T, Song K, Chu C, Kohtz DS, Nishimoto I, Lodish HF, Lisanti MP (1996). «Молекулярное клонирование кавеолина-3, нового члена семейства генов кавеолина, экспрессируемого преимущественно в мышцах». J. Biol. Chem . 271 (4): 2255– 61. doi : 10.1074/jbc.271.4.2255 . PMID  8567687.
  • Scherer PE, Lisanti MP (1997). "Связь фосфофруктокиназы-М с кавеолином-3 в дифференцированных скелетных миотрубках. Динамическая регуляция внеклеточной глюкозой и внутриклеточными метаболитами". J. Biol. Chem . 272 ​​(33): 20698– 705. doi : 10.1074/jbc.272.33.20698 . PMID  9252390.
  • Venema VJ, Ju H, Zou R, Venema RC (1997). «Взаимодействие нейрональной синтазы оксида азота с кавеолином-3 в скелетных мышцах. Идентификация нового домена поддержки/ингибитора кавеолина». J. Biol. Chem . 272 ​​(45): 28187– 90. doi : 10.1074/jbc.272.45.28187 . PMID  9353265.
  • Couet J, Sargiacomo M, Lisanti MP (1997). «Взаимодействие рецепторной тирозинкиназы EGF-R с кавеолинами. Связывание кавеолина отрицательно регулирует активность тирозина и серин/треониновой киназы». J. Biol. Chem . 272 ​​(48): 30429– 38. doi : 10.1074/jbc.272.48.30429 . PMID  9374534.
  • Biederer C, Ries S, Drobnik W, Schmitz G (1998). «Молекулярное клонирование человеческого кавеолина 3». Biochim. Biophys. Acta . 1406 (1): 5– 9. doi :10.1016/S0925-4439(97)00095-1. PMID  9545514.
  • Ямамото М., Тоя Ю., Швенке С., Лисанти М.П., ​​Майерс М.Г., Исикава Ю. (1998). «Кавеолин является активатором передачи сигналов рецептора инсулина». Ж. Биол. Хим . 273 (41): 26962– 8. doi : 10.1074/jbc.273.41.26962 . ПМИД  9756945.
  • Sotgia F, Minetti C, Lisanti MP (1999). «Локализация гена человеческого кавеолина-3 в локусе D3S18/D3S4163/D3S4539 (3p25), в непосредственной близости от гена рецептора окситоцина человека. Идентификация гена кавеолина-3 как кандидата на делецию при синдроме 3p». FEBS Lett . 452 (3): 177– 80. doi : 10.1016/S0014-5793(99)00658-4 . PMID  10386585. S2CID  44686134.
  • Карбоне И, Бруно С, Сотджа Ф, Бадо М, Брода П, Масетти Э, Панелла А, Зара Ф, Брикарелли Ф.Д., Кордоне Г, Лисанти М.П., ​​Минетти С (2000). «Мутация гена CAV3 вызывает частичный дефицит кавеолина-3 и гиперККемию». Неврология . 54 (6): 1373–6 . doi :10.1212/wnl.54.6.1373. PMID  10746614. S2CID  74588429.
  • Biederer CH, Ries SJ, Moser M, Florio M, Israel MA, McCormick F, Buettner R (2000). "Основные факторы транскрипции спираль-петля-спираль миогенин и Id2 опосредуют специфическую индукцию экспрессии гена кавеолина-3 во время эмбрионального развития". J. Biol. Chem . 275 (34): 26245– 51. doi : 10.1074/jbc.M001430200 . PMID  10835421.
  • Sotgia F, Lee JK, Das K, Bedford M, Petrucci TC, Macioce P, Sargiacomo M, Bricarelli FD, Minetti C, Sudol M, Lisanti MP (2001). «Кавеолин-3 напрямую взаимодействует с C-концевым хвостом бета-дистрогликана. Идентификация центрального домена WW-like в пределах членов семейства кавеолинов». J. Biol. Chem . 275 (48): 38048– 58. doi : 10.1074/jbc.M005321200 . PMID  10988290.
  • Herrmann R, Straub V, Blank M, Kutzick C, Franke N, Jacob EN, Lenard HG, Kröger S, Voit T (2001). «Диссоциация комплекса дистрогликана при мышечной дистрофии пояса конечностей с дефицитом кавеолина-3». Hum. Mol. Genet . 9 (15): 2335– 40. doi : 10.1093/oxfordjournals.hmg.a018926 . PMID  11001938.
  • Хагивара И., Сасаока Т., Арайши К., Имамура М., Ёрифудзи Х., Нонака И., Одзава Э., Кикучи Т. (2001). «Дефицит кавеолина-3 вызывает дегенерацию мышц у мышей». Хм. Мол. Жене . 9 (20): 3047–54 . doi : 10.1093/hmg/9.20.3047 . ПМИД  11115849.
  • de Paula F, Vainzof M, Bernardino AL, McNally E, Kunkel LM, Zatz M (2001). «Мутации в гене кавеолина-3: когда они патогенны?». Am. J. Med. Genet . 99 (4): 303– 7. doi :10.1002/1096-8628(2001)9999:9999<::AID-AJMG1168>3.0.CO;2-O. PMID  11251997.
  • Бетц Р.К., Шосер Б.Г., Каспер Д., Рикер К., Рамирес А., Стейн В., Торбергсен Т., Ли Я., Нётен М.М., Винкер Т.Ф., Малин Дж.П., Проппинг П., Рейс А., Мортье В., Йенч Т.Дж., Вогерд М., Кубиш К. (2001). «Мутации в CAV3 вызывают механическую гиперраздражимость скелетных мышц при болезни пульсирующих мышц». Нат. Жене . 28 (3): 218–9 . дои : 10.1038/90050. PMID  11431690. S2CID  35194603.
  • Matsuda C, Hayashi YK, Ogawa M, Aoki M, Murayama K, Nishino I, Nonaka I, Arahata K, Brown RH (2002). «Сарколеммальные белки дисферлин и кавеолин-3 взаимодействуют в скелетных мышцах». Hum. Mol. Genet . 10 (17): 1761– 6. doi : 10.1093/hmg/10.17.1761 . PMID  11532985.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Caveolin_3&oldid=1269628760"