Миотилин — это белок , который у людей кодируется геном MYOT . [ 5] [6] [7] Миотилин (миофибриллярный титин-подобный белок), также известный как TTID (иммуноглобулиновый домен TiTin), — это мышечный белок , который находится в Z-диске саркомеров .
Структура
Миотилин — это белок массой 55,3 кДа, состоящий из 496 аминокислот. [8] Миотилин был первоначально идентифицирован как новый партнер по связыванию альфа-актинина с двумя Ig -подобными доменами, которые локализовались в Z-диске . [9] Ig -подобные домены I-типа находятся в C-концевой половине и наиболее гомологичны Ig- доменам 2-3 палладина и Ig -доменам 4-5 миопалладина и более отдаленно связаны с Ig- доменами 7 и 8 Z-диска титина . C-концевая область содержит сайты связывания для белков Z-полосы, а 2 Ig -домена являются местом гомодимеризации миотилина. [10] Напротив, N-концевая часть миотилина уникальна, состоящая из богатой серином области без гомологии с известными белками. Несколько мутаций, связанных с заболеваниями, включают остатки серина в богатом серином домене. [11] Экспрессия миотилина в тканях человека в основном ограничена поперечно-полосатыми мышцами и нервами. В мышцах миотилин преимущественно находится в Z-дисках . Миотилин образует гомодимеры и связывает альфа-актинин , актин , [12] филамин C , [13] FATZ-1 , [14] FATZ-2 [14] и ZASP . [15]
Функция
Миотилин — структурный белок, который вместе с титином и альфа-актинином придает структурную целостность саркомерам в Z-дисках поперечно-полосатых мышц. Миотилин индуцирует образование актиновых пучков in vitro и в немышечных клетках. Тройной комплекс миотилин/ актин / альфа-актинин можно наблюдать in vitro, и актиновые пучки, образованные в этих условиях, кажутся более плотно упакованными, чем те, которые индуцируются одним альфа-актинином . Было показано, что миотилин стабилизирует F-актин , замедляя скорость разборки. Эктопическая сверхэкспрессия укороченного миотилина вызывает разрушение зарождающихся миофибрилл и совместное накопление миотилина и титина в аморфных цитоплазматических преципитатах. В зрелых саркомерах миотилин дикого типа колокализуется с альфа-актинином и титином Z-диска , демонстрируя полосатый рисунок, типичный для саркомерных белков. Целенаправленное разрушение гена миотилина у мышей не вызывает значительных изменений в мышечной функции. [16] С другой стороны, у трансгенных мышей с мутировавшим миотилином развивается мышечная дистрофия. [17]
Клиническое значение
Миотилин мутирует при различных формах мышечной дистрофии: конечностно-поясной мышечной дистрофии типа 1A (LGMD1A), миофибриллярной миопатии (MFM), миопатии сфероидных тел и дистальной миопатии. [11] Механизм, лежащий в основе патологии, все еще изучается. Было показано, что актин-связывающие свойства миотилина, содержащего патогенные мутации ( Ser 55 Phe , Thr 57 Ile , Ser 60 Cys и Ser 95 Ile ), являются нормальными, [18] хотя и с более медленной скоростью деградации. [19] Удивительно, но конструкции YFP-слияния мутантов миотилина ( Ser 55 Phe , Ser 55 Ile , Thr 57 Ile , Ser 60 Cys , Ser 60 Phe , Ser 95 Ile , Arg 405 Lys ) локализовались нормально в Z-дисках и демонстрировали нормальную динамику в мышечных клетках. [20]
Ссылки
^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000120729 – Ensembl , май 2017 г.
^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000024471 – 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 .
^ Godley LA, Lai F, Liu J, Zhao N, Le Beau MM (ноябрь 1999 г.). "TTID: новый ген в 5q31, кодирующий белок с титин-подобными свойствами". Genomics . 60 (2): 226– 33. doi :10.1006/geno.1999.5912. PMID 10486214.
^ Salmikangas P, Mykkanen OM, Gronholm M, Heiska L, Kere J, Carpen O (август 1999). «Миотилин, новый саркомерный белок с двумя Ig-подобными доменами, кодируется геном-кандидатом на конечностно-поясную мышечную дистрофию». Hum Mol Genet . 8 (7): 1329–36 . doi : 10.1093/hmg/8.7.1329 . PMID 10369880. S2CID 16176213.
^ "Ген Энтреза: MYOT миотилин".
