Десмоплакин существует в виде двух преобладающих изоформ: первая, известная как «DPII», имеет молекулярную массу 260,0 кДа (2272 аминокислоты), а вторая, известная как «DPI», имеет молекулярную массу 332,0 кДа (2871 аминокислота). [10] [11] Эти изоформы идентичны, за исключением более короткого стержневого домена в DPII. DPI является преобладающей изоформой, экспрессируемой в сердечной мышце . [12] Ген DSP расположен на хромосоме 6p 24.3, содержащей 24 экзона и охватывающей приблизительно 45 кДа геномной ДНК . [13] Десмоплакин представляет собой крупный белок десмосомных бляшек, который гомодимеризуется и принимает гантелеобразную конформацию. [13] N -концевой глобулярный головной домен десмоплакина состоит из серии альфа-спиральных пучков и необходим как для локализации в десмосоме, так и для взаимодействия с N-концевой областью плакофилина 1 и плакоглобина, а также десмоколлина и десмоглеина. [14] Он далее подразделяется на область, называемую «домен плакина», состоящую из шести спектриновых повторных доменов, разделенных доменом SH3 . [15] Кристаллическая структура части плакинового домена была определена, [16] в то время как весь плакиновый домен был выяснен с помощью малоуглового рентгеновского рассеяния , которое выявило нелинейную структуру, неожиданный результат, учитывая, что спектриновые повторы наблюдаются в линейной ориентации. [17] C -концевая область десмоплакина состоит из трех плакиновых повторных доменов, называемых A, B и C, которые необходимы для ко-выравнивания и связывания промежуточных филаментов . [14] [18] [19] Расположенный на самом дистальном С-конце десмоплакина, это область, богатая глицином - серином - аргинином ; было показано, что фосфорилирование серина этого домена может модифицировать взаимодействия десмоплакина с промежуточными филаментами . [20] В средней области десмоплакина, домен спирально-спирального стержня отвечает за гомодимеризацию . [21]
Функция
Десмосомы — это межклеточные соединения, которые прочно связывают соседние клетки. Десмоплакин — обязательный компонент функциональных десмосом, который прикрепляет промежуточные филаменты к десмосомным бляшкам. В кардиомиоцитах десмоплакин образует десмосомные бляшки с промежуточным филаментом десмином , тогда как в эндотелиальных клетках рекрутируются промежуточные филаменты цитокератинового типа , а в паутинных и фолликулярных дендритных клетках — виментин . [21] [22] Оба типа промежуточных филаментов прикрепляются латерально к десмоплакину, образуя бляшку. [23] В сердечной мышце десмоплакин локализуется в десмосомах вставочных дисков . Изоформа десмоплакина DPI сильно экспрессируется и, как полагают, играет роль как в сборке, так и в стабилизации десмосом ; ее роль имеет решающее значение, поскольку мыши с нокаутом десмоплакина демонстрируют эмбриональную летальность. [24] У мышей, у которых наблюдается повышенная экспрессия мутировавшего белка десмоплакина C-конца , связывание десмоплакина с десмином нарушается в сердечной мышце , и в сердце наблюдается аномальное образование и структура вставочных дисков . [25] Многое было изучено относительно функции десмоплакина из мутаций у пациентов с аритмогенной кардиомиопатией правого желудочка , где мутации в специфических связывающих доменах изменяют связывание десмоплакина с плакоглобином или десмином и приводят к гибели и дисфункции клеток. [26]
^ Scheel PJ, Murray B, Tichnell C (2021). «Аритмогенная правожелудочковая кардиомиопатия, проявляющаяся как клинический миокардит у женщин». Am J Cardiol . 145 : 128–134. doi : 10.1016/j.amjcard.2020.12.090. PMID 33460606. S2CID 231641047.
