Это 54–58 килодальтон мономерный связывающий белок актиновых нитей, первоначально выделенный из яиц морского ежа , но также обнаруженный у дрозофилы [2] и позвоночных, [3] включая людей. [4] Фасцин (от латинского слова « пучок ») расположен с интервалом 11 нанометров вдоль нити . Видно, что пучки в поперечном сечении упакованы гексагонально, а продольное расположение совместимо с моделью, в которой фасцин сшивается в чередующихся 4 и 5 актинах. [5] Он нечувствителен к кальцию и мономерен . У позвоночных обнаружено три формы фасцина: фасцин1, широко распространенный в нервной системе и в других местах; фасцин2, обнаруженный в фоторецепторных клетках сетчатки ; фасцин3, обнаруженный только в яичках . [6] [7]
Функция
Фасцин связывает бета-катенин [ 8] и локализуется с ним на передних краях и границах эпителиальных и эндотелиальных клеток. Роль фасцина в регуляции цитоскелетных структур для поддержания клеточной адгезии , координации подвижности и инвазии посредством взаимодействия с сигнальными путями является активной областью исследований, особенно с точки зрения биологии рака . [6] [7] Фасцин локализуется в богатых актином выступах на поверхности клетки, называемых филоподиями. Недавнее исследование показывает, что фасцин также локализуется в инвадоподиях , мембранных выступах, образованных на адгезивной поверхности клетки, которые облегчают инвазию внеклеточного матрикса (ECM), это обеспечивает потенциальный молекулярный механизм того, как фасцин увеличивает инвазивность раковых клеток, поскольку экспрессия фасцина повышается при спектре видов рака. [9] Исследования также показали, что фасцин играет важную роль в подавлении иммунитета. Адгезия регуляторных Т-клеток к антигенпрезентирующим дендритным клеткам вызывает секвестрацию Fascin-1, актин-связывающего белка, необходимого для формирования иммунологических синапсов, и смещает зависимую от Fascin-1 поляризацию актина в антигенпрезентирующих дендритных клетках в сторону зоны адгезии регуляторных Т-клеток. Хотя это обратимо при отсоединении регуляторных Т-клеток, эта секвестрация основных компонентов цитоскелета вызывает летаргическое состояние дендритных клеток, что приводит к снижению прайминга Т-клеток. Это предполагает, что подавление антигенпрезентирующих клеток, опосредованное Treg, является многоступенчатым процессом. В дополнение к взаимодействию CTLA-4 CD80/CD86, зависимая от фасина поляризация цитоскелета в сторону дендритных клеток, иммунный синапс Treg играет ключевую роль. [10] В нормальной ткани воспаление и иммунный ответ будут ограничены секрецией TGF-β. TGF-β, с одной стороны, индуцирует экспрессию фасцина, но с другой стороны, ограничивает активность фактора транскрипции NF-κB. Это приводит к ограниченной экспрессии фасцина и позволяет тканям восстанавливать эпителиальные барьеры. При раке, напротив, TGF-β не ограничивает активность NF-κB, и оба могут увеличивать экспрессию фасцина, нарушая структуру и функцию ткани. [11]
Фасцин — структурный белок, обнаруженный в мезенхиме , нервной и сетчаточной тканях, который используется в связывании молекул актина . [19]
Структура человеческого фасцина была определена с разрешением 1,8 Å (PDBID 3LLP) и показывает расположение четырех тандемных бета-трилистниковых доменов, которые образуют двухдольчатую структуру с псевдодвукратной симметрией. Она стабилизирована гидрофобным ядром и гидрофильной поверхностью , поскольку часто обнаруживается внутри цитоплазмы клеток при формировании филоподий . [1]
Ссылки
^ ab PDB : 1DFC ; Sedeh RS, Fedorov AA, Fedorov EV, Ono S, Matsumura F, Almo SC, Bathe M (июль 2010 г.). «Структура, эволюционная консервация и конформационная динамика фасцина-1 Homo sapiens, белка, сшивающего F-актин». J. Mol. Biol . 400 (3): 589–604. doi :10.1016/j.jmb.2010.04.043. PMC 7141155 . PMID 20434460.
^ Bryan J, Edwards R, Matsudaira P, Otto J, Wulfkuhle J (октябрь 1993 г.). «Fascin, белок связывания актина эхиноида, является гомологом продукта гена singed у дрозофилы». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 90 (19): 9115–9119. Bibcode : 1993PNAS...90.9115B. doi : 10.1073/pnas.90.19.9115 . ISSN 0027-8424. PMC 47512. PMID 8415664 .
^ Ямаширо-Мацумура С., Мацумура Ф. (апрель 1985 г.). «Очистка и характеристика связывающего F-актин белка массой 55 килодальтон из клеток HeLa». Журнал биологической химии . 260 (8): 5087–5097. doi : 10.1016/S0021-9258(18)89183-9 . ISSN 0021-9258. PMID 3886649.
^ Bryan J, Kane RE (октябрь 1978 г.). «Разделение и взаимодействие основных компонентов актинового геля морского ежа». Журнал молекулярной биологии . 125 (2): 207–224. doi :10.1016/0022-2836(78)90345-5. ISSN 0022-2836. PMID 731692.
^ ab Adams JC (октябрь 2004 г.). «Роли фасцина в клеточной адгезии и подвижности». Current Opinion in Cell Biology . 16 (5): 590–596. doi :10.1016/j.ceb.2004.07.009. ISSN 0955-0674. PMID 15363811.
^ ab Hashimoto Y, Skacel M, Adams JC (сентябрь 2005 г.). «Роль фасцина в подвижности и сигнализации человеческой карциномы: перспективы нового биомаркера?». Международный журнал биохимии и клеточной биологии . 37 (9). Elsevier : 1787–1804. doi : 10.1016/j.biocel.2005.05.004. ISSN 1357-2725. PMID 16002322.
^ Tao YS, Edwards RA, Tubb B, Wang S, Bryan J, McCrea PD (сентябрь 1996 г.). «бета-катенин ассоциируется с актин-связывающим белком фасином в некадгериновом комплексе». Журнал клеточной биологии . 134 (5). Rockefeller University Press : 1271–1281. doi : 10.1083/jcb.134.5.1271. ISSN 0021-9525. PMC 2120989. PMID 8794867 .
^ Li A, Dawson JC, Forero-Vargas M, Spence HJ, Yu X, König I, Anderson K, Machesky LM (февраль 2010 г.). «Актин-связывающий белок фасцин стабилизирует актин в инвадоподиях и усиливает протрузивную инвазию». Curr. Biol . 20 (4): 339–45. Bibcode :2010CBio...20..339L. doi :10.1016/j.cub.2009.12.035. PMC 3163294 . PMID 20137952.
^ Чен Дж., Гангули А., Муси А.Д., Мэн Дж., Ян Дж., Детампель П., Манро Ф., Чжан З., Ву М., Хари А., Стеннер М.Д., Чжэн В., Кубес П., Ся Т., Амрейн М.В., Ци Х, Ши Ю (12 января 2017 г.). «Сильная адгезия регуляторных Т-клеток вызывает поляризацию цитоскелета дендритных клеток и контактно-зависимую летаргию». Журнал экспериментальной медицины . 214 (2): –20160620. дои : 10.1084/jem.20160620. eISSN 1540-9538. ISSN 0022-1007. ПМК 5294852 . ПМИД 28082358.
^ Vlahopoulos SA, Cen O, Hengen N, Agan J, Moschovi M, Critselis E, Adamaki M, Bacopoulou F, Copland JA, Boldogh I, Karin M, Chrousos GP (20 июня 2015 г.). «Динамический аберрантный NF-κB стимулирует возникновение опухолей: новая модель, охватывающая микросреду». Обзоры цитокинов и факторов роста . 26 (4): 389–403. doi :10.1016/j.cytogfr.2015.06.001. PMC 4526340. PMID 26119834 .
^ Grothey A, Hashizume R, Sahin AA, McCrea PD (2000). «Фасцин, связывающий актин белок, связанный с подвижностью клеток, активируется при раке груди, отрицательном по гормональным рецепторам». British Journal of Cancer . 83 (7): 870–873. doi :10.1054/bjoc.2000.1395. ISSN 0007-0920. PMC 2374674 . PMID 10970687.
^ Jawhari AU, Buda A, Jenkins M, Shehzad K, Sarraf C, Noda M, Farthing MJ, Pignatelli M, Adams JC (январь 2003 г.). «Fascin, актин-связывающий белок, модулирует инвазивность и дифференцировку эпителиальных клеток толстой кишки in vitro». American Journal of Pathology . 162 (1). American Society for Investigative Pathology: 69–80. doi :10.1016/S0002-9440(10)63799-6. ISSN 0002-9440. PMC 1851132 . PMID 12507891.
^ Виньевич Д., Шумахер М., Гаверт Н., Янссен К.П., Джих Г., Лаэ М., Лувард Д., Бен-Зеев А., Робин С. (июль 2007 г.). «Фасцин, новая мишень передачи сигналов β-катенин-TCF, экспрессируется на инвазивном фронте рака толстой кишки человека». Исследования рака . 67 (14): 6844–6853. дои : 10.1158/0008-5472.CAN-07-0929 . ISSN 0008-5472. ПМИД 17638895.
^ Hashimoto Y, Ito T, Inoue H, Okumura T, Tanaka E, Tsunoda S, Higashiyama M, Watanabe G, Imamura M, Shimada Y (апрель 2005 г.). «Прогностическое значение сверхэкспрессии фасцина при плоскоклеточной карциноме пищевода человека». Clinical Cancer Research . 11 (7). American Association for Cancer Research . : 2597–2605. doi : 10.1158/1078-0432.CCR-04-1378 . ISSN 1078-0432. PMID 15814639.
^ Roh YH, Kim YH, Choi HJ, Lee KE, Roh MS (март 2009 г.). «Избыточная экспрессия фасцина коррелирует с положительной экспрессией тромбоспондина-1 и синдекана-1 и более агрессивным клиническим течением у пациентов с раком желчного пузыря». Журнал гепато-билиарной-панкреатической хирургии . 16 (3). Springer International : 315–21. doi :10.1007/s00534-009-0046-1. ISSN 0944-1166. PMID 19259612.
^ Li A, Morton JP, Ma Y, Karim SA, Zhou Y, Faller WJ, Woodham EF, Morris HT, Stevenson RP, Juin A, Jamieson NB, MacKay CJ, Carter CR, Leung HY, Yamashiro S, Blyth K, Sansom OJ, Machesky LM (2014). «Fascin регулируется слизняком, способствует прогрессированию рака поджелудочной железы у мышей и связан с результатами для пациентов». Гастроэнтерология . 146 (5): 1386–1396.e17. doi :10.1053/j.gastro.2014.01.046. ISSN 0016-5085. PMC 4000441. PMID 24462734 .
^ Darnel AD, Behmoaram E, Vollmer RT, Corcos J, Bijian K, Sircar K, Su J, Jiao J, Alaoui-Jamali MA, Bismar TA (февраль 2009 г.). «Фасцин регулирует инвазию клеток рака простаты и связан с метастазами и биохимической недостаточностью при раке простаты». Clinical Cancer Research . 15 (4). American Association for Cancer Research . : 1376–1383. doi : 10.1158/1078-0432.CCR-08-1789 . ISSN 1078-0432. PMID 19228738.
^ Jayo A, Parsons M (октябрь 2010 г.). «Фасцин: ключевой регулятор динамики цитоскелета». Int. J. Biochem. Cell Biol . 42 (10): 1614–7. doi :10.1016/j.biocel.2010.06.019. PMID 20601080.