Гомолог подсемейства DnaJ C, член 5 , также известный как белок цистеиновой нити или CSP , представляет собой белок , который у людей кодируется геном DNAJC5 . [ 5] Впервые он был описан в 1990 году. [6]
Ген
У людей ген расположен на длинном плече хромосомы 20 (20q13.33) на Уотсоне (положительная цепь). Длина гена составляет 40 867 оснований, а кодируемый белок состоит из 198 аминокислот с прогнозируемой молекулярной массой 22,149 килодальтон ( кДа). Масса зрелого белка составляет 34 кДа.
Этот белок широко распространен в нервной ткани и демонстрирует характерную локализацию в синаптических и покрытых клатрином пузырьках. Он также обнаружен в секреторных пузырьках в эндокринных, нейроэндокринных и экзокринных клетках. Этот белок составляет ~1% от содержания белка в синаптических пузырьках . [8] DNAJC5, по-видимому, играет роль в стимулированном экзоцитозе . [9]
Этот белок был предложен в качестве ключевого элемента синаптического молекулярного механизма, предназначенного для спасения синаптических белков, которые были развернуты зависимым от активности стрессом. [11] [12] Синтаксин 1A , плазматическая мембрана SNARE (растворимый рецептор белка прикрепления N-этилмалеимида), критически важный для нейротрансмиссии, образует комплекс с CSPα, белком G и кальциевым каналом N-типа . Хантингтин может быть способен вытеснять как синтаксин 1A, так и CSPα из каналов N-типа. [13] CSP взаимодействует с белком-сенсором кальция синаптотагмином 9 через свой линкерный домен. [14]
Хантингтин-взаимодействующий белок 14 , пальмитоилтрансфераза, необходим для экзоцитоза и нацеливания CSP на синаптические пузырьки. Пальмитоиловые остатки переносятся на цистеиновые остатки. Если эти остатки мутируют, нацеливание на мембрану снижается или теряется. [15] Крысиный CSP образует комплекс с Sgt ( SGTA ) и Hsc70 ( HSPA8 ), расположенными на поверхности синаптических пузырьков . Этот комплекс функционирует как АТФ-зависимый шаперон , который реактивирует денатурированные субстраты. Кроме того, комплекс Csp/Sgt/Hsc70, по-видимому, важен для поддержания нормальных синапсов . [7]
Его экспрессия может быть увеличена при использовании лития . [16] Кверцетин способствует образованию стабильных димеров CSPα-CSPα. [17]
Цистеиновый нитевидный белок повышает чувствительность экзоцитоза нейротрансмиттера к кальцию. [18]
^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000101152 – Ensembl , май 2017 г.
^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000000826 – 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 .
^ ab "Ген Entrez: гомолог DNAJC5 DnaJ (Hsp40), подсемейство C, член 5".
^ Цинсмайер К.Э., Хофбауэр А., Хаймбек Г., Пфлюгфельдер Г.О., Бюхнер С., Бюхнер Э. (ноябрь 1990 г.). «Белок цистеиновой нити экспрессируется в сетчатке и мозге дрозофилы». Дж. Нейрогенет . 7 (1): 15–29. дои : 10.3109/01677069009084150. ПМИД 2129171.
^ ab Tobaben S, Thakur P, Fernández-Chacón R, Südhof TC, Rettig J, Stahl B (сентябрь 2001 г.). «Тримерный белковый комплекс функционирует как синаптическая шаперонная машина». Neuron . 31 (6): 987–99. doi :10.1016/S0896-6273(01)00427-5. hdl : 11858/00-001M-0000-0012-F746-0 . PMID 11580898. S2CID 12386691.
^ Benitez BA, Alvarado D, Cai Y, Mayo K, Chakraverty S, Norton J, Morris JC, Sands MS, Goate A, Cruchaga C (2011). "Экзомное секвенирование подтверждает мутации DNAJC5 как причину взрослого нейронального цероид-липофусциноза". PLOS ONE . 6 (11): e26741. Bibcode : 2011PLoSO...626741B. doi : 10.1371/journal.pone.0026741 . PMC 3208569. PMID 22073189 .
^ Ranjan R, Bronk P, Zinsmaier KE (февраль 1998 г.). «Цистеиновый цепочечный белок необходим для сопряжения секреции кальция вызванной нейротрансмиссии у дрозофилы, но не для рециркуляции везикул». J. Neurosci . 18 (3): 956–64. doi :10.1523/JNEUROSCI.18-03-00956.1998. PMC 6792780 . PMID 9437017.
^ Bai L, Swayne LA, Braun JE (январь 2007 г.). «Комплекс белков CSPalpha/G в клетках PC12». Biochem. Biophys. Res. Commun . 352 (1): 123–9. doi :10.1016/j.bbrc.2006.10.178. PMID 17113038.
