Семейство белков ERM - Википедия - ERM protein family

Семейство эзрин / радиксин / моэзин
1E5W.png
Кристаллографический структура N-концевого домена Moesin.[1]
Идентификаторы
СимволERM
PfamPF00769
ИнтерПроIPR011259
SCOP21ef1 / Объем / СУПФАМ

В Семейство белков ERM состоит из трех тесно связанных белки, Эзрин,[2] радиксин[3] и Moesin.[4][5] Три паралоги, эзрин, радиксин и моэзин присутствуют у позвоночных, тогда как другие виды имеют только один ген ERM. Следовательно, у позвоночных эти паралоги, вероятно, возникли в результате дупликации генов.[6]

Белки ERM очень консервативны на протяжении всей эволюции. Идентичность более 75% наблюдается в N-концевой и C-терминал позвоночных (эзрин, радиксин, моэзин), Дрозофила (dmoesin) и C. elegans (ERM-1) гомологи.[7]

Структура

Молекулы ERM содержат следующие три домены:[5]

  • N-концевой глобулярный домен, также называемый FERM домен (Группа 4.1, Эзрин, радиксин, Moesin ). Домен FERM позволяет белкам ERM взаимодействовать с интегральными белками плазматической мембраны или белками каркаса, локализованными под плазматической мембраной.[6] Домен FERM состоит из трех субдоменов (F1, F2, F3), которые расположены в виде клеверного листа.
  • расширенный альфа-спиральный домен.
  • заряжен C-терминал домен. Этот домен опосредует взаимодействие с F-актин.

Эзрин, радиксин и моэзин также содержат полипролин область между центральным спиральным и С-концевым доменами.

Функция

Сшивка белков ERM актин нити с плазматические мембраны. Они совместно локализуются с CD44 в сайтах взаимодействия актиновых нитей с плазматической мембраной, связываясь с CD44 через их N-концевые домены и с актиновыми филаментами через их C-концевые домены.[5][8]

Белок ERM моэзин напрямую связывается с микротрубочки через свой N-концевой домен FERM in vitro и стабилизирует микротрубочки в коре клеток in vivo. Это взаимодействие необходимо для специфических ERM-зависимых функций митоза.[9]

Активация

Белки ERM - это строго регулируемые белки. Они существуют в двух формах:[6][7]

  • домен FERM способен взаимодействовать с сайтом связывания F-актина, и это взаимодействие голова к хвосту поддерживает белки ERM в свернутой форме; в этом состоянии белки ERM неактивный поскольку сворачивание предотвращает связывание интегрального белка или связывание актина.
  • если это взаимодействие голова к хвосту нарушено, белки ERM разворачиваются, что приводит к открытому и активный конформация.

В культуральных клетках белки ERM в основном имеют складчатую конформацию (около 80-85%[10]).

Текущая модель активации белков ERM представляет собой двухэтапный механизм:[11]

  • Первый, фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфат взаимодействие на плазматической мембране вызывает предварительное открытие молекулы ERM
  • Затем еще не идентифицированная киназа фосфорилирует треонин, локализованный в высококонсервативной области С-концевого домена. Фосфат стабилизирует раскрытие молекулы.

Рекомендации

  1. ^ PDB: 1E5W​; Эдвардс С.Д., Keep NH (июнь 2001 г.). «Кристаллическая структура 2,7 Å активированного домена FERM моэзина: анализ структурных изменений при активации». Биохимия. 40 (24): 7061–8. Дои:10.1021 / bi010419h. PMID  11401550.
  2. ^ Бретчер А. (август 1983 г.). «Очистка белка массой 80 000 дальтон, который является компонентом изолированного цитоскелета микроворсинок, и его локализация в немышечных клетках». J. Cell Biol. 97 (2): 425–32. Дои:10.1083 / jcb.97.2.425. ЧВК  2112519. PMID  6885906.
  3. ^ Цукита С., Хиеда Ю., Цукита С. (июнь 1989 г.). «Новый белок концевых заглушек с зазубринами (радиксин) массой 82 кДа, локализованный в соединении межклеточных адгезивов: очистка и характеристика». J. Cell Biol. 108 (6): 2369–82. Дои:10.1083 / jcb.108.6.2369. ЧВК  2115614. PMID  2500445.
  4. ^ Ланкес В., Грисмахер А., Грюнвальд Дж., Шварц-Альбиз Р., Келлер Р. (май 1988 г.). «Гепарин-связывающий белок, участвующий в ингибировании пролиферации гладкомышечных клеток». Biochem. J. 251 (3): 831–42. Дои:10.1042 / bj2510831. ЧВК  1149078. PMID  3046603.
  5. ^ а б c Цукита С., Йонемура С., Цукита С. (февраль 1997 г.). «Белки ERM: от головы к хвосту регуляция взаимодействия актина с плазматической мембраной». Trends Biochem. Наука. 22 (2): 53–8. Дои:10.1016 / S0968-0004 (96) 10071-2. PMID  9048483.
  6. ^ а б c Бретчер А., Эдвардс К., Фехон Р.Г. (август 2002 г.). «Белки ERM и мерлин: интеграторы в коре клеток». Нат Рев Мол Cell Biol. 3 (8): 586–99. Дои:10.1038 / nrm882. PMID  12154370. S2CID  26970178.
  7. ^ а б Fiévet B, Louvard D, Arpin M (май 2007 г.). «Белки ERM в организации и функциях эпителиальных клеток». Biochim Biophys Acta. 1773 (5): 653–60. Дои:10.1016 / j.bbamcr.2006.06.013. PMID  16904765.
  8. ^ Йонемура С., Хирао М., Дои Й, Такахаши Н., Кондо Т., Цукита С., Цукита С. (февраль 1998 г.). «Белки эзрин / радиксин / моэзин (ERM) связываются с положительно заряженным аминокислотным кластером в цитоплазматическом домене юкста-мембраны CD44, CD43 и ICAM-2». J. Cell Biol. 140 (4): 885–95. Дои:10.1083 / jcb.140.4.885. ЧВК  2141743. PMID  9472040.
  9. ^ Солинет С., Махмуд К., Стьюман С.Ф., Бен Эль Кадхи К., Деселле Б., Талье Л., Ма А., Квок Б.Н., Каррено С. (июль 2013 г.). «Актин-связывающий белок ERM Moesin связывает и стабилизирует микротрубочки в коре клеток». J. Cell Biol. 202 (2): 251–60. Дои:10.1083 / jcb.201304052. ЧВК  3718980. PMID  23857773.
  10. ^ Готро А., Лувар Д., Арпин М. (июль 2000 г.). «Морфогенные эффекты эзрина требуют индуцированного фосфорилированием перехода от олигомеров к мономерам на плазматической мембране». J. Cell Biol. 150 (1): 193–203. Дои:10.1083 / jcb.150.1.193. ЧВК  2185562. PMID  10893267.
  11. ^ Fievet BT, Gautreau A, Roy C., Del Maestro L, Mangeat P, Louvard D, Arpin M (март 2004 г.). «Связывание фосфоинозитидов и фосфорилирование действуют последовательно в механизме активации эзрина». J. Cell Biol. 164 (5): 653–9. Дои:10.1083 / jcb.200307032. ЧВК  2172172. PMID  14993232.