^ "Информация о белке миотилин". Cardiac Organellar Protein Atlas Knowledgebase (COPaKB) . Архивировано из оригинала 2015-09-24 . Получено 2015-03-23 .
^ Salmikangas P, Mykkänen OM, Grönholm M, Heiska L, Kere J, Carpén O (июль 1999). «Миотилин, новый саркомерный белок с двумя Ig-подобными доменами, кодируется геном-кандидатом на конечностно-поясную мышечную дистрофию». Human Molecular Genetics . 8 (7): 1329– 36. doi : 10.1093/hmg/8.7.1329 . PMID 10369880. S2CID 16176213.
^ Shalaby S, Mitsuhashi H, Matsuda C, Minami N, Noguchi S, Nonaka I, Nishino I, Hayashi YK (июнь 2009 г.). «Дефектная гомодимеризация миотилина, вызванная новой мутацией в экзоне 9 MYOT у первого японского пациента с мышечной дистрофией пояса конечностей 1A». Журнал невропатологии и экспериментальной неврологии . 68 (6): 701– 7. doi : 10.1097/NEN.0b013e3181a7f703 . PMID 19458539.
^ ab Selcen D (март 2011 г.). «Миофибриллярные миопатии». Нервно-мышечные расстройства . 21 (3): 161–71 . doi :10.1016/j.nmd.2010.12.007. ПМЦ 3052736 . ПМИД 21256014.
^ Salmikangas P, van der Ven PF, Lalowski M, Taivainen A, Zhao F, Suila H, Schröder R, Lappalainen P, Fürst DO, Carpén O (январь 2003 г.). «Миотилин, белок мышечной дистрофии пояса конечностей 1A (LGMD1A), сшивает актиновые филаменты и контролирует сборку саркомера». Human Molecular Genetics . 12 (2): 189– 203. doi : 10.1093/hmg/ddg020 . PMID 12499399.
^ van der Ven PF, Wiesner S, Salmikangas P, Auerbach D, Himmel M, Kempa S, Hayess K, Pacholsky D, Taivainen A, Schröder R, Carpén O, Fürst DO (октябрь 2000 г.). "Показания к новому пути мышечной дистрофии. гамма-филамин, специфичная для мышц изоформа филамина, взаимодействует с миотилином". The Journal of Cell Biology . 151 (2): 235– 248. doi :10.1083/jcb.151.2.235. PMC 2192634 . PMID 11038172.
^ ab Gontier Y, Taivainen A, Fontao L, Sonnenberg A, van der Flier A, Carpen O, Faulkner G, Borradori L (август 2005 г.). «Белки Z-диска миотилин и FATZ-1 взаимодействуют друг с другом и связаны с сарколеммой через мышечно-специфические филамины». Journal of Cell Science . 118 (Pt 16): 3739– 49. doi : 10.1242/jcs.02484 . PMID 16076904.
^ von Nandelstadh P, Ismail M, Gardin C, Suila H, Zara I, Belgrano A, Valle G, Carpen O, Faulkner G (февраль 2009 г.). "Мотив связывания PDZ класса III в семействах миотилинов и FATZ связывает белки семейства enigma: общая ссылка для миопатий Z-диска". Molecular and Cellular Biology . 29 (3): 822– 34. doi :10.1128/MCB.01454-08. PMC 2630697 . PMID 19047374.
^ Moza M, et al. (2007). «Целенаправленная делеция гена мышечной дистрофии миотилина не нарушает структуру или функцию мышц у мышей». Mol Cell Biol . 27 (1): 244– 252. doi :10.1128/mcb.00561-06. PMC 1800670. PMID 17074808 .
^ Garvey SM и др. (2006). «Трансгенные мыши, экспрессирующие мутацию миотилина T57I, объединяют патологию, связанную с LGMD1A и MFM». Hum Mol Genet . 15 (15): 2348– 62. doi : 10.1093/hmg/ddl160 . PMID 16801328.
^ von Nandelstadh P, Grönholm M, Moza M, Lamberg A, Savilahti H, Carpén O (октябрь 2005 г.). «Актин-организующие свойства белка мышечной дистрофии миотилина». Experimental Cell Research . 310 (1): 131– 9. doi :10.1016/j.yexcr.2005.06.027. PMID 16122733.
