VDAC2 - VDAC2

VDAC2
Идентификаторы
ПсевдонимыVDAC2, POR, зависимый от напряжения канал аниона 2
Внешние идентификаторыOMIM: 193245 MGI: 106915 ГомолоГен: 37765 Генные карты: VDAC2
Расположение гена (человек)
Хромосома 10 (человек)
Chr.Хромосома 10 (человек)[1]
Хромосома 10 (человек)
Геномное расположение VDAC2
Геномное расположение VDAC2
Группа10q22.2Начинать75,210,154 бп[1]
Конец75,231,448 бп[1]
Ортологи
РазновидностьЧеловекМышь
Entrez

7417

22334

Ансамбль

ENSG00000165637

ENSMUSG00000021771

UniProt

P45880
Q5JSD1

Q60930

RefSeq (мРНК)

NM_011695

RefSeq (белок)

NP_035825

Расположение (UCSC)Chr 10: 75.21 - 75.23 Мбн / д
PubMed поиск[2][3]
Викиданные
Просмотр / редактирование человекаПросмотр / редактирование мыши

Напряжение-зависимый белок анион-селективного канала 2 это белок что у людей кодируется VDAC2 ген на 10-й хромосоме.[4][5] Этот белок представляет собой зависимый от напряжения анионный канал и имеет высокую структурную гомологию с другими изоформами VDAC.[6][7][8] VDAC обычно участвуют в регуляции клеточной метаболизм, митохондриальный апоптоз, и сперматогенез.[9][10][11][12] Кроме того, VDAC2 участвует в сердечных сокращениях и малом круге кровообращения, что указывает на его участие в сердечно-легочных заболеваниях.[9][10] VDAC2 также опосредует иммунный ответ на инфекционная бурсальная болезнь (IBD).[10]

Структура

Три изоформы VDAC у человека очень консервативны, особенно в отношении их трехмерной структуры. VDAC образуют широкую β-цилиндрическую структуру, внутри которой находится N-конец, чтобы частично закрыть поры. Последовательность изоформы VDAC2 содержит большое количество цистеинов, которые позволяют образовывать дисульфидные мостики и, в конечном итоге, влияют на гибкость β-цилиндра. VDAC также содержат митохондриальную нацеленную последовательность для транслокации белка на внешнюю митохондриальную мембрану.[13] В частности, VDAC2 имеет N-конец длиннее на 11 остатков по сравнению с двумя другими изоформами.[8]

Функция

VDAC2 принадлежит к семейству митохондриальных поринов и, как ожидается, будет иметь аналогичные биологические функции с другими изоформами VDAC. VDAC обычно участвуют в клеточном энергетическом метаболизме, транспортируя АТФ и другие небольшие ионы и метаболиты через внешняя митохондриальная мембрана.[9][10] В кардиомиоцитах млекопитающих VDAC2 способствует митохондриальному транспорту ионов кальция для обеспечения сердечных сокращений.[9]

Кроме того, VDAC являются частью митохондриальная проницаемость переходная пора (МРТР) и, таким образом, способствуют высвобождению цитохрома С, что приводит к апоптозу.[9][14] Также было обнаружено, что VDAC взаимодействуют с про- или антиапоптотическими белками, такими как белки и киназы семейства Bcl-2, и поэтому могут вносить вклад в апоптоз независимо от MPTP.[10][12][14] VDAC2, в частности, продемонстрировал защитный эффект в клетках, подвергающихся митохондриальному апоптозу, и может даже обеспечивать защиту при старении.[15][16]

Кроме того, VDAc были связаны со сперматогенезом, созреванием, подвижностью и оплодотворением сперматозоидов.[12] Хотя все изоформы VDAC экспрессируются повсеместно, VDAC2 в основном обнаруживается во внешнем плотном волокне сперматозоидов (ODF), где, как предполагается, он способствует правильной сборке и поддержанию жгутиков сперматозоидов.[17][18] Он также локализуется на акросомной мембране сперматозоидов, где предположительно опосредует трансмембранный транспорт ионов кальция.[19]

