Kalponina 2

CNN2
Dostępne konstrukcje
WPB	Wyszukiwanie ortologów:
Lista kodów identyfikacyjnych PDB
Identyfikatory
	, calponin 2
identyfikatory zewnętrzne
Lokalizacja genu ( człowiek )
Chr.
Koniec
Lokalizacja genu ( mysz )
Chr.
Koniec
Wzór ekspresji RNA
	nie dotyczy
Ontologia genów
Funkcja molekularna
Komponent komórkowy
Proces biologiczny
	Źródła: Amigo / QuickGO
ortologi
	Wikidane
Wyświetl/edytuj człowieka	Wyświetl/edytuj mysz

Kalponina 2 jest białkiem , które u ludzi jest kodowane przez gen CNN2 .

Gen CNN2 znajduje się w pozycji 19p13.3 w ludzkim genomie chromosomalnym i koduje białko kalponina 2. Kalponina 2 jest jedną z trzech izoform kalponiny i białka regulacyjnego związanego z filamentem aktyny, o szerokim rozmieszczeniu w tkankach. Ludzka kalponina 2 jest białkiem o masie cząsteczkowej 33,7 kDa, składającym się z 309 aminokwasów o punkcie izoelektrycznym (pI) równym 7,23. W związku z tym jest również znany jako neutralna kalponina.

Ewolucja

Ryc. 1: Linia ewolucyjna kalponiny 2 kręgowców wywnioskowana z dopasowania sekwencji aminokwasowych.

Izoformy kalponiny są białkami konserwatywnymi, podczas gdy kalponina 2 różni się od kalponiny 1 i kalponiny 3 głównie w C-końcowym regionie zmiennym. Linia filogenetyczna kalponiny 2 wykazała, że kalponina 2 jest konserwowana wśród gatunków ssaków, ale bardziej zróżnicowana wśród gatunków płazów, gadów i ryb (ryc. 1).

Dystrybucja tkanek

CNN2 ulega ekspresji w szerszym zakresie typów tkanek i komórek, w tym w rozwijających się i przebudowujących się mięśniach gładkich, jak również w dorosłych dojrzałych mięśniach gładkich, keratynocytach naskórka, fibroblastach, komórkach pęcherzyków płucnych, komórkach śródbłonka, białych krwinkach szpikowych, płytkach krwi, limfocytach B i mioblasty. Te typy komórek można sklasyfikować jako a) komórki, które fizjologicznie znajdują się pod wysokim napięciem mechanicznym (np. oraz c) komórki aktywnie migrujące (np. fibroblasty i makrofagi). Dlatego dystrybucje tkankowe kalponiny 2 implikują jej potencjalną rolę w regulowaniu funkcji cytoszkieletu i ruchliwości komórek.

Interakcja z innymi białkami

Rycina 2. Białka oddziałujące z kalponiną. Kalponina wiąże włókna aktyny przez dwa miejsca wiązania aktyny (ABS1 i ABS2), tropomiozyna przez N-końcową domenę CH, a gelsolina przez region miejsc wiązania aktyny. Kalponina oddziałuje z mikrotubulami przez region obejmujący miejsca wiązania aktyny i powtarzające się motywy oraz z desminą przez region od domeny N-końcowej do końca miejsc wiążących aktynę. Segment aminokwasów 144-182 w kalponinie oddziałuje z miozyną. W obecności Ca ²⁺ kalmodulina i S100 wiążą kalponinę w rejonie miejsc wiązania aktyny i odwracają hamowanie MgATPazy miozyny przez kalponinę . N-końcowy fragment kalponiny o masie cząsteczkowej 22 kDa oddziałuje z fosfatydyloseryną i fosfatydyloinozytolem. * Interakcja między kalponiną a caldesmonem jest kontrowersyjna.

in vitro wykazały, że kalponina wiąże aktynę i sieciuje włókna aktynowe. Kalponina wiąże również tropomiozynę, tubulinę , desminę , Ca ²⁺ - kalmodulinę , Ca ²⁺ - S100 , miozynę i fosfolipidy . Kalponina oddziałuje również z kaldesmonem i α- aktyniną , co jednak może odzwierciedlać jedynie ich kolokację na włóknach aktynowych. Zmienny segment C-końcowy reguluje powinowactwo wiązania aktyny, a wykazano, że kalponina 2 ma najniższe powinowactwo do F-aktyny spośród trzech izoform.

Funkcjonować

Proliferacja komórek

Znaczne ilości kalponiny 2 znajdują się w rosnących tkankach mięśni gładkich, takich jak zarodkowy żołądek i pęcherz moczowy, a także macica we wczesnej ciąży. Ekspresja kalponiny 2 spada do niższych poziomów w spoczynkowych dorosłych komórkach mięśni gładkich, podczas gdy ekspresja kalponiny 1 jest zwiększona. Transfekcyjna nadekspresja kalponiny 2 hamowała proliferację komórek. Istnieje hipoteza, że wyższy poziom kalponiny 2 jest wymagany w szybko proliferujących komórkach do utrzymania dynamicznej równowagi cytoszkieletu aktynowego.