^ von Nandelstadh P, Soliymani R, Baumann M, Carpen O (май 2011 г.). «Анализ оборота миотилина дает механистическое представление о роли мутаций, вызывающих миотилинопатию». The Biochemical Journal . 436 (1): 113– 21. doi :10.1042/BJ20101672. PMID 21361873.
^ Wang J, Dube DK, Mittal B, Sanger JM, Sanger JW (декабрь 2011 г.). «Динамика миотилина в клетках сердечной и скелетной мускулатуры». Cytoskeleton . 68 (12): 661– 70. doi :10.1002/cm.20542. PMC 3240742 . PMID 22021208.
Дальнейшее чтение
Speer MC, Yamaoka LH, Gilchrist JH, Gaskell CP, Stajich JM, Vance JM, Kazantsev A, Lastra AA, Haynes CS, Beckmann JS (июнь 1992 г.). «Подтверждение генетической гетерогенности при конечностно-поясной мышечной дистрофии: связь аутосомно-доминантной формы с хромосомой 5q». American Journal of Human Genetics . 50 (6): 1211– 7. PMC 1682558 . PMID 1598902.
Dixon MJ, Read AP, Donnai D, Colley A, Dixon J, Williamson R (июль 1991 г.). «Ген синдрома Тричера-Коллинза картируется на длинном плече хромосомы 5». American Journal of Human Genetics . 49 (1): 17– 22. PMC 1683211. PMID 1676560.
Bartoloni L, Horrigan SK, Viles KD, Gilchrist JM, Stajich JM, Vance JM, Yamaoka LH, Pericak-Vance MA, Westbrook CA, Speer MC (декабрь 1998 г.). «Использование панели мейотических точек разрыва CEPH для уточнения локуса конечностно-поясной мышечной дистрофии типа 1A (LGMD1A) до интервала 2 Мб на 5q31». Genomics . 54 (2): 250– 5. doi :10.1006/geno.1998.5579. PMID 9828127.
Hauser MA, Horrigan SK, Salmikangas P, Torian UM, Viles KD, Dancel R, Tim RW, Taivainen A, Bartoloni L, Gilchrist JM, Stajich JM, Gaskell PC, Gilbert JR, Vance JM, Pericak-Vance MA, Carpen O, Westbrook CA, Speer MC (сентябрь 2000 г.). «Мутация миотилина происходит при мышечной дистрофии пояса конечностей 1A». Молекулярная генетика человека . 9 (14): 2141– 7. doi : 10.1093/hmg/9.14.2141 . PMID 10958653.
van der Ven PF, Wiesner S, Salmikangas P, Auerbach D, Himmel M, Kempa S, Hayess K, Pacholsky D, Taivainen A, Schröder R, Carpén O, Fürst DO (октябрь 2000 г.). "Показания к новому пути мышечной дистрофии. гамма-филамин, специфичная для мышц изоформа филамина, взаимодействует с миотилином". The Journal of Cell Biology . 151 (2): 235– 48. doi :10.1083/jcb.151.2.235. PMC 2192634 . PMID 11038172.
Hauser MA, Conde CB, Kowaljow V, Zeppa G, Taratuto AL, Torian UM, Vance J, Pericak-Vance MA, Speer MC, Rosa AL (декабрь 2002 г.). "Мутация миотилина обнаружена во второй родословной с LGMD1A". American Journal of Human Genetics . 71 (6): 1428– 32. doi :10.1086/344532. PMC 378586 . PMID 12428213.
Salmikangas P, van der Ven PF, Lalowski M, Taivainen A, Zhao F, Suila H, Schröder R, Lappalainen P, Fürst DO, Carpén O (январь 2003 г.). «Миотилин, белок мышечной дистрофии пояса конечностей 1A (LGMD1A), сшивает актиновые филаменты и контролирует сборку саркомера». Human Molecular Genetics . 12 (2): 189– 203. doi : 10.1093/hmg/ddg020 . PMID 12499399.
Battle MA, Maher VM, McCormick JJ (июнь 2003 г.). "ST7 — это новый белок, связанный с рецептором липопротеинов низкой плотности (LRP) с цитоплазматическим хвостом, который взаимодействует с белками, связанными с путями передачи сигнала". Биохимия . 42 (24): 7270– 82. doi :10.1021/bi034081y. PMID 12809483.
Selcen D, Engel AG (апрель 2004 г.). «Мутации в миотилине вызывают миофибриллярную миопатию». Неврология . 62 (8): 1363–71 . doi :10.1212/01.wnl.0000123576.74801.75. PMID 15111675. S2CID 23068161.