Клиническое значение

Белок VDAC2 относится к группе мембранных каналов митохондрий, участвующих в транслокации адениновые нуклеотиды через внешнюю мембрану. Эти каналы также могут функционировать как митохондриальный сайт связывания для гексокиназа и глицеринкиназа. VDAC является важным компонентом апоптотической передачи сигналов и окислительный стресс, особенно как часть пути гибели митохондрий и передачи сигналов апоптоза сердечных миоцитов.[20] Запрограммированная гибель клеток - это отдельный генетический и биохимический путь, необходимый для многоклеточных животных. Для успешного эмбрионального развития и поддержания нормального тканевого гомеостаза необходим интактный путь смерти. Апоптоз оказалось, что он тесно связан с другими важными клеточными путями. Выявление критических контрольных точек на пути клеточной гибели дало фундаментальное понимание фундаментальной биологии, а также предоставило рациональные цели для новых терапевтических средств. эмбриологический процессов или во время повреждения клеток (например, ишемия-реперфузия во время сердечные приступы и удары ) или во время разработки и процессов в рак, апоптотическая клетка претерпевает структурные изменения, включая сжатие клеток, образование пузырей плазматической мембраны, ядерную конденсацию и фрагментацию ДНК и ядро. Далее следует фрагментация на апоптотические тельца, которые быстро удаляются фагоциты, тем самым предотвращая воспалительный отклик.[21] Это способ гибели клеток, определяемый характерными морфологическими, биохимическими и молекулярными изменениями. Сначала он был описан как «усадочный некроз», а затем этот термин был заменен на апоптоз, чтобы подчеркнуть его противоположную роль. митоз в кинетике тканей. На более поздних стадиях апоптоза вся клетка становится фрагментированной, образуя ряд апоптотических тел, связанных с плазматической мембраной, которые содержат ядерный и или цитоплазматический элементы. Ультраструктурный вид некроз Совершенно иначе, основными признаками которого являются набухание митохондрий, разрушение плазматической мембраны и распад клеток. Апоптоз встречается во многих физиологический и патологический процессы. Он играет важную роль во время эмбриональный развитие как запрограммированная гибель клеток и сопровождает множество нормальных инволюционных процессов, в которых оно служит механизмом для удаления «нежелательных» клеток.

Белок VDAC2 участвует в кардиопротекции против ишемического реперфузионного повреждения, например, во время ишемическое прекондиционирование сердца.[22] Хотя большой всплеск активные формы кислорода (АФК), как известно, приводит к повреждению клеток, умеренное высвобождение АФК из митохондрий, которое происходит во время несмертельных коротких эпизодов ишемии, может играть значительную пусковую роль в путях передачи сигнала ишемического прекондиционирования, что приводит к снижению повреждения клеток. Было даже замечено, что во время этого высвобождения активных форм кислорода VDAC2 играет важную роль в трансдукции пути гибели митохондриальных клеток, тем самым регулируя передачу сигналов апоптоза и гибель клеток.

С белком VDAC2 связана стойкая легочная гипертензия новорожденных (PPHN), которая вызывает большую часть неонатальной заболеваемости и смертности из-за его роли в качестве основного регулятора эндотелий-зависимой синтазы оксида азота (eNOS) в легочном эндотелии. Считается, что eNOS регулирует активность NOS в ответ на физиологические стимулы, что жизненно важно для поддержания производства NO для правильного кровообращения в легких. В результате VDAC2 принимает активное участие в малом круге кровообращения и может стать терапевтической мишенью для лечения таких заболеваний, как легочная гипертензия,[10]

VDAC2 может также выполнять иммунную функцию, поскольку предполагается, что он обнаруживает и индуцирует апоптоз в клетках, инфицированных вирусом IBD. IBD, эквивалент ВИЧ у птиц, может поставить под угрозу их иммунную систему и даже вызвать смертельное повреждение лимфоидного органа. Исследования этого процесса показывают, что VDAC2 взаимодействует с вирусным белком V5, опосредуя гибель клеток.[12]

Взаимодействия

VDAC2 был показан взаимодействовать с:

