XMAP215-Dis1 отбасы - XMAP215-Dis1 family

The XMAP215 / Dis1 отбасы - бұл өте сақталған топ микротүтікшелермен байланысты ақуыздар (Карта) эукариоттық организмдер.[1] Мыналар белоктар бірегей Карталар болып табылады, өйткені олар, бірінші кезекте, өсу аяғымен (плюс-соңымен) өзара әрекеттеседі микротүтікшелер. Бұл ерекше қасиет ақуыздар тұқымдастығын ақырғы бақылаушы ақуыздар (+ TIP) ретінде жіктейді.[2]

Құрылым

Негізгі құрылым туралы белокты отбасы TOG тұрады (Тumor Oжасырын Gene) домендер, 2-5 бірлікке дейін. Белгілі бір ақуыздың құрамында болатын TOG домендерінің санына байланысты отбасы үш топқа жіктеледі. Бірінші топқа жатқызылған жоғары эукариотты организмдердің құрамында бес, N-терминал TOG домендері және а-ға қосылатын айнымалы аймақ C-терминалы домен.[3] Бұл домендер өте сақталған мономериялық тізбектер. Екінші топ тек мыналардан тұрады Caenorhabditis elegans үш TOG домені бар zyg-9 ақуызы.[3] Бұл жоғары эукариоттарға ұқсас, себебі оның өзгермелі аймағы мен C-терминалының домені. Үшінші топты төменгі эукариотты организмдер құрайды, негізінен ашытқы, тек екі TOG домендерін және а ширатылған катушка домен.[3]

TOG3 домені C. elegans зиг-9

TOG3 доменін zyg-9-де мұқият талдау XMAP215 / Dis1 отбасының барлық мүшелерінде сақталатын осы домен туралы негізгі түсінік береді.[3] Әр домен алтыдан тұрады ЖЫЛЫТУ (Hшешпеу, Eұзарту факторы 3, ақуыз фосфатаза 2-нің PR65 / A суббірлігіA және липидті киназа Тнемесе) қайталау бірліктері жақын орналасқан. Әрбір HEAT молекуласы екіден тұрады α спиралдары жалғызмен байланысқан цикл.[3] Бұл α спиралдары доменнің кең, тегіс бетін құрайды. HEAT қайталаулары арасындағы және жеке α спиралдары арасындағы ілмектер доменнің қысқа жағымен өтеді. Бұл қысқа аймақ байланысу үшін қажет тубулин. Бірінші және екінші қайталану аралығында локализацияланған қосымша HEAT қайталануы, zyg-9 ішіндегі TOG3 доменіне және бірінші топтағы ақуыздардағы TOG5 домендеріне ғана тән.[3]

Ақуыздың C-терминалды шеті топқа тән сипаттамаларға ие. Үшінші ақуыз тобында ширатылған катушкалар домені өте қажет димеризация қарапайым эукариоттарда.[3] Себебі ашытқы тәрізді қарапайым эукариоттар димерлерде ақуыздар түзеді. Бірінші және екінші топтарда C-терминалы домені өзара әрекеттесетіні белгілі қышқылды ширатылған-орама ақуызын 3 түрлендіру (TACC3), ол ақуызды центросомалар кезінде митоз.[4]

Функция

Механизм моделі

XMAP215 / Dis1 ақуыздары екі сатылы процесте тубулин димерлерін қосып немесе алып тастай алады. XMAP215 тубулинмен 1: 1 байланысатыны дәлелденді күрделі Демек, XMAP215 бірден бірнеше тубулиндік димерлерді байланыстыра алмауы мүмкін.[5] Αβ-тубулин димерінің, ең аз дегенде, TOG1 доменімен өзара әрекеттесетіні белгілі, ол тубулин димерінің иілісі ішінде тығыз байланысады, сонымен қатар микротүтікшенің тікелей плюс-ұшынан тыс жерде де болады.[6] Содан кейін тубулин «түзеледі», бұл TOG1-мен әлсіз әрекеттесуді қалыптастырады. TOG2, алайда, тікелей тубулинмен тығыз байланыс түзуі мүмкін. Толық тоқтату сияқты, TOG1 димерді босатады, содан кейін TOG2-мен байланысады. Содан кейін TOG2 тубулиндік димерді торға біріктіреді, микротүтікшені созады.[6]