^ Фернандес-Чакон Р., Вёльфель М., Нишимунэ Х., Табарес Л., Шмитц Ф., Кастеллано-Муньос М., Розенмунд С., Монтесинос М.Л., Санес Дж.Р., Шнеггенбургер Р., Зюдхоф TC (апрель 2004 г.). «Белок синаптических пузырьков CSP альфа предотвращает пресинаптическую дегенерацию». Нейрон . 42 (2): 237–51. дои : 10.1016/S0896-6273(04)00190-4 . PMID 15091340. S2CID 15604376.
^ Chandra S, Gallardo G, Fernández-Chacón R, Schlüter OM, Südhof TC (ноябрь 2005 г.). «Альфа-синуклеин взаимодействует с CSPalpha в предотвращении нейродегенерации». Cell . 123 (3): 383–96. doi : 10.1016/j.cell.2005.09.028 . PMID 16269331. S2CID 18173864.
^ Swayne LA, Beck KE, Braun JE (сентябрь 2006 г.). «Мультимерный комплекс белков цистеиновой строки». Biochem. Biophys. Res. Commun . 348 (1): 83–91. doi :10.1016/j.bbrc.2006.07.033. PMID 16875662.
^ Boal F, Laguerre M, Milochau A, Lang J, Scotti PA (январь 2011 г.). «Заряженный выступ в линкерном домене белка цистеиновой цепочки Cspα опосредует его регулируемое взаимодействие с сенсором кальция синаптотагмином 9 во время экзоцитоза». FASEB J . 25 (1): 132–43. doi : 10.1096/fj.09-152033 . PMID 20847230. S2CID 7494452.
^ Cordeiro ML, Umbach JA, Gundersen CB (июнь 2000 г.). «Ионы лития усиливают экспрессию гена белка цистеиновой цепочки in vivo и in vitro». J. Neurochem . 74 (6): 2365–72. doi :10.1046/j.1471-4159.2000.0742365.x. PMID 10820197. S2CID 19687617.
^ Xu F, Proft J, Gibbs S, Winkfein B, Johnson JN, Syed N, Braun JE (2010). «Кверцетин воздействует на белок цистеиновой цепочки (CSPalpha) и нарушает синаптическую передачу». PLOS ONE . 5 (6): e11045. Bibcode :2010PLoSO...511045X. doi : 10.1371/journal.pone.0011045 . PMC 2883571 . PMID 20548785.
^ Dawson-Scully K, Bronk P, Atwood HL, Zinsmaier KE (август 2000 г.). «Цистеиновый нитевидный белок повышает чувствительность экзоцитоза нейротрансмиттера к кальцию у дрозофилы». J. Neurosci . 20 (16): 6039–47. doi : 10.1523/jneurosci.20-16-06039.2000 . PMC 6772598 . PMID 10934253.
^ Zhang H, Peters KW, Sun F, Marino CR, Lang J, Burgoyne RD, Frizzell RA (август 2002 г.). «Цистеиновый цепочечный белок взаимодействует с регулятором трансмембранной проводимости кистозного фиброза и модулирует его созревание». J. Biol. Chem . 277 (32): 28948–58. doi : 10.1074/jbc.M111706200 . PMID 12039948.
^ Носкова Л, Странецкий В, Хартманнова Х, Пршистопилова А, Барешова В, Иванек Р, Гулкова Х, Яхнова Х, ван дер Зее Дж, Старополи Дж. Ф., Симс КБ, Тайнеля Дж, Ван Броекховен С, Нейссен ПК, Моле С.Э., Элледер М., Кмох С. (август 2011 г.). «Мутации в DNAJC5, кодирующем белок альфа цистеиновой нити, вызывают аутосомно-доминантный нейрональный цероидный липофусциноз у взрослых». Американский журнал генетики человека . 89 (2): 241–52. дои : 10.1016/j.ajhg.2011.07.003. ПМК 3155175 . PMID 21820099.
Дальнейшее чтение
Chamberlain LH, Burgoyne RD (2000). «Цистеиновый цепочечный белок: шаперон в синапсе». J. Neurochem . 74 (5): 1781–1789. doi :10.1046/j.1471-4159.2000.0741781.x. PMID 10800920. S2CID 7667658.
Mastrogiacomo A, Parsons SM, Zampighi GA, Jenden DJ, Umbach JA, Gundersen CB (1994). "Цистеиновые цепочечные белки: потенциальная связь между синаптическими пузырьками и пресинаптическими каналами Ca2+". Science . 263 (5149): 981–82. doi :10.1126/science.7906056. PMID 7906056.