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000165637 - Ансамбль, Май 2017
  2. ^ "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
  3. ^ «Ссылка на Mouse PubMed:». Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
  4. ^ Blachly-Dyson E, Baldini A, Litt M, McCabe ER, Forte M (март 1994). «Гены человека, кодирующие потенциал-зависимый анионный канал (VDAC) внешней митохондриальной мембраны: картирование и идентификация двух новых изоформ». Геномика. 20 (1): 62–7. Дои:10.1006 / geno.1994.1127. PMID  7517385.
  5. ^ Мессина А., Олива М., Розато К., Хейзинг М., Руйтенбек В., ван ден Хеувел Л. П., Форте М., Рокки М., Де Пинто В. (февраль 1999 г.). «Картирование человеческих изоформ 1 и 2 зависимых от напряжения анионных каналов пересмотрено». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях. 255 (3): 707–10. Дои:10.1006 / bbrc.1998.0136. PMID  10049775.
  6. ^ Мао М, Фу Джи, Ву Дж.С., Чжан К.Х., Чжоу Дж., Кан LX, Хуан К.Х., Хе К.Л., Гу Б.В., Хан З.Г., Шен Й, Гу Дж, Юй Ю, Сюй Ш, Ван YX, Чен С.Дж., Чен З. (Июль 1998 г.). «Идентификация генов, экспрессируемых в человеческих CD34 (+) гематопоэтических стволовых / клетках-предшественниках, с помощью тегов экспрессируемой последовательности и эффективного клонирования кДНК полной длины». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 95 (14): 8175–80. Дои:10.1073 / пнас.95.14.8175. ЧВК  20949. PMID  9653160.
  7. ^ Рахмани З., Маунори С., Сиддики А. (1998). «Выделение нового гена потенциалзависимого анионного канала человека». Европейский журнал генетики человека. 6 (4): 337–40. Дои:10.1038 / sj.ejhg.5200198. PMID  9781040.
  8. ^ а б Амодео Г.Ф., Скорчапино М.А., Мессина А, Де Пинто В., Чеккарелли М. (2014). «Распределение заряженных остатков модулирует селективность открытого состояния человеческих изоформ потенциалозависимого анион-селективного канала». PLOS ONE. 9 (8): e103879. Дои:10.1371 / journal.pone.0103879. ЧВК  4146382. PMID  25084457.
  9. ^ а б c d е Субеди КП, Ким Джей Си, Кан М., Сон М. Дж., Ким И. С., Ву Ш (февраль 2011 г.). «Зависимый от напряжения анионный канал 2 модулирует искры Ca² + в состоянии покоя, но не передачу сигналов Ca² +, вызванных потенциалом действия, в сердечных миоцитах». Клеточный кальций. 49 (2): 136–43. Дои:10.1016 / j.ceca.2010.12.004. PMID  21241999.
  10. ^ а б c d е ж грамм Альвира С.М., Умеш А., Хустед С., Инь Л., Хоу И., Лю С.К., Новак Дж., Корнфилд Д.Н. (ноябрь 2012 г.). «Зависимое от напряжения взаимодействие анионного канала-2 с синтазой оксида азота усиливает выработку оксида азота эндотелиальными клетками легочной артерии». Американский журнал респираторной клетки и молекулярной биологии. 47 (5): 669–78. Дои:10.1165 / rcmb.2011-0436OC. ЧВК  3547107. PMID  22842492.
  11. ^ Cheng EH, Sheiko TV, Fisher JK, Craigen WJ, Korsmeyer SJ (июль 2003 г.). «VDAC2 ингибирует активацию BAK и митохондриальный апоптоз». Наука. 301 (5632): 513–7. Дои:10.1126 / science.1083995. PMID  12881569. S2CID  37099525.
  12. ^ а б c d е Ли З, Ван И, Сюэ И, Ли Х, Цао Х, Чжэн С.Дж. (февраль 2012 г.). «Критическая роль потенциал-зависимого анионного канала 2 в апоптозе, индуцированном вирусом инфекционной бурсальной сумки, в клетках-хозяевах через взаимодействие с VP5». Журнал вирусологии. 86 (3): 1328–38. Дои:10.1128 / JVI.06104-11. ЧВК  3264341. PMID  22114330.