Микротүтікшенің қызметі

Сондай-ақ оқыңыз: Микротүтік
Αβ-тубулин димерлері бар микротүтікшелі тор

XMAP215 / Dis1 отбасылық ақуыздары бос тубулин концентрациясына байланысты микротүтікшелердің ұзындығының өсуіне де, азаюына да ықпал етеді; бұл белгілі динамикалық тұрақсыздық.[1] Ақуыздардың әрекеті жасуша циклына да тәуелді. Ch-TOG экспрессиясының төмендеуі метафаза кезінде хромосомалардың дұрыс тураланбауына әкеледі.[7] Бір зерттеу бұл Шизосахаромицес помбы, Cdc2 ақуызы Dis1 арқылы реттеледі фосфорлану және депосфорилдену кезінде метафаза және анафаза. Фосфорлану Dis1 әкеледі оқшаулау кезінде кинетохорлар метафаза кезінде, ал анафаза кезінде депосфорилдену микротүтікшелі шпиндельдерде Dis1 жиналуына әкеледі.[8]Жылы Дрозофила, отбасы мүшесі Mini шпиндельдер (MSPS) тұтастығын сақтау үшін өте маңызды митоздық шпиндельдер бөлу үшін маңызды болып табылады хромосомалар митоз кезінде. Msps белсенділігінің төмендеуі атауын сипаттайтын қысқа микротүтікшелер жасайды ген.[9] MSPS кезінде де маңызды оогенез. Қашан ооциттер Msps өрнегі таусылған, қос тәрізді мРНҚ Оогенездің бастапқы кезеңінде локализация тиімділігі төмен, бірақ кейінірек толығымен шашыранды даму.[10] Msps тек қана бикоидты мРНҚ-ны жасуша арқылы тасымалдауға жауап бермейді, сонымен қатар мРНҚ-ны локализациялайды алдыңғы (басы) ооциттің соңы[10] Сонымен қатар, бұл ген құбырлы ұйымдастыру үшін өте маңызды эндоплазмалық тор және Экзюперантиада ақуыздың локализациясында. Экзюперанция ооциттің бас аймағында бикоидты мРНҚ жинау үшін қажет.[11]XMAP215-тің микротүтікшелер динамикасындағы тағы бір негізгі функциясы - реттеуде аксондық нұсқаулық.[12] Бұл кезде микротүтікшелер аксональға қарай созылады немесе одан тартылады өсу конусы концентрацияланған қабылдау арқылы қозғалысты бағыттайды сигнал белгілері.[13] Жылы Дрозофила, Msps аксональды бағыттауда микротүтікшелер динамикасына ықпал етеді эмбриональды вентральды жүйке сымының орта сызығы.[14]


Плюс ақырғы бақылаушы ақуыздармен өзара әрекеттесу (+ TIP)

Плюс-ақуыз ақуыздары болып табылады ферменттер микротүтікшелердің плюс-соңында оқшауланып, өзара әрекеттеседі. Белгіленген кезде жасыл флуоресцентті ақуыз (GFP), + кеңестерді микротүтікшелердің өсу бағыты бойынша көруге және бақылауға болады. + TIP ретінде, XMAP215 / Dis1 отбасылық белоктары басқа + TIP-мен өзара әрекеттеседі.[2]

EB1

Сондай-ақ оқыңыз: MAPRE1

Жылы Ксенопус, XMAP215 және EB1 бір-бірімен әрекеттесетіні туралы хабарланды. XMAP215 микротүтікшені өсіруге де, кішірейтуге де қызмет етсе, EB1 өсу кезінде ғана болады.[15] Бұл ақуыздардың өзі микротүтікшелердің өсуіне жұмсақ әсер етеді. Бұл ақуыздар бірге әрекет етеді синергия және микротүтікшелерді әлдеқайда жоғары жылдамдықпен ұзартыңыз. XMAP215 болмаса, EB1-де тубулин болмайды полимераза бұл микротүтікшені бос тубулинмен плюс-ұшты тиімді құра алады. EB1 болмаса, XMAP215 плюс-аяғына тубулин қосуды жалғастырады, бірақ микротүтікшелі тордың бүтіндігі бұзылады. Себебі EB1 тубулинді түзу ұстап тұру үшін тұрақтандырғыш ретінде микротүтікшелі тормен байланысады.[15]