^ "Последовательность белка человеческого десмоплакина (Uniprot ID: P15924)". Cardiac Organellar Protein Atlas Knowledgebase (COPaKB) . Архивировано из оригинала 27 июня 2015 г. . Получено 26 июня 2015 г. .
^ "Последовательность белка человеческого десмоплакина (Uniprot ID: P15924-2)". Cardiac Organellar Protein Atlas Knowledgebase (COPaKB) . Архивировано из оригинала 27 июня 2015 г. . Получено 26 июня 2015 г. .
^ Al-Jassar C, Bikker H, Overduin M, Chidgey M (ноябрь 2013 г.). «Механистическая основа заболеваний, связанных с десмосомами». Журнал молекулярной биологии . 425 (21): 4006–22. doi :10.1016/j.jmb.2013.07.035. PMC 3807649. PMID 23911551 .
^ ab Green KJ, Parry DA, Steinert PM, Virata ML, Wagner RM, Angst BD, Nilles LA (февраль 1990 г.). «Структура человеческих десмоплакинов. Значение для функции в десмосомальной бляшке». Журнал биологической химии . 265 (5): 2603–12. doi : 10.1016/S0021-9258(19)39844-8 . PMID 1689290.
^ ab Smith EA, Fuchs E (1998). «Определение взаимодействий между промежуточными филаментами и десмосомами». J. Cell Biol . 141 (5): 1229–41. doi :10.1083/jcb.141.5.1229. PMC 2137181. PMID 9606214 .
^ Jefferson JJ, Ciatto C, Shapiro L, Liem RK (февраль 2007 г.). «Структурный анализ домена плакина буллезного пемфигоидного антигена 1 (BPAG1) предполагает, что плакины являются членами суперсемейства спектринов». Журнал молекулярной биологии . 366 (1): 244–57. doi :10.1016/j.jmb.2006.11.036. PMC 1850962 . PMID 17161423.
^ Choi HJ, Weis WI (2011). «Кристаллическая структура жесткого фрагмента с четырьмя повторами спектрина домена десмоплакина плакина человека». J. Mol. Biol . 409 (5): 800–12. doi :10.1016/j.jmb.2011.04.046. PMC 3107870. PMID 21536047 .
^ ab Al-Jassar C, Knowles T, Jeeves M, Kami K, Behr E, Bikker H, Overduin M, Chidgey M (2011). "Нелинейная структура домена десмоплакин-плакин и эффекты мутаций, связанных с кардиомиопатией". J. Mol. Biol . 411 (5): 1049–61. doi :10.1016/j.jmb.2011.06.047. PMID 21756917.
^ Choi HJ, Park-Snyder S, Pascoe LT, Green KJ, Weis WI (август 2002 г.). «Структуры двух промежуточных фрагментов связывания филаментов десмоплакина выявляют уникальную структуру повторяющегося мотива». Nature Structural Biology . 9 (8): 612–20. doi :10.1038/nsb818. PMID 12101406. S2CID 10611026.
^ Stappenbeck TS, Bornslaeger EA, Corcoran CM, Luu HH, Virata ML, Green KJ (ноябрь 1993 г.). «Функциональный анализ доменов десмоплакина: спецификация взаимодействия с сетями промежуточных филаментов кератина и виментина». The Journal of Cell Biology . 123 (3): 691–705. doi :10.1083/jcb.123.3.691. PMC 2200123 . PMID 7693716.
^ Stappenbeck TS, Lamb JA, Corcoran CM, Green KJ (ноябрь 1994). «Фосфорилирование COOH-терминуса десмоплакина отрицательно регулирует его взаимодействие с сетями промежуточных филаментов кератина». Журнал биологической химии . 269 (47): 29351–4. doi : 10.1016/S0021-9258(18)43881-1 . PMID 7525582.
^ аб Гаррод Д., Чиджи М. (март 2008 г.). «Структура, состав и функции десмосом». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) – Биомембраны . 1778 (3): 572–87. дои : 10.1016/j.bbamem.2007.07.014 . ПМИД 17854763.