Ruchliwość komórek

Pierwotne fibroblasty i makrofagi otrzewnowe wyizolowane z myszy z nokautem Cnn2 migrują szybciej niż komórki kontrolne typu dzikiego. Kalponina 2 może inaczej wpływać na migrację komórek w różnych typach komórek iw różnych procesach biologicznych. Badanie wykazało, że wymuszona ekspresja kalponiny 2 w komórkach śródbłonka zwiększyła migrację komórek angiogennych in vivo , a antysensowny RNA kalponiny 2 zmniejszył chemotaksję ludzkich komórek śródbłonka żyły pępowinowej w hodowli. Istnieje hipoteza, że odpowiedni poziom kalponiny 2 może być wymagany do utrzymania fizjologicznej ruchliwości różnych typów komórek w różnych procesach biologicznych. Regulacja ruchliwości komórek przez kalponinę 2 opiera się na hamowaniu funkcji motorycznej miozyny aktywowanej aktyną, ponieważ fibroblasty wyizolowane z Cnn2 wykazywały zwiększoną siłę trakcyjną komórek generowaną przez motory miozyny II.

Adhezja komórkowa

Znaczący poziom kalponiny 2 znajduje się w płytkach krwi człowieka i myszy. Adhezja płytek krwi jest krytycznym etapem krzepnięcia krwi i zakrzepicy. W teście zakrzepicy opartym na przepływie mikroprzepływowym czas do rozpoczęcia szybkiej akumulacji płytek krwi / skrzepliny był znacznie dłuższy w próbkach krwi myszy z nokautem Cnn2 w porównaniu z myszami typu dzikiego. Wpływ kalponiny 2 na ułatwianie szybkości adhezji komórek wykazano również w przypadku komórek raka prostaty wykazujących wysoki lub niski poziom kalponiny 2.

Komórki odpornościowe

Znaczne ilości kalponiny 2 znajdują się w komórkach krwi linii mieloidalnej. Monocyty pochodzące od Cnn2 proliferowały szybciej niż komórki kontrolne typu dzikiego. Kalponina 2-zerowe makrofagi migrowały szybciej i wykazują zwiększoną fagocytozę. Cnn2 globalnym, jak również specyficznym dla komórek szpikowych , rozwój zapalnego zapalenia stawów wywołanego przez surowicę izomerazy anty-glukozo-6-fosforanowej był znacznie osłabiony w porównaniu z myszami typu dzikiego. Delecja kalponiny 2 w makrofagach również znacząco osłabiła rozwój zmian miażdżycowych u myszy z nokautem apolipoproteiny E ( ApoE-/- )

Regulacja za pomocą naprężenia mechanicznego

Ekspresja genu

Ekspresja kalponiny 2 jest znacznie zwiększona w komórkach hodowanych na twardych i miękkich podłożach żelowych, które wytwarzają dużą lub niską siłę trakcyjną i napięcie cytoszkieletu. Ekspresja kalponiny 2 w komórkach NIH / 3T3 była zmniejszona, gdy napięcie cytoszkieletu zostało zmniejszone po hamowaniu przez blebbstatynę motorów miozyny II. Aby zademonstrować Cnn2 , transfekcyjna ekspresja kalponiny 2 przy użyciu promotora wirusa cytomegalii była niezależna od sztywności podłoża hodowlanego.

Miejsce wiązania czynnika transkrypcyjnego HES-1 (włochaty i wzmacniacz rozszczepu 1) zidentyfikowano w regionie 5' upstream mysiego promotora Cnn2 , odpowiedzialnego za regulację mechaniczną. Wiadomo, że HES-1 działa poniżej szlaku sygnałowego Notch-RBP J, który, jak sugerowano, pośredniczy w mechanoregulacji komórkowej. Delecja lub mutacja miejsca HES-1 zniosła regulację mechaniczną i skutkowała wysokim poziomem transkrypcji niezależnym od sztywności substratu. Dlatego mechanizmem regulacyjnym jest represja wywołana niskim napięciem. Odpowiadając zmniejszeniu ekspresji Cnn2 , poziom HES-1 wzrósł w komórkach hodowanych na miękkim podłożu żelowym w porównaniu z komórkami hodowanymi na twardych podłożach.

Degradacja

Kalponina 2 jest również regulowana przez mechaniczne napięcie na poziomie białka. Szybka i selektywna degradacja kalponiny 2 zachodzi w tkankach płuc po krótkim okresie deflacji. Tej wywołanej niskim napięciem cytoszkieletu degradacji kalponiny 2 w zapadniętym płucu całkowicie zapobiegnięto w płucach myszy pośmiertnych po prostu przez nadmuchiwanie powietrza w celu utrzymania napięcia przyłożonego do pęcherzyków płucnych. Zależna od napięcia cytoszkieletu stabilność kalponiny 2 została dodatkowo potwierdzona w komórkach jednowarstwowych hodowanych na rozszerzonej elastycznej błonie przez jej szybką degradację po zmniejszeniu wymiaru substratu hodowlanego w celu ostrego zmniejszenia napięcia cytoszkieletu.

Notatki