Мүшелер

1 топ (5 TOG домені)

XMAP215: Xenopus Мikrotubule-абайланысқан бқұрамында кездесетін ротейн Ксенопус түрлері. Нөмір 215 ақуыздың мөлшеріне жатады, ол 215 құрайды kDa. Бұл ақуыз 1987 жылы микротүтікшелердің реттелуін зерттеу арқылы табылған Ксенопус ооциттер.[16] 2008 жылы ақуыз плюс-аяқты микротүтікшелі полимераза ретінде анықталды.[5]

ч-Тог: cолоникалық және сағэпикалық Тumour Oэкспрессиялау Gene, табылды Homo sapiens. Бұл адамдарда 1996 жылы шамадан тыс әсер етілген ген ретінде анықталды ісіктер, бірақ 1998 жылы микротүтікшелерді плюс-аяғымен реттеуімен танылды.[17]

Msps: Мini spindleс. Бұл ақуыз құрамында Дрозофила түрлері. Бұл ақуыз 1999 жылы табылған.[9]

DdCP224: Д.ictyostelium г.iscoideum Cэнтросомалық Pротейн. Бұл ақуыздың мөлшері шамамен 224 kDa. Ол 2000 жылы анықталды иммуноскрининг туралы ДНҚ кітапханалары центросомалық белоктар үшін.[18]

Mor1: микротүтік немесеганизация гені 1. Жылы табылды Arabidopsis thaliana. Бұл ақуыз 2001 жылы кортикальды микротүтікшелерді ұйымдастырушы ретінде табылды[19]

2 топ (3 TOG домені)

зиг-9: зигтабылған аутикалық ақаулы мутант C. elegans. 1976 жылы бұл ген зиготалар кезінде анықталды, осындай мутация, шығу мүмкін болмады. Зиг-9 микротүтікшелерді реттеуші ретінде 1980 жылы анықталды.[20]

3 топ (2 TOG домені)

alp14/Dis1: алқорқады бболуы /Д.efect менn саралық хроматид. Бұл белоктар S. pombe. Dis1 - салқын температурада, ал alp14 - жоғары температурада қолайлы гомолог. Dis1 1988 жылы танылды, ал ол болса гомолог alp14 2001 жылы анықталды[20]

Stu2p: са көтергіштері тубулиндік мутация. Бұл ақуыз құрамында Saccharomyces cerevisiae. Ол 1997 жылы экран арқылы ашылды және микротүтікшелерді реттеуге әсер ететіні анықталды.[21]AlpA: алкалин бхоспотаза, табылған Aspergillus nidulans. 2007 жылы бұл протеин XMAP215 / Dis1 отбасылық белоктарына тән микротүтікшелер мен ұштармен өзара әрекеттесетіні және шыбық денелерінде локализацияланатыны анықталды.[22]