^ Kartenbeck J, Schwechheimer K, Moll R, Franke WW (март 1984). «Прикрепление филаментов виментина к десмосомным бляшкам в менингиомных клетках человека и паутинной ткани». Журнал клеточной биологии . 98 (3): 1072–81. doi :10.1083/jcb.98.3.1072. PMC 2113124. PMID 6365927 .
^ Kartenbeck J, Franke WW, Moser JG, Stoffels U (1983). «Специфическое прикрепление десминовых нитей к десмосомным бляшкам в сердечных миоцитах». The EMBO Journal . 2 (5): 735–42. doi : 10.1002/j.1460-2075.1983.tb01493.x. PMC 555178. PMID 6416832.
^ Gallicano GI, Kouklis P, Bauer C, Yin M, Vasioukhin V, Degenstein L, Fuchs E (декабрь 1998 г.). «Десмоплакин требуется на ранних стадиях развития для сборки десмосом и цитоскелетной связи». The Journal of Cell Biology . 143 (7): 2009–22. doi :10.1083/jcb.143.7.2009. PMC 2175222 . PMID 9864371.
^ ab Ян З, Боулз Н.Э., Шерер С.Е., Тейлор М.Д., Кирни Д.Л., Ге С., Надворецкий В.В., ДеФрейтас Г., Карабелло Б., Брэндон Л.И., Годсел Л.М., Грин К.Дж., Саффитц Дж.Э., Ли Х., Даниэли Г.А., Калкинс Х., Маркус Ф., Таубин Дж. А. (сентябрь 2006 г.). «Десмосомальная дисфункция из-за мутаций в десмоплакине вызывает аритмогенную дисплазию / кардиомиопатию правого желудочка». Исследование кровообращения . 99 (6): 646–55. дои : 10.1161/01.RES.0000241482.19382.c6 . ПМИД 16917092.
^ Awad MM, Calkins H, Judge DP (май 2008 г.). «Механизмы заболевания: молекулярная генетика аритмогенной дисплазии/кардиомиопатии правого желудочка». Nature Clinical Practice Cardiovascular Medicine . 5 (5): 258–67. doi :10.1038/ncpcardio1182. PMC 2822988 . PMID 18382419.
^ ab Norgett EE, Hatsell SJ, Carvajal-Huerta L, Cabezas JC, Common J, Purkis PE, Whittock N, Leigh IM, Stevens HP, Kelsell DP (ноябрь 2000 г.). «Рецессивная мутация в десмоплакине нарушает взаимодействие десмоплакина с промежуточными филаментами и вызывает дилатационную кардиомиопатию, шерстистые волосы и кератодермию». Human Molecular Genetics . 9 (18): 2761–6. doi : 10.1093/hmg/9.18.2761 . PMID 11063735.
^ Carvajal-Huerta L (сентябрь 1998 г.). «Эпидермолитическая ладонно-подошвенная кератодермия с шерстистыми волосами и дилатационной кардиомиопатией». Журнал Американской академии дерматологии . 39 (3): 418–21. doi :10.1016/s0190-9622(98)70317-2. PMID 9738775.
^ Rampazzo A, Nava A, Malacrida S, Beffagna G, Bauce B, Rossi V, Zimbello R, Simionati B, Basso C, Thiene G, Towbin JA, Danieli GA (ноябрь 2002 г.). «Мутация в домене десмоплакина человека, связывающемся с плакоглобином, вызывает доминирующую форму аритмогенной кардиомиопатии правого желудочка». American Journal of Human Genetics . 71 (5): 1200–6. doi :10.1086/344208. PMC 385098 . PMID 12373648.
