Stathmin
| Identyfikatory | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| STMN1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| , C1orf215, LAP18, Lag, OP18, PP17, PP19, PR22, SMN, stathmin 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Identyfikatory zewnętrzne | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wikidane | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Statmina , znana również jako metablastyna i onkoproteina 18, jest białkiem kodowanym u ludzi przez gen STMN1 .
Statmina jest wysoce konserwatywnym białkiem o masie cząsteczkowej 17 kDa , które ma kluczowe znaczenie dla regulacji cytoszkieletu komórkowego . Zmiany w cytoszkielecie są ważne, ponieważ cytoszkielet jest rusztowaniem wymaganym dla wielu procesów komórkowych, takich jak organizacja cytoplazmy, podział komórek i ruchliwość komórek . Mówiąc dokładniej, stathmina ma kluczowe znaczenie w regulacji cyklu komórkowego . Występuje wyłącznie u eukariontów .
Jego funkcja jako ważnego białka regulacyjnego dynamiki mikrotubul została dobrze scharakteryzowana. Mikrotubule eukariotyczne są jednym z trzech głównych składników cytoszkieletu komórki . Są to wysoce dynamiczne struktury, które nieustannie zmieniają się między montażem a demontażem. Statmina pełni ważną funkcję w regulacji szybkiej przebudowy cytoszkieletu mikrotubul w odpowiedzi na potrzeby komórki. Mikrotubule to cylindryczne polimery α,β-tubuliny. Ich montaż jest częściowo determinowany przez stężenie wolnej tubuliny w cytoplazmie .
Przy niskich stężeniach wolnej tubuliny tempo wzrostu na końcach mikrotubuli jest spowolnione, co skutkuje zwiększoną szybkością depolimeryzacji (demontażu).
Struktura
Stathmin i pokrewne białka SCG10 i XB3 zawierają domenę N-końcową (XB3 zawiera dodatkowy N-końcowy region hydrofobowy), region typu coiled-coil o długości 78 aminokwasów i krótką domenę C-końcową.
Funkcjonować
Funkcją Stathminy jest regulacja cytoszkieletu komórki . Cytoszkielet składa się z długich wydrążonych cylindrów zwanych mikrotubulami . Te mikrotubule składają się z heterodimerów tubuliny alfa i beta . Zmiany w cytoszkielecie są znane jako dynamika mikrotubul; dodanie podjednostek tubuliny prowadzi do polimeryzacji i ich utraty, depolimeryzacji. Stathmin reguluje je, promując depolimeryzację mikrotubul lub zapobiegając polimeryzacji heterodimerów tubuliny.
Ponadto uważa się, że Stathmin odgrywa rolę w ścieżce sygnalizacji komórkowej . Stathmina jest wszechobecnym fosforylowanym białkiem , które sprawia, że działa jako przekaźnik wewnątrzkomórkowy dla różnych szlaków regulacyjnych, funkcjonując za pośrednictwem różnych wtórnych przekaźników .
Jego fosforylacja i ekspresja genów są regulowane w trakcie rozwoju iw odpowiedzi na zewnątrzkomórkowe sygnały regulujące proliferację, różnicowanie i funkcje komórek .
Interakcje
| stathminy | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 tubuliny-kolchicyny-winblastyny:
| |||||||||
| identyfikatory kompleksu domeny podobnej do stathminy | |||||||||
| Symbol | Stathmin | ||||||||
| Pfam | PF00836 | ||||||||
| InterPro | IPR000956 | ||||||||
| PROZYTA | PDOC00487 | ||||||||
| SCOP2 | 1sa0 / ZAKRES / SUPFAM | ||||||||
| |||||||||
Stathmina oddziałuje z dwiema cząsteczkami dimerycznej α,β-tubuliny, tworząc zwarty trójskładnikowy kompleks zwany kompleksem T2S. Jeden mol statminy wiąże się z dwoma molami dimerów tubuliny poprzez domenę podobną do stathminy (SLD). Kiedy stathmina sekwestruje tubulinę do kompleksu T2S, tubulina staje się niepolimeryzowalna. polimeryzacji tubuliny nie ma zespołu mikrotubul. Stathmin promuje również demontaż mikrotubul, działając bezpośrednio na końce mikrotubul.
