COL4A3BP - COL4A3BP

CERT1
Белок COL4A3BP PDB 2E3M.png
Доступные конструкции
PDBПоиск ортолога: PDBe RCSB
Идентификаторы
ПсевдонимыCERT1, CERT, CERTL, GPBP, STARD11, MRD34, альфа-3 связывающий белок коллагенового типа IV, COL4A3BP, транспортер церамидов 1
Внешние идентификаторыOMIM: 604677 MGI: 1915268 ГомолоГен: 4173 Генные карты: CERT1
Расположение гена (человек)
Хромосома 5 (человек)
Chr.Хромосома 5 (человек)[1]
Хромосома 5 (человек)
Геномное расположение для CERT1
Геномное расположение для CERT1
Группа5q13.3Начните75,356,345 бп[1]
Конец75,512,138 бп[1]
Экспрессия РНК шаблон
PBB GE COL4A3BP 219625 s в формате fs.png
Дополнительные данные эталонного выражения
Ортологи
ВидыЧеловекМышь
Entrez
Ансамбль
UniProt
RefSeq (мРНК)

NM_001164222
NM_023420

RefSeq (белок)

NP_001157694
NP_075909

Расположение (UCSC)Chr 5: 75,36 - 75,51 МбChr 13: 96,54 - 96,64 Мб
PubMed поиск[3][4]
Викиданные
Просмотр / редактирование человекаПросмотр / редактирование мыши

Альфа-3-связывающий белок коллагена IV типа, также известен как белок-переносчик керамидов (CERT) или Связанный со StAR белок-переносчик липидов 11 (STARD11) это белок что у людей кодируется COL4A3BP ген.[5][6] Белок содержит домен гомологии плекстрина на его амино-конце и START домен ближе к концу молекулы. Он является членом StarD2 подсемейство белков СТАРТ-домена.

Функция и структура

Белок церамидтрансферазы (или CERT) отвечает за перенос керамид от эндоплазматический ретикулум (ER) в аппарат Гольджи. Керамид играет очень важную роль в метаболизме и биосинтезе сфинголипид. Более конкретно, он синтезируется в ER, затем передается CERT в Гольджи, где он преобразуется в сфингомиелин (СМ).[7]

Есть два пути, по которым происходит этот перенос: основной путь, который АТФ и цитозоль-зависимый и второстепенный путь, который не зависит от АТФ и цитозоля.[6]

CERT - это белок 68 кДа[8] он состоит из трех разных частей, каждая из которых играет особую роль:

  1. Домен гомологии плекстрина (PH): это аминоконцевой домен, состоящий примерно из 100 аминокислотных остатков.[5][9] Основная функция этой части CERT состоит в том, чтобы распознавать и связывать различные фосфатидилоинозитолфосфаты (PIP) с разным уровнем специфичности.[10] Изомеры PIP распределяются по различным органеллам: PI-4,5-дифосфат направляется к плазматической мембране, PI-3-монофосфат к эндосомам и PI-4-монофосфат к Гольджи.[11] Было обнаружено, что домен PH CERT дикого типа специфически распознает PI4P и, следовательно, CERT нацелен на аппарат Гольджи или сеть транс-Гольджи.[8][12][13]
  2. START домен: Он состоит примерно из 210 аминокислотных остатков и играет важную роль в переносе церамида, то есть может специфически распознавать только природный D-эритро-изомер церамида и извлекать его из мембраны.[8]
  3. Мотив FFAT (два фенилаланины в кислом тракте, который имеет консервативную последовательность «EFFDAxE»): это короткий домен, расположенный между доменом PH и START, и он отвечает за взаимодействие CERT с ER. Более конкретно, он связывается с резидентным мембранным белком ER типа II, мембранный белок, связанный с везикулами (VAMP) ассоциированный белок (VAP), взаимодействие, которое необходимо для переноса церамида из ER в Golgi.[14]

Все эти домены важны для переноса церамида, поскольку в первую очередь CERT будет извлекать вновь синтезированный церамид из мембраны с помощью своего домена START. Затем церамид будет переноситься через цитозоль в направлении Гольджи из-за взаимодействия между доменом PH и PI4P. Наконец, взаимодействие с ER облегчается за счет связывания мотива FFAT с мембранным белком, ассоциированным с везикулами.