Gundersen CB, Mastrogiacomo A, Faull K, Umbach JA (1994). «Обширная липидизация белка цистеиновой нити Torpedo». Журнал биологической химии . 269 (30): 19197–19199. doi : 10.1016/S0021-9258(17)32151-8 . PMID 8034679.
Mastrogiacomo A, Gundersen CB (1995). "Нуклеотидная и выведенная аминокислотная последовательность белка цистеиновой нити крысы". Molecular Brain Research . 28 (1): 12–18. doi :10.1016/0169-328x(94)00172-b. PMID 7535880.
Коппола Т., Гундерсен К. (1996). «Широко распространенная экспрессия белков с цистеиновыми цепочками человека». FEBS Lett . 391 (3): 269–72. doi : 10.1016/0014-5793(96)00750-8 . PMID 8764987. S2CID 10410573.
Чжан Х., Келли В. Л., Чемберлен Л. Х. и др. (1999). «Мутационный анализ функции белка цистеиновой цепочки при экзоцитозе инсулина». J. Cell Sci . 112 (9): 1345–51. doi :10.1242/jcs.112.9.1345. PMID 10194413.
Хаттори А., Окумура К., Нагасе Т. и др. (2001). «Характеристика длинных клонов кДНК из селезенки взрослого человека». DNA Res . 7 (6): 357–66. doi : 10.1093/dnares/7.6.357 . PMID 11214971.
Evans GJ, Wilkinson MC, Graham ME и др. (2002). «Фосфорилирование белка цистеиновой цепочки протеинкиназой A. Последствия для модуляции экзоцитоза». J. Biol. Chem . 276 (51): 47877–85. doi : 10.1074/jbc.M108186200 . PMID 11604405.
Deloukas P, Matthews LH, Ashurst J, et al. (2002). «Последовательность ДНК и сравнительный анализ человеческой хромосомы 20». Nature . 414 (6866): 865–71. Bibcode :2001Natur.414..865D. doi : 10.1038/414865a . PMID 11780052.
Strausberg RL, Feingold EA, Grouse LH и др. (2003). «Создание и начальный анализ более 15 000 полноразмерных последовательностей ДНК человека и мыши». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 99 (26): 16899–903. Bibcode : 2002PNAS...9916899M. doi : 10.1073/pnas.242603899 . PMC 139241. PMID 12477932 .
Miller LC, Swayne LA, Chen L и др. (2004). «Ингибирование цистеинового цепочечного белка (CSP) кальциевых каналов N-типа блокируется мутантным хантингтином». J. Biol. Chem . 278 (52): 53072–81. doi : 10.1074/jbc.M306230200 . PMID 14570907.
Ota T, Suzuki Y, Nishikawa T и др. (2004). «Полное секвенирование и характеристика 21 243 полноразмерных человеческих кДНК». Nat. Genet . 36 (1): 40–5. doi : 10.1038/ng1285 . PMID 14702039.
Giorgianni F, Beranova-Giorgianni S, Desiderio DM (2004). «Идентификация и характеристика фосфорилированных белков в гипофизе человека». Proteomics . 4 (3): 587–98. doi :10.1002/pmic.200300584. PMID 14997482. S2CID 25355914.
Gerhard DS, Wagner L, Feingold EA и др. (2004). «Статус, качество и расширение проекта NIH по полноразмерной ДНК: коллекция генов млекопитающих (MGC)». Genome Res . 14 (10B): 2121–7. doi :10.1101/gr.2596504. PMC 528928. PMID 15489334 .
Boal F, Zhang H, Tessier C и др. (2005). «Изменчивый C-конец белков цистеиновой цепочки модулирует экзоцитоз и белок-белковые взаимодействия». Биохимия . 43 (51): 16212–23. doi :10.1021/bi048612+. PMID 15610015.
Наточин М., Кэмпбелл Т.Н., Баррен Б. и др. (2005). «Характеристика белка цистеиновой цепочки регулятора G альфа(s)». J. Biol. Chem . 280 (34): 30236–41. doi : 10.1074/jbc.M500722200 . PMID 15972823.
Чжан Х., Шмидт Б.З., Сан Ф. и др. (2006). «Цистеиновый цепочечный белок контролирует поздние этапы биогенеза регулятора трансмембранной проводимости при муковисцидозе». J. Biol. Chem . 281 (16): 11312–21. doi : 10.1074/jbc.M512013200 . PMID 16469739.
Chi A, Valencia JC, Hu ZZ и др. (2007). «Протеомная и биоинформатическая характеристика биогенеза и функции меланосом». J. Proteome Res . 5 (11): 3135–44. doi :10.1021/pr060363j. PMID 17081065.
Внешние ссылки
GeneReviews/NCBI/NIH/UW запись о нейрональном цероид-липофусцинозе