Szybkość składania mikrotubul jest ważnym aspektem wzrostu komórek, dlatego wiąże regulację statminy z postępem cyklu komórkowego . Regulacja statminy jest zależna od cyklu komórkowego i kontrolowana przez kinazy białkowe komórki w odpowiedzi na określone sygnały komórkowe. Fosforylacja czterech reszt seryny na stathminie o nazwach Ser16, Ser25, Ser38 i Ser63 powoduje osłabienie wiązania stathminy z tubuliną. Fosforylacja statminy zwiększa stężenie tubuliny dostępnej w cytoplazmie do składania mikrotubul. Dla komórek do złożenia wrzeciona mitotycznego niezbędna do zainicjowania fazy mitotycznej cyklu komórkowego, musi nastąpić fosforylacja statminy. Bez wzrostu i montażu mikrotubul wrzeciono mitotyczne nie może się uformować, a cykl komórkowy zostaje zatrzymany. Podczas cytokinezy , ostatniej fazy cyklu komórkowego, następuje szybka defosforylacja stathminy, która blokuje wejście komórki z powrotem do cyklu komórkowego, dopóki nie będzie gotowa.
Znaczenie kliniczne
Rola stathminy w regulacji cyklu komórkowego powoduje, że jest onkoproteiną o nazwie onkoproteina 18 (op18). Stathmin (aka op18) może powodować niekontrolowaną proliferację komórek, gdy jest zmutowany i nie działa prawidłowo. Jeśli stathmina nie jest w stanie związać się z tubuliną, pozwala na stały montaż mikrotubul, a tym samym stały wrzeciona mitotycznego . Bez regulacji wrzeciona mitotycznego cykl komórkowy może przebiegać w niekontrolowany sposób, co prowadzi do nieuregulowanego wzrostu komórek charakterystycznego dla rakowych .
Rola w zachowaniach społecznych
Myszy bez stathminy mają niedobór wrodzonego i wyuczonego strachu. Samice Stathmin −/− nie oceniają dobrze zagrożeń, co prowadzi do braku wrodzonej opieki rodzicielskiej i dorosłych interakcji społecznych. Brakuje im motywacji do aportowania szczeniąt i nie są w stanie wybrać bezpiecznego miejsca do budowy gniazda. Jednak mają poprawę w interakcjach społecznych.
Dalsza lektura
- Sobel A (sierpień 1991). „Stathmin: fosfoproteina przekaźnikowa do transdukcji wielu sygnałów?”. Trendy w naukach biochemicznych . 16 (8): 301–5. doi : 10.1016/0968-0004(91)90123-D . PMID 1957351 .
- Steinmetz MO (maj 2007). „Struktura i termodynamika oddziaływania tubulina-statmina”. Dziennik Biologii Strukturalnej . 158 (2): 137–47. doi : 10.1016/j.jsb.2006.07.018 . PMID 17029844 .
- Doye V, Le Gouvello S, Dobransky T, Chneiweiss H, Beretta L, Sobel A (październik 1992). „Ekspresja transfekowanego cDNA stathminy ujawnia nowe fosforylowane formy związane z rozwojową i funkcjonalną regulacją komórek” . Dziennik biochemiczny . 287 (Pt 2) (Pt 2): 549–54. doi : 10.1042/bj2870549 . PMC 1133199 . PMID 1445213 .
- Labdon JE, Nieves E, Schubart UK (luty 1992). „Analiza fosfoproteiny p19 metodą chromatografii cieczowej / spektrometrii mas. Identyfikacja dwóch miejsc fosforylacji seryny kierowanej przez prolinę i zablokowanego końca aminowego” . Journal of Biological Chemistry . 267 (5): 3506-13. doi : 10.1016/S0021-9258(19)50759-1 . PMID 1737801 .
- Melhem RF, Zhu XX, Hailat N, Strahler JR, Hanash SM (wrzesień 1991). „Charakterystyka genu fosfoproteiny związanej z proliferacją (onkoproteina 18) wyrażanej w dużych ilościach w ostrej białaczce” . Journal of Biological Chemistry . 266 (27): 17747–53. doi : 10.1016/S0021-9258(18)55189-9 . PMID 1917919 .
- Ferrari AC, Seuanez HN, Hanash SM, Atweh GF (lipiec 1990). „Gen kodujący fosfoproteinę związaną z białaczką (p18) mapuje się na pasma chromosomów 1p35-36.1”. Geny, chromosomy i rak . 2 (2): 125–9. doi : 10.1002/gcc.2870020208 . PMID 2278968 . S2CID 29856449 .
- Maucuer A, Doye V, Sobel A (maj 1990). „Różnica w jednym aminokwasie odróżnia ludzkie i szczurze sekwencje stathminy, wszechobecnej wewnątrzkomórkowej fosfoproteiny związanej z regulacjami komórkowymi”. Listy FEBS . 264 (2): 275-8. doi : 10.1016/0014-5793(90)80266-L . Identyfikator PMID 2358074 . S2CID 30922217 .
