Формины были обнаружены у всех изученных эукариот . [1] У людей присутствует 15 различных форминовых белков, которые были классифицированы в 7 подгрупп. [6] Напротив, дрожжи содержат только 2-3 формина. [7]
Структура и взаимодействие
Формины характеризуются наличием трех доменов гомологии формина (FH) (FH1, FH2 и FH3), хотя члены семейства форминов не обязательно содержат все три домена. [8] [9] Кроме того, обычно присутствуют и другие домены, такие как домены PDZ , DAD, WH2 или FHA.
Богатый пролином домен FH1 опосредует взаимодействия с различными белками, включая связывающий актин белок профилин , [10] белки домена SH3 (Src homology 3) [11] и белки домена WW . Активность форминов S. cerevisiae , способствующая зарождению актина , была локализована в домене FH2. [4] Домен FH2 необходим для самоассоциации белков формина посредством способности доменов FH2 напрямую связываться друг с другом, а также может действовать, ингибируя полимеризацию актина. [12] [13] Домен FH3 менее консервативен и необходим для направления форминов в правильное внутриклеточное местоположение, такое как митотическое веретено или кончик выступа во время конъюгации . [14] [15] Кроме того, некоторые формины могут содержать домен связывания ГТФазы (GBD), необходимый для связывания с малыми ГТФазами Rho , и C-концевой консервативный домен Dia-ауторегуляторный (DAD). GBD является бифункциональным аутоингибиторным доменом, который взаимодействует с активированными членами семейства Rho и регулируется ими. Drf3 млекопитающих содержит мотив CRIB в своем GBD для связывания с Cdc42 , который необходим для активации Cdc42 и направления Drf3 к клеточному кортексу , где он ремоделирует актиновый скелет. [16] DAD связывает N-концевой GBD; эта связь разрывается, когда связанный с ГТФ Rho связывается с GBD и активирует белок. Добавление DAD к клеткам млекопитающих индуцирует образование актиновых филаментов , стабилизирует микротрубочки и активирует транскрипцию, опосредованную SRF . [16] Другим часто встречающимся доменом является область повторов броненосца (ARR), расположенная в домене FH3.
Формины также напрямую связываются с микротрубочками через свой домен FH2. Это взаимодействие важно для содействия захвату и стабилизации подмножества микротрубочек, ориентированных к переднему краю мигрирующих клеток. Формины также способствуют захвату микротрубочек кинетохором во время митоза и для выравнивания микротрубочек вдоль актиновых нитей. [19] [20]
^ ab Chalkia D, Nicholasidis N, Makalowski W, Klein J, Nei M (декабрь 2008 г.). «Происхождение и эволюция семейства мультигенов формина, участвующего в формировании актиновых филаментов». Молекулярная биология и эволюция . 25 (12): 2717– 33. doi :10.1093/molbev/msn215. PMC 2721555. PMID 18840602 .
^ Evangelista M, Zigmond S, Boone C (июль 2003 г.). «Формины: сигнальные эффекторы для сборки и поляризации актиновых филаментов». Journal of Cell Science . 116 (Pt 13): 2603– 11. doi : 10.1242/jcs.00611 . PMID 12775772.
^ Gunning PW, Ghoshdastider U, Whitaker S, Popp D, Robinson RC (июнь 2015 г.). «Эволюция композиционно и функционально различных актиновых филаментов». Journal of Cell Science . 128 (11): 2009–19 . doi : 10.1242/jcs.165563 . PMID 25788699.
^ ab Goode BL, Eck MJ (2007). «Механизм и функция форминов в контроле сборки актина». Annual Review of Biochemistry . 76 : 593–627 . doi :10.1146/annurev.biochem.75.103004.142647. PMID 17373907.
^ Faix J, Grosse R (июнь 2006). «Оставаясь в форме с форминами». Developmental Cell . 10 (6): 693–706 . doi : 10.1016/j.devcel.2006.05.001 . PMID 16740473.
^ Higgs HN, Peterson KJ (январь 2005 г.). «Филогенетический анализ домена гомологичности формина 2». Молекулярная биология клетки . 16 (1): 1– 13. doi :10.1091/mbc.E04-07-0565. PMC 539145. PMID 15509653 .
^ Baarlink C, Brandt D, Grosse R (июль 2010 г.). «SnapShot: Formins». Cell . 142 (1): 172–172.e1. doi : 10.1016/j.cell.2010.06.030 . PMID 20603022. S2CID 2914004.
^ Kitayama C, Uyeda TQ (февраль 2003 г.). «ForC, новый тип белка семейства форминов, лишенный домена FH1, участвует в многоклеточном развитии Dictyostelium discoideum». Journal of Cell Science . 116 (Pt 4): 711– 23. doi : 10.1242/jcs.00265 . PMID 12538772.
^ Wallar BJ, Alberts AS (август 2003 г.). «Формины: активные каркасы, которые ремоделируют цитоскелет». Trends in Cell Biology . 13 (8): 435–46 . doi :10.1016/S0962-8924(03)00153-3. PMID 12888296.
^ Уец П (1997). Биохимическое исследование деформации конечностей - Белок позвоночных: первая диссертация zur Erlangung der Doktorwürde der Naturwissenschaftlich - Mathematischen Gesamtfakultät der Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg. Биология развития, Европейская лаборатория молекулярной биологии. Гейдельберг: Европейская лаборатория молекулярной биологии.
^ Uetz P, Fumagalli S, James D, Zeller R (декабрь 1996 г.). «Молекулярное взаимодействие между белками деформации конечностей (форминами) и киназами семейства Src». Журнал биологической химии . 271 (52): 33525– 30. doi : 10.1074/jbc.271.52.33525 . PMID 8969217.
^ Takeya R, Sumimoto H (ноябрь 2003 г.). «Fhos, формин млекопитающих, напрямую связывается с F-актином через область N-конца домена FH1 и образует гомотипический комплекс через домен FH2, способствуя образованию актиновых волокон». Journal of Cell Science . 116 (Pt 22): 4567–75 . doi : 10.1242/jcs.00769 . PMID 14576350.
^ Shimada A, Nyitrai M, Vetter IR, Kühlmann D, Bugyi B, Narumiya S, Geeves MA, Wittinghofer A (февраль 2004 г.). «Основной домен FH2 форминов, связанных с диафаниусом, представляет собой удлиненный связывающий актин белок, который ингибирует полимеризацию». Molecular Cell . 13 (4): 511– 22. doi : 10.1016/S1097-2765(04)00059-0 . PMID 14992721.
^ Като Т., Ватанабэ Н., Моришима Ю., Фудзита А., Ишизаки Т., Нарумия С. (февраль 2001 г.). «Локализация гомолога прозрачного белка mDia1 млекопитающих в митотическом веретене клеток HeLa». Журнал клеточной науки . 114 (Часть 4): 775–84 . doi :10.1242/jcs.114.4.775. hdl : 2433/150544 . ПМИД 11171383.
^ Petersen J, Nielsen O, Egel R, Hagan IM (июнь 1998 г.). «FH3, домен, обнаруженный в форминах, направляет делящийся дрожжевой формин Fus1 на кончик проекции во время конъюгации». Журнал клеточной биологии . 141 (5): 1217– 28. doi :10.1083/jcb.141.5.1217. PMC 2137179. PMID 9606213 .
^ ab Peng J, Wallar BJ, Flanders A, Swiatek PJ, Alberts AS (апрель 2003 г.). «Нарушение гена Drf1, связанного с Diaphanous, кодирующего mDia1, раскрывает роль Drf3 как эффектора для Cdc42». Current Biology . 13 (7): 534– 45. Bibcode :2003CBio...13..534P. doi : 10.1016/S0960-9822(03)00170-2 . PMID 12676083. S2CID 13902104.
^ Xu Y, Moseley JB, Sagot I, Poy F, Pellman D, Goode BL, Eck MJ (март 2004 г.). «Кристаллические структуры домена гомологичности формина-2 выявляют архитектуру связанного димера». Cell . 116 (5): 711– 23. doi : 10.1016/S0092-8674(04)00210-7 . PMID 15006353. S2CID 15855545.
^ Thompson ME, Heimsath EG, Gauvin TJ, Higgs HN, Kull FJ (январь 2013 г.). "FMNL3 FH2-actin structure give insight into formin-mediated actin nucleation and elongation". Nature Structural & Molecular Biology . 20 (1): 111– 8. doi :10.1038/nsmb.2462. PMC 3876896 . PMID 23222643.
^ Palazzo AF, Cook TA, Alberts AS, Gundersen GG (август 2001 г.). «mDia опосредует Rho-регулируемое формирование и ориентацию стабильных микротрубочек». Nature Cell Biology . 3 (8): 723– 9. doi :10.1038/35087035. PMID 11483957. S2CID 7374170.
^ Бартолини Ф, Гундерсен Г.Г. (февраль 2010 г.). «Формины и микротрубочки». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) - Исследования молекулярных клеток . 1803 (2): 164–73 . doi :10.1016/j.bbamcr.2009.07.006. ПМЦ 2856479 . ПМИД 19631698.
Внешние ссылки
MBInfo - Формин-опосредованное зарождение актина
В статье использован текст из общедоступных источников Pfam и InterPro : IPR010472
В статье использован текст из общедоступных источников Pfam и InterPro : IPR015425
В статье использован текст из общедоступных источников Pfam и InterPro : IPR010465
В статье использован текст из общедоступных источников Pfam и InterPro : IPR010473