Регулирование

Для транспортировки керамида CERT требуется АТФ.[15] Было обнаружено, что CERT - при экспрессии в клетках млекопитающих - получает множество возможных фосфорилирований по мотиву серинового повтора (SR), который близок к PH домен.[16]

Было показано, что фосфорилирование этого мотива SR приводит к инактивации активности CERT по связыванию PI4P и передаче церамидов, поскольку он вызывает аутоингибиторную реакцию между доменами PH и START CERT, переводя его из активной формы в неактивную.[16]

Протеинкиназа D (PKD) фосфорилирует мотив SR CERT.[17] Кроме того, CERT дополнительно фосфорилируется казеинкиназа 1 семья что приводит к гиперфосфорилированию мотива SR.[18] С другой стороны, интегральный мембранный белок протеинфосфатаза 2Cε (PP2Cε), расположенный на эндоплазматическом ретикулуме, индуцирует дефосфорилирование CERT.[19] Дефосфорилированный CERT находится в активной форме, чтобы быть функциональным и передавать церамид от ER к Golgi.[20]

Ингибитор HPA-12

Было обнаружено, что химически синтезированное соединение N- (30-гидрокси-1-гидроксиметил-3-фенилпропил) додекамид (HPA-12) является ингибитором CERT-опосредованного переноса церамидов.[21]Более конкретно, этот препарат ингибирует АТФ-зависимый транспорт церамида от ER к Гольджи (и, следовательно, превращение церамида в сфингомиелин), но не ингибирует перенос белков. Это говорит о том, что церамид все еще превращается в гликозилцерамид по Гольджи. Более того, было показано, что он не ингибирует сфингомиелинсинтазу in vitro или in vivo.[21]Более того, только (1R, 3R) изомер HPA-12 оказался активным ингибитором.[21] и длина цепи, а также две гидроксильные группы очень важны для ингибирующей активности.[22]

Клиническое значение

Этот ген кодирует киназу, также известную как антигенсвязывающий белок Goodpasture, который специфически фосфорилирует N-концевой область неколлагенового домена альфа-3 цепи коллагена типа IV, известная как Goodpasture антиген. Синдром Гудпасчера является результатом аутоиммунный ответ, направленный на этот антиген. Одна изоформа этого белка также участвует во внутриклеточном транспорте церамидов. Для этого гена существует два транскрипта.[6]

Модельные организмы

Модельные организмы были использованы при изучении функции COL4A3BP. Условный нокаутирующая мышь линия называется Col4a3bptm1a (КОМП) Wtsi был создан на Wellcome Trust Sanger Institute.[23] Самцы и самки животных прошли стандартизованный фенотипический скрининг[24] для определения последствий удаления.[25][26][27][28] Проведены дополнительные исследования: углубленное иммунологическое фенотипирование[29] - углубленное фенотипирование костей и хрящей[30]