- Zhu XX, Kozarsky K, Strahler JR, Eckerskon C, Lottspeich F, Melhem R, Lowe J, Fox DA, Hanash SM, Atweh GF (sierpień 1989). „Klonowanie molekularne nowego genu związanego z ludzką białaczką. Dowody ochrony gatunków zwierząt” . Journal of Biological Chemistry . 264 (24): 14556–60. doi : 10.1016/S0021-9258(18)71714-6 . PMID 2760073 .
- Sobel A, Boutterin MC, Beretta L, Chneiweiss H, Doye V, Peyro-Saint-Paul H (marzec 1989). „Wewnątrzkomórkowe substraty do zewnątrzkomórkowej sygnalizacji. Charakterystyka wszechobecnej, wzbogaconej w neurony fosfoproteiny (stathminy)” . Journal of Biological Chemistry . 264 (7): 3765–72. doi : 10.1016/S0021-9258(19)84915-3 . PMID 2917975 .
- Maucuer A, Camonis JH, Sobel A (kwiecień 1995). „Interakcja Stathmin z domniemaną kinazą i domenami białkowymi tworzącymi cewki” . Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 92 (8): 3100–4. Bibcode : 1995PNAS...92.3100M . doi : 10.1073/pnas.92.8.3100 . PMC42112 . _ PMID 7724523 .
- Kato S, Sekine S, Oh SW, Kim NS, Umezawa Y, Abe N, Yokoyama-Kobayashi M, Aoki T (grudzień 1994). „Budowa banku cDNA pełnej długości człowieka” . gen . 150 (2): 243–50. doi : 10.1016/0378-1119(94)90433-2 . PMID 7821789 .
- Curmi PA, Maucuer A, Asselin S, Lecourtois M, Chaffotte A, Schmitter JM, Sobel A (czerwiec 1994). „Charakterystyka molekularna ludzkiej stathminy wyrażanej w Escherichia coli: ukierunkowana mutageneza dwóch seryn ulegających fosforylacji (Ser-25 i Ser-63)” . Dziennik biochemiczny . 300 (Pt 2) (Pt 2): 331–8. doi : 10.1042/bj3000331 . PMC 1138166 . PMID 8002936 .
- Kumar R, Haugen JD (czerwiec 1994). „Ludzkie i szczurze komórki podobne do osteoblastów wyrażają stathminę, białko regulujące wzrost” . Komunikaty dotyczące badań biochemicznych i biofizycznych . 201 (2): 861–5. doi : 10.1006/bbrc.1994.1780 . PMID 8003023 .
- Brattsand G, Marklund U, Nylander K, Roos G, Gullberg M (marzec 1994). „Regulowana cyklem komórkowym fosforylacja onkoproteiny 18 na Ser16, Ser25 i Ser38” . Europejski Dziennik Biochemii . 220 (2): 359–68. doi : 10.1111/j.1432-1033.1994.tb18632.x . PMID 8125092 .
- Marklund U, Brattsand G, Osterman O, Ohlsson PI, Gullberg M (grudzień 1993). „Wiele szlaków transdukcji sygnału indukuje fosforylację seryny 16, 25 i 38 onkoproteiny 18 w limfocytach T” . Journal of Biological Chemistry . 268 (34): 25671–80. doi : 10.1016/S0021-9258(19)74442-1 . PMID 8245003 .
- Marklund U, Brattsand G, Shingler V, Gullberg M (lipiec 1993). „Seryna 25 onkoproteiny 18 jest głównym celem cytozolowym dla kinazy białkowej aktywowanej mitogenem” . Journal of Biological Chemistry . 268 (20): 15039–47. doi : 10.1016/S0021-9258(18)82435-8 . PMID 8325880 .
- Beretta L, Dobránsky T, Sobel A (wrzesień 1993). „Wielokrotna fosforylacja stathminy. Identyfikacja czterech miejsc fosforylowanych w nienaruszonych komórkach i in vitro przez cykliczną kinazę białkową zależną od AMP i p34cdc2” . Journal of Biological Chemistry . 268 (27): 20076–84. doi : 10.1016/S0021-9258(20)80696-6 . PMID 8376365 .
- Hosoya H, Ishikawa K, Dohi N, Marunouchi T (sierpień 1996). „Transkrypcyjna i potranskrypcyjna regulacja pr22 (Op18) z kontrolą proliferacji” . Struktura i funkcja komórki . 21 (4): 237–43. doi : 10.1247/csf.21.237 . PMID 8906359 .
- Larsson N, Marklund U, Gradin HM, Brattsand G, Gullberg M (wrzesień 1997). „Kontrola dynamiki mikrotubul przez onkoproteinę 18: analiza regulacyjnej roli wielomiejscowej fosforylacji podczas mitozy” . Biologia molekularna i komórkowa . 17 (9): 5530–9. doi : 10.1128/mcb.17.9.5530 . PMC 232401 . PMID 9271428 .