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ а б Киношита, Казухиса; Бианка Хаберманн және Энтони Химан (маусым 2002). «XMAP215: цитоқаңқаның динамикалық микротүтікшесінің негізгі компоненті». Жасуша биологиясының тенденциялары. 12 (6): 267–273. дои:10.1016 / S0962-8924 (02) 02295-X. PMID  12074886.
  2. ^ а б Гальарт, Нильс (маусым 2010). «Микротүтікшелердегі ақуыздар және олардың өзара әрекеттесуі». Қазіргі биология. 20 (12): R528-37. дои:10.1016 / j.cub.2010.05.022. PMID  20620909. S2CID  17558620.
  3. ^ а б c г. e f ж Әл-Бассам, Джавдат; Николас Ларсен; Энтони Химан; Стивен Харрисон (наурыз 2007). «TOG доменінің кристалдық құрылымы: XMAP215 / Dis1-Family TOG домендерінің консервіленген ерекшеліктері және тубулин байланыстыру салдары». Құрылым. 15 (3): 355–362. дои:10.1016 / j.str.2007.01.012. PMID  17355870.
  4. ^ Киношита, Казухиса; Тим Л.Нотцель; Лоренс Пеллетиер; Карл Мехтлер; Дэвид Н.Дречсел; Энн Швагер; Майк Ли; Джордан В.Раф; Энтони А.Химан (19 қыркүйек, 2005). «Аврора Митоз кезінде центросомға тәуелді микротүтікшелерді жинау үшін TACC3 / маскиннің фосфорлануы қажет». Жасуша биология журналы. 170 (7): 1047–1055. дои:10.1083 / jcb.200503023. PMC  2171544. PMID  16172205.
  5. ^ а б Брухард, Гари; Джеффри Стеар; Тим Ноцел; Джавдат әл-Бассам; Казухиса Киношита; Стивен Харрисон; Джонатон Ховард; Энтони Химан (11 қаңтар, 2008). «XMAP215 - бұл процедуралық микротүтікшелі полимераза». Ұяшық. 132 (1): 79–88. дои:10.1016 / j.cell.2007.11.043. PMC  2311386. PMID  18191222.
  6. ^ а б Аяз, Пелин; Сюченг Е; Патрик Хаддлстон; Чад Браутигам; Люк Райс (тамыз 2012). «TOG: аб-тубулин кешенінің құрылымы микротүтікшелі полимераздың конформацияға негізделген механизмдерін ашады». Ғылым. 337 (6096): 857–60. Бибкод:2012Sci ... 337..857A. дои:10.1126 / ғылым.1221698. PMC  3734851. PMID  22904013.
  7. ^ Гергели, Фанни; Виджи Дэвиам; Джордан Раф (2003). «Ch-TOG / XMAP215 ақуызы адамның соматикалық жасушаларында шпиндель полюстерін ұйымдастыру үшін өте маңызды». Гендер және даму. 17 (3): 336–41. дои:10.1101 / gad.245603. PMC  195983. PMID  12569123.
  8. ^ Кейта, Аоки; Юкинобу Накасеко; Казухиса Киношита; Гохта Гошима; Мицухиро Янагида (тамыз 2006). «Бөлінетін ашытқы дискісінің Cdc2 фосфорлануы хромосомалардың дәл бөлінуін қамтамасыз етеді». Қазіргі биология. 16 (16): 1627–1635. дои:10.1016 / j.cub.2006.06.065. PMID  16920624.
  9. ^ а б Каллен, Ф. Фиона; Питер Дик; Дэвид Гловер; Хироюки Охкура (қыркүйек 1999). «Дрозофиладағы митоздық шпиндельдің бүтіндігі үшін қажет болатын консервіленген микротүтікшемен байланысты протеинді кодтайтын ген» (PDF). Жасуша биология журналы. 146 (5): 1005–1018. дои:10.1083 / jcb.146.5.1005. PMC  2169485. PMID  10477755.
  10. ^ а б Ай, Вунджун; Tulle Hazelrigg (қараша 2004). «Дрозофила микротүтікшелерімен байланысты мини шпиндельдер оогенездегі цитоплазмалық микротүтікшелерге қажет». Қазіргі биология. 14 (21): 1957–1961. дои:10.1016 / j.cub.2004.10.023. PMID  15530399.
  11. ^ Покривка, Ненси; Анна Пейн-Тобин; Кэтлин Рейли-Сусман; Саша Сварцман (мамыр 2009). «Микротүтікшелер, ER және Exu: мини шпиндельді мутацияны талдау нәтижесінде пайда болған жаңа ассоциациялар». Даму механизмдері. 126 (5–6): 289–300. дои:10.1016 / j.mod.2009.03.002. PMC  2731561. PMID  19303437.