^ Alcalai R, Metzger S, Rosenheck S, Meiner V, Chajek-Shaul T (июль 2003 г.). «Рецессивная мутация в десмоплакине вызывает аритмогенную дисплазию правого желудочка, кожное заболевание и вьющиеся волосы». Журнал Американского колледжа кардиологии . 42 (2): 319–27. doi : 10.1016/s0735-1097(03)00628-4 . PMID 12875771.
^ ab Uzumcu A, Norgett EE, Dindar A, Uyguner O, Nisli K, Kayserili H, Sahin SE, Dupont E, Severs NJ, Leigh IM, Yuksel-Apak M, Kelsell DP, Wollnik B (февраль 2006 г.). "Потеря изоформы десмоплакина I вызывает раннюю кардиомиопатию и сердечную недостаточность при синдроме, подобном Наксосу". Журнал медицинской генетики . 43 (2): e5. doi :10.1136/jmg.2005.032904. PMC 2564645. PMID 16467215 .
^ ван дер Цвааг П.А., Йонгблоед Дж.Д., ван ден Берг MP, ван дер Смагт Дж.Дж., Йонгблоед Р., Биккер Х., Хофстра Р.М., ван Тинтелен Дж.П. (сентябрь 2009 г.). «База данных генетических вариантов аритмогенной дисплазии / кардиомиопатии правого желудочка». Человеческая мутация . 30 (9): 1278–83. дои : 10.1002/humu.21064 . PMID 19569224. S2CID 7138963.
^ Scheel PJ, Murray B, Tichnell C (2021). «Аритмогенная правожелудочковая кардиомиопатия, проявляющаяся как клинический миокардит у женщин». Am J Cardiol . 145 : 128–134. doi : 10.1016/j.amjcard.2020.12.090. PMID 33460606. S2CID 231641047.
^ Armstrong DK, McKenna KE, Purkis PE, Green KJ, Eady RA, Leigh IM, Hughes AE (январь 1999). «Гаплонедостаточность десмоплакина вызывает полосатый подтип ладонно-подошвенной кератодермии». Human Molecular Genetics . 8 (1): 143–8. doi : 10.1093/hmg/8.1.143 . PMID 9887343.
^ Whittock NV, Ashton GH, Dopping-Hepenstal PJ, Gratian MJ, Keane FM, Eady RA, McGrath JA (декабрь 1999 г.). «Стриатная ладонно-подошвенная кератодермия, вызванная гаплонедостаточностью десмоплакина». Журнал исследовательской дерматологии . 113 (6): 940–6. doi : 10.1046/j.1523-1747.1999.00783.x . PMID 10594734.
^ Whittock NV, Wan H, Morley SM, Garzon MC, Kristal L, Hyde P, McLean WH, Pulkkinen L, Uitto J, Christiano AM, Eady RA, McGrath JA (февраль 2002 г.). «Сложная гетерозиготность по бессмысленным и бессмысленным мутациям в десмоплакине лежит в основе синдрома хрупкости кожи/шерстяных волос». Журнал исследовательской дерматологии . 118 (2): 232–8. doi : 10.1046/j.0022-202x.2001.01664.x . PMID 11841538.
^ Carvajal-Huerta L (сентябрь 1998 г.). «Эпидермолитическая ладонно-подошвенная кератодермия с шерстистыми волосами и дилатационной кардиомиопатией». Журнал Американской академии дерматологии . 39 (3): 418–21. doi :10.1016/s0190-9622(98)70317-2. PMID 9738775.
^ Джонкман М.Ф., Пасмуй А.М., Пасманс С.Г., член парламента ван ден Берга, Тер Хорст Х.Дж., Тиммер А., Пас Х.Х. (октябрь 2005 г.). «Потеря хвоста десмоплакина вызывает летальный акантолитический буллезный эпидермолиз». Американский журнал генетики человека . 77 (4): 653–60. дои : 10.1086/496901. ПМЦ 1275614 . ПМИД 16175511.