  13. ^ Де Пинто В., Мессина А., Лейн DJ, Лоуэн А. (май 2010 г.). «Напряжение-зависимый анион-селективный канал (VDAC) в плазматической мембране». Письма FEBS. 584 (9): 1793–9. Дои:10.1016 / j.febslet.2010.02.049. PMID  20184885. S2CID  3391282.
  14. ^ а б Ли MJ, Kim JY, Suk K, Park JH (май 2004 г.). «Идентификация индуцируемого гипоксией фактора 1 альфа-чувствительного гена HGTD-P в качестве медиатора в пути митохондриального апоптоза». Молекулярная и клеточная биология. 24 (9): 3918–27. Дои:10.1128 / mcb.24.9.3918-3927.2004. ЧВК  387743. PMID  15082785.
  15. ^ а б Де Пинто В., Гуарино Ф, Гуарнера А., Мессина А., Рейна С., Томаселло FM, Палермо В., Маццони С. (2010). «Характеристика изоформ VDAC человека: особая функция VDAC3?». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Биоэнергетика. 1797 (6–7): 1268–75. Дои:10.1016 / j.bbabio.2010.01.031. PMID  20138821.
  16. ^ Рейна С., Палермо V, Гуарнера А., Гуарино Ф., Мессина А., Маццони С., Де Пинто V (июль 2010 г.). «Замена N-конца VDAC1 на VDAC3 восстанавливает полную активность канала и придает клетке антивозрастные свойства». Письма FEBS. 584 (13): 2837–44. Дои:10.1016 / j.febslet.2010.04.066. PMID  20434446. S2CID  22130291.
  17. ^ Majumder S, Slabodnick M, Pike A, Marquardt J, Fisk HA (октябрь 2012 г.). «VDAC3 регулирует сборку центриолей, направляя Mps1 на центросомы». Клеточный цикл. 11 (19): 3666–78. Дои:10.4161 / cc.21927. ЧВК  3478317. PMID  22935710.
  18. ^ Majumder S, Fisk HA (март 2013 г.). «VDAC3 и Mps1 негативно регулируют цилиогенез». Клеточный цикл. 12 (5): 849–58. Дои:10.4161 / cc.23824. ЧВК  3610733. PMID  23388454.
  19. ^ Лю Б., Ван П., Ван З., Чжан В. (9 февраля 2011 г.). «Использование антитела против VDAC2 для комбинированной оценки целостности акросомы человеческого сперматозоида и акросомной реакции, индуцированной ионофором A23187». PLOS ONE. 6 (2): e16985. Дои:10.1371 / journal.pone.0016985. ЧВК  3036732. PMID  21347391.
  20. ^ Даниал Н.Н., Корсмейер С.Дж. (январь 2004 г.). «Смерть клетки: критические контрольные точки». Клетка. 116 (2): 205–19. Дои:10.1016 / S0092-8674 (04) 00046-7. PMID  14744432. S2CID  10764012.
  21. ^ Керр Дж. Ф., Уилли А. Х., Карри А. Р. (август 1972 г.). «Апоптоз: основное биологическое явление с широким спектром влияния на кинетику тканей». Британский журнал рака. 26 (4): 239–57. Дои:10.1038 / bjc.1972.33. ЧВК  2008650. PMID  4561027.
  22. ^ Liem DA, Honda HM, Zhang J, Woo D, Ping P (декабрь 2007 г.). «Прошлый и настоящий курс кардиопротекции против ишемического реперфузионного повреждения». Журнал прикладной физиологии. 103 (6): 2129–36. Дои:10.1152 / japplphysiol.00383.2007. PMID  17673563.
  23. ^ Сан Й., Вашишт А.А., Чиеу Дж., Вольшлегель Дж. А., Драйер Л. (ноябрь 2012 г.). «Напряжение-зависимые анионные каналы (VDAC) привлекают паркин к дефектным митохондриям, чтобы способствовать митохондриальной аутофагии». Журнал биологической химии. 287 (48): 40652–60. Дои:10.1074 / jbc.M112.419721. ЧВК  3504778. PMID  23060438.

дальнейшее чтение

внешняя ссылка