  12. ^ Лоури, Лаура Анн; Алина Стоут; Анна Е Фарис; Лия Дин; Мишель А Берд; Майкл Дэвидсон; Гауденц Данузе; Дэвид Ван Вектор (желтоқсан 2013). «Микротүтікшелер динамикасын шектеудегі және аксональды өсуге ықпал ететін XMAP215 конустың өсу функциялары» (PDF). Жүйке дамуы. 8: 22. дои:10.1186/1749-8104-8-22. PMC  3907036. PMID  24289819.
  13. ^ Лоури, Лаура Анн; Дэвид Ван Вектор (мамыр 2009). «Кеңестің саяхаты: өсу конусының техникасын түсіну». Молекулалық жасуша биологиясының табиғаты туралы шолулар. 10 (5): 332–43. дои:10.1038 / nrm2679. PMC  2714171. PMID  19373241.
  14. ^ Лоури, Л.А .; Ли, Х .; Лу, С .; Мерфи, Р .; Обар, Р. А .; Жай, Б .; Шедл, М .; Ван Вектор, Д .; Жан, Ю. (2010). «Параллель генетикалық және протеомдық экрандар Msps-ті дрозофиладағы CLASP-Abl жолының интеракторы ретінде анықтайды». Генетика. 185 (4): 1311–1325. дои:10.1534 / генетика.110.115626. ISSN  0016-6731. PMC  2927758. PMID  20498300.
  15. ^ а б Занич, Мария; Видлундқа; Энтони Химан; Джонатан Ховард (маусым 2013). «XMAP215 пен EB1 арасындағы синергия микротүтікшелердің өсу қарқынын физиологиялық деңгейге дейін арттырады». Табиғи жасуша биологиясы. 15 (6): 688–93. дои:10.1038 / ncb2744. PMID  23666085. S2CID  3025200.
  16. ^ Гард, Дэвид; Марк Киршнер (1987 ж. Қараша). «Ксенопус жұмыртқаларындағы микротүтікшемен байланысты ақуыз, ол плюс-ақырда жиналуға ерекше ықпал етеді». Жасуша биологиясының журналы. 105 (5): 2203–2215. дои:10.1083 / jcb.105.5.2203. PMC  2114854. PMID  2890645.
  17. ^ Харрасс, Софи; Марианна Шредер; Сесиль Готье-Рувьер; Фабрис Анго; Линн Касимерис; Дэвид. Л.Гард; Кристиан Ларрок (сәуір 1998). «TOGp ақуыз - бұл Xenopus XMAP215-ке гомологты адамдағы микротүтікшелермен байланысты жаңа протеин». Cell Science журналы. 111 (Pt 10): 1371-83. PMID  9570755.
  18. ^ Граф, Ральф; Кристин Даундерер; Манфред Шлива (сәуір 2000). «Dictyostelium DdCP224 - бұл микротүтікшелермен байланысты ақуыз және центросоманың қайталануына қатысатын тұрақты центросомалық резидент». Cell Science журналы. 113 (Pt 10): 1747-58. PMID  10769206.
  19. ^ Уиттингтон, Анжела; Оливер Вугрек; Ke Jun Wei; Нортруд Г.Хасенбейн; Кейко Сугимото; Мадлен С. Рашбрук; Джеффри О. Уастенис (сәуір, 2001). «MOR1 өсімдіктердегі кортикальды микротүтікшелерді ұйымдастыруға өте қажет». Табиғат. 411 (6837): 610–613. Бибкод:2001 ж. 411..610W. дои:10.1038/35079128. PMID  11385579. S2CID  205017664.
  20. ^ а б Мэттьюс, Лиза; Филипп Картер; Даниэль Тьерри-Миг; Кен Кемфу (маусым 1998). «ZYG-9, микро-түтікшенің ұйымдастырылуы мен жұмысына қажетті ақуыз, ценорхабдитит, белоктар мейиотикалық және митотикалық шыбық полюстерінің құрамдас бөлігі болып табылады». Жасуша биология журналы. 141 (5): 1159–1168. дои:10.1083 / jcb.141.5.1159. PMC  2137183. PMID  9606208.
  21. ^ Накасеко, Юкинобу Джереми; Гохта Гошима; Джун Моришита; Мицухиро Янагида (қараша 2000). «Бөлінетін ашытқыдағы фазалық спецификалық кинетохор белоктары». Қазіргі биология. 11 (8): 537–549. дои:10.1016 / S0960-9822 (01) 00155-5. PMID  11369198. S2CID  18195930.
  22. ^ Энке, С .; Зекерт, Н .; Вейт, Д .; Шаф, С .; Конзак, С .; Фишер, Р. (наурыз 2007). «Aspergillus nidulans Dis1 / XMAP215 протеині AlpA шпиндельді денелерге локализацияланған және микротүтікшелі плюс аяқталады және өсудің бағытталуына ықпал етеді». Эукариотты жасуша. 6 (3): 555–562. дои:10.1128 / EC.00266-06. PMC  1828926. PMID  17237365.