^ Anhalt GJ, Kim SC, Stanley JR, Korman NJ, Jabs DA, Kory M, Izumi H, Ratrie H, Mutasim D, Ariss-Abdo L (декабрь 1990 г.). «Паранеопластическая пузырчатка. Аутоиммунное слизисто-кожное заболевание, связанное с неоплазией». The New England Journal of Medicine . 323 (25): 1729–35. doi : 10.1056/NEJM199012203232503 . PMID 2247105.
^ Oursler JR, Labib RS, Ariss-Abdo L, Burke T, O'Keefe EJ, Anhalt GJ (июнь 1992 г.). «Человеческие аутоантитела против десмоплакинов при паранеопластической пузырчатке». Журнал клинических исследований . 89 (6): 1775–82. doi :10.1172/JCI115781. PMC 295873. PMID 1601988 .
^ Papagerakis S, Shabana AH, Pollock BH, Papagerakis P, Depondt J, Berdal A (сентябрь 2009 г.). «Измененная экспрессия десмоплакина на транскрипционном и белковом уровнях дает прогностическую информацию при раке ротоглотки у человека». Human Pathology . 40 (9): 1320–9. doi :10.1016/j.humpath.2009.02.002. PMID 19386346.
^ Pang H, Rowan BG, Al-Dhaheri M, Faber LE (2004). «Эпидермальный фактор роста подавляет индукцию прогестином адгезивного белка десмоплакина в клетках рака груди T47D». Breast Cancer Research . 6 (3): R239–45. doi : 10.1186/bcr780 . PMC 400677. PMID 15084247 .
^ abc Meng JJ, Bornslaeger EA, Green KJ, Steinert PM, Ip W (август 1997). «Двухгибридный анализ выявляет фундаментальные различия в прямых взаимодействиях между десмоплакином и промежуточными филаментами, специфичными для определенного типа клеток». J. Biol. Chem . 272 (34): 21495–503. doi : 10.1074/jbc.272.34.21495 . PMID 9261168.
^ Хофманн И, Мертенс К, Бреттель М, Нимрих В, Шнёльцер М, Херрманн Х (июль 2000 г.). «Взаимодействие плакофилинов с десмоплакином и промежуточными филаментными белками: анализ in vitro». J. Cell Sci . 113 (13): 2471–83. doi :10.1242/jcs.113.13.2471. PMID 10852826.
^ Chen X, Bonne S, Hatzfeld M, van Roy F, Green KJ (март 2002 г.). «Связывание белков и функциональная характеристика плакофилина 2. Доказательства его разнообразных ролей в десмосомах и передаче сигналов бета-катенина». J. Biol. Chem . 277 (12): 10512–22. doi : 10.1074/jbc.M108765200 . PMID 11790773.
^ Kowalczyk AP, Navarro P, Dejana E, Bornslaeger EA, Green KJ, Kopp DS, Borgwardt JE (октябрь 1998 г.). «VE-кадгерин и десмоплакин собираются в дермальных микрососудистых эндотелиальных межклеточных соединениях: ключевая роль плакоглобина в привлечении десмоплакина в межклеточные соединения». J. Cell Sci . 111 (20): 3045–57. doi :10.1242/jcs.111.20.3045. PMID 9739078.
^ Kowalczyk AP, Bornslaeger EA, Borgwardt JE, Palka HL, Dhaliwal AS, Corcoran CM, Denning MF, Green KJ (ноябрь 1997 г.). "Аминоконцевой домен десмоплакина связывается с плакоглобином и кластеризует комплексы десмосомного кадгерина-плакоглобина". J. Cell Biol . 139 (3): 773–84. doi :10.1083/jcb.139.3.773. PMC 2141713. PMID 9348293 .
Дальнейшее чтение
Presland RB, Dale BA (2000). «Эпителиальные структурные белки кожи и полости рта: функция в норме и при заболеваниях». Crit. Rev. Oral Biol. Med . 11 (4): 383–408. doi :10.1177/10454411000110040101. PMID 11132762.
Just M, Herbst H, Hummel M, Dürkop H, Tripier D, Stein H, Schuppan D (1991). «Ундулин — новый член семейства фибронектин-тенасциновых гликопротеинов внеклеточного матрикса». J. Biol. Chem . 266 (26): 17326–32. doi : 10.1016/S0021-9258(19)47377-8 . PMID 1716629.
Virata ML, Wagner RM, Parry DA, Green KJ (1992). "Молекулярная структура аминоконца человеческого десмоплакина I и II". Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 89 (2): 544–8. Bibcode :1992PNAS...89..544V. doi : 10.1073/pnas.89.2.544 . PMC 48275 . PMID 1731325.
Грин К.Дж., Парри ДА, Штайнерт П.М., Вирата М.Л., Вагнер Р.М., Ангст Б.Д., Ниллес ЛА (1990). «Структура человеческих десмоплакинов. Значение для функции в десмосомной бляшке». J. Biol. Chem . 265 (19): 11406–7. doi : 10.1016/S0021-9258(19)38608-9 . PMID 2391353.
Kouklis PD, Hutton E, Fuchs E (1994). «Создание связи: прямое связывание между промежуточными филаментами кератина и десмосомальными белками». J. Cell Biol . 127 (4): 1049–60. doi :10.1083/jcb.127.4.1049. PMC 2200061. PMID 7525601 .
Steinert PM, Marekov LN (1997). «Прямое доказательство того, что инволюкрин является основным ранним изопептидным сшитым компонентом оболочки роговых клеток кератиноцитов». J. Biol. Chem . 272 (3): 2021–30. doi : 10.1074/jbc.272.3.2021 . PMID 8999895.
Olavesen MG, Bentley E, Mason RV, Stephens RJ, Ragoussis J (1997). «Точное картирование 39 EST на человеческой хромосоме 6p23-p25». Genomics . 46 (2): 303–6. doi :10.1006/geno.1997.5032. PMID 9417921.
Мареков Л.Н., Штайнерт П.М. (1998). «Церамиды связаны со структурными белками оболочки ороговевших клеток эпидермиса крайней плоти человека». J. Biol. Chem . 273 (28): 17763–70. doi : 10.1074/jbc.273.28.17763 . PMID 9651377.
Suzuki M, Okuyama S, Okamoto S, Shirasuna K, Nakajima T, Hachiya T, Nojima H, Sekiya S, Oda K (1998). «Новый белок связывания E2F с мотивом HLH типа Myc стимулирует E2F-зависимую транскрипцию путем формирования гетеродимера». Oncogene . 17 (7): 853–65. doi :10.1038/sj.onc.1202163. PMID 9780002. S2CID 23588950.
Диас Нето Э, Корреа Р.Г., Верёвски-Алмейда С., Брионес М.Р., Нагаи М.А., да Силва В., Заго М.А., Бордин С., Коста ФФ, Гольдман Г.Х., Карвалью А.Ф., Мацукума А., Бая Г.С., Симпсон Д.Х., Брунштейн А., де Оливейра П.С., Бучер П., Джонджинил К.В., О'Хара М.Дж., Соарес Ф., Брентани Р.Р., Рейс Л.Ф., де Соуза С.Дж., Симпсон А.Дж. (2000). «Секвенирование транскриптома человека с помощью меток последовательности, экспрессируемых ORF». Учеб. Натл. акад. наук. США . 97 (7): 3491–6. Бибкод : 2000PNAS...97.3491D. дои : 10.1073/pnas.97.7.3491 . PMC 16267. PMID 10737800 .
Внешние ссылки
GeneReviews/NCBI/NIH/UW запись об аритмогенной дисплазии правого желудочка/кардиомиопатии, аутосомно-доминантный
Записи OMIM по аритмогенной дисплазии правого желудочка/кардиомиопатии, аутосомно-доминантная