использованная литература

  1. ^ а б c ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000113163 - Ансамбль, Май 2017
  2. ^ а б c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000021669 - Ансамбль, Май 2017
  3. ^ "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
  4. ^ "Ссылка на Mouse PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
  5. ^ а б Raya A, Revert F, Navarro S, Saus J (апрель 1999 г.). «Характеристика нового типа серин / треонинкиназы, которая специфически фосфорилирует человеческий антиген goodpasture». Журнал биологической химии. 274 (18): 12642–9. Дои:10.1074 / jbc.274.18.12642. PMID  10212244.
  6. ^ а б c «Ген Entrez: коллаген COL4A3BP, тип IV, альфа-3 (антиген Goodpasture), связывающий белок».
  7. ^ Merrill AH (июль 2002 г.). «De novo биосинтез сфинголипидов: необходимый, но опасный путь». Журнал биологической химии. 277 (29): 25843–6. Дои:10.1074 / jbc.R200009200. PMID  12011104.
  8. ^ а б c Ханада К., Кумагай К., Ясуда С., Миура Ю., Кавано М., Фукасава М., Нисидзима М. (декабрь 2003 г.). «Молекулярный аппарат для невезикулярного движения церамида». Природа. 426 (6968): 803–9. Дои:10.1038 / природа02188. PMID  14685229. S2CID  4406741.
  9. ^ Райя А., Реверт-Рос Ф., Мартинес-Мартинес П., Наварро С., Розелло Э., Виейтес Б., Гранеро Ф., Фортеза Дж., Саус Дж. (Декабрь 2000 г.). «Антигенсвязывающий белок Goodpasture, киназа, которая фосфорилирует антиген Goodpasture, представляет собой альтернативно сплайсированный вариант, вовлеченный в аутоиммунный патогенез». Журнал биологической химии. 275 (51): 40392–9. Дои:10.1074 / jbc.M002769200. PMID  11007769.
  10. ^ Леммон М.А., Фергюсон К.М. (август 2000 г.). «Сигнал-зависимое нацеливание на мембраны с помощью доменов гомологии плекстрина (PH)». Биохимический журнал. 350 (1): 1–18. Дои:10.1042/0264-6021:3500001. ЧВК  1221219. PMID  10926821.
  11. ^ Де Маттеис М., Годи А., Корда Д. (август 2002 г.). «Фосфоинозитиды и комплекс Гольджи». Текущее мнение в области клеточной биологии. 14 (4): 434–47. Дои:10.1016 / S0955-0674 (02) 00357-5. PMID  12383794.
  12. ^ Левин Т.П., Манро С (апрель 2002 г.). «Нацеливание на Гольджи-специфические домены гомологии плекстрина включает как зависимые от 4-киназы PtdIns, так и независимые компоненты». Текущая биология. 12 (9): 695–704. Дои:10.1016 / S0960-9822 (02) 00779-0. PMID  12007412. S2CID  16684722.
  13. ^ Ван Й.Дж., Ван Дж., Sun HQ, Мартинес М., Сунь YX, Масиа Э, Кирххаузен Т., Альбанези Дж. П., Рот М.Г., Инь Х.Л. (август 2003 г.). «Фосфатидилинозитол 4 фосфат регулирует нацеливание клатриновых адаптерных комплексов AP-1 на Гольджи». Ячейка. 114 (3): 299–310. Дои:10.1016 / S0092-8674 (03) 00603-2. PMID  12914695. S2CID  13281674.
  14. ^ Лоуэн С.Дж., Рой А., Левин Т.П. (май 2003 г.). «Консервативный направленный на ER мотив в трех семействах липидсвязывающих белков и в Opi1p связывает VAP». Журнал EMBO. 22 (9): 2025–35. Дои:10.1093 / emboj / cdg201. ЧВК  156073. PMID  12727870.
  15. ^ Фунакоши Т., Ясуда С., Фукасава М., Нисидзима М., Ханада К. (сентябрь 2000 г.). «Восстановление АТФ- и цитозоль-зависимого транспорта синтезированного de novo церамида к месту синтеза сфингомиелина в полуинтактных клетках». Журнал биологической химии. 275 (39): 29938–45. Дои:10.1074 / jbc.M004470200. PMID  10882735.
  16. ^ а б Кумагай К., Кавано М., Синкай-Оучи Ф., Нисидзима М., Ханада К. (июнь 2007 г.). «Транспортировка церамида в органеллы регулируется зависимой от фосфорилирования кооперативностью между PH и START доменами CERT». Журнал биологической химии. 282 (24): 17758–66. Дои:10.1074 / jbc.M702291200. PMID  17442665.
  17. ^ Fugmann T, Hausser A, Schöffler P, Schmid S, Pfizenmaier K, Olayioye MA (июль 2007 г.). «Регулирование секреторного транспорта с помощью протеинкиназы D-опосредованного фосфорилирования белка-переноса церамидов». Журнал клеточной биологии. 178 (1): 15–22. Дои:10.1083 / jcb.200612017. ЧВК  2064413. PMID  17591919.
  18. ^ Томишиге Н., Кумагаи К., Кусуда Дж., Нисидзима М., Ханада К. (январь 2009 г.). «Казеинкиназа I {гамма} 2 подавляет движение церамида в синтезе сфингомиелина». Молекулярная биология клетки. 20 (1): 348–57. Дои:10.1091 / mbc.E08-07-0669. ЧВК  2613112. PMID  19005213.
  19. ^ Сайто С., Мацуи Х., Кавано М., Кумагаи К., Томишиге Н., Ханада К., Этиго С., Тамура С., Кобаяши Т. (март 