Witt SH, Granzier H, Witt CC, Labeit S (июль 2005 г.). «MURF-1 и MURF-2 избыточно нацелены на определенный подмножество миофибриллярных белков: к пониманию MURF-зависимого убиквитинирования мышц». Журнал молекулярной биологии . 350 (4): 713– 22. doi : 10.1016/j.jmb.2005.05.021. PMID 15967462.
Gontier Y, Taivainen A, Fontao L, Sonnenberg A, van der Flier A, Carpen O, Faulkner G, Borradori L (август 2005 г.). «Белки Z-диска миотилин и FATZ-1 взаимодействуют друг с другом и связаны с сарколеммой через мышечно-специфические филамины». Journal of Cell Science . 118 (Pt 16): 3739– 49. doi : 10.1242/jcs.02484 . PMID 16076904.
von Nandelstadh P, Grönholm M, Moza M, Lamberg A, Savilahti H, Carpén O (октябрь 2005 г.). «Актин-организующие свойства белка мышечной дистрофии миотилина». Experimental Cell Research . 310 (1): 131– 9. doi :10.1016/j.yexcr.2005.06.027. PMID 16122733.
Руал Дж.Ф., Венкатесан К., Хао Т., Хирозан-Кисикава Т., Дрико А., Ли Н., Берриз Г.Ф., Гиббонс Ф.Д., Дрезе М., Айви-Гедехуссу Н., Клитгорд Н., Саймон С., Боксем М., Мильштейн С., Розенберг Дж., Голдберг Д.С., Чжан Л.В., Вонг С.Л., Франклин Г., Ли С., Альбала Дж.С., Лим Дж., Фротон С., Лламосас Е., Чевик С., Бекс С., Ламеш П., Сикорски Р.С., Ванденхаут Дж., Зогби Х.И., Смоляр А., Босак С., Секерра Р., Дусетт-Стамм Л., Кьюсик М.Е., Хилл Д.Е., Рот Ф.П., Видал М. (октябрь 2005 г.). «К карте протеомного масштаба сети межбелковых взаимодействий человека». Природа . 437 (7062): 1173– 8. Библиографический код : 2005Natur.437.1173R. doi : 10.1038/nature04209. PMID 16189514. S2CID 4427026.
Foroud T, Pankratz N, Batchman AP, Pauciulo MW, Vidal R, Miravalle L, Goebel HH, Cushman LJ, Azzarelli B, Horak H, Farlow M, Nichols WC (декабрь 2005 г.). «Мутация в миотилине вызывает миопатию сфероидных тел». Neurology . 65 (12): 1936– 40. doi :10.1212/01.wnl.0000188872.28149.9a. PMID 16380616. S2CID 9593230.
Garvey SM, Senderek J, Beckmann JS, Seboun E, Jackson CE, Hauser MA (май 2006 г.). «Миотилин не является причинным геном слабости голосовых связок и глотки с дистальной миопатией (VCPDM)». Annals of Human Genetics . 70 (Pt 3): 414– 6. doi :10.1111/j.1529-8817.2005.00252.x. PMID 16674563. S2CID 26853063.
Пениссон-Бенье И., Талвинен К., Думез К., Вихола А., Дубас Ф., Фардо М., Хакман П., Карпен О., Удд Б. (июль 2006 г.). «Миотилинопатия в семье с поздней миопатией». Нервно-мышечные расстройства . 16 (7): 427–31 . doi :10.1016/j.nmd.2006.04.009. PMID 16793270. S2CID 21589529.
Внешние ссылки
Zong NC, Li H, Li H, Lam MP, Jimenez RC, Kim CS, Deng N, Kim AK, Choi JH, Zelaya I, Liem D, Meyer D, Odeberg J, Fang C, Lu HJ, Xu T, Weiss J, Duan H, Uhlen M, Yates JR, Apweiler R, Ge J, Hermjakob H, Ping P (октябрь 2013 г.). «Интеграция биологии и медицины сердечного протеома с помощью специализированной базы знаний». Circ Res . 113 (9): 1043– 53. doi :10.1161/CIRCRESAHA.113.301151. PMC 4076475. PMID 23965338 .
GeneReviews/NIH/NCBI/UW запись о миофибриллярной миопатии
Обзор всей структурной информации, доступной в PDB для UniProt : Q9UBF9 (Миотилин) в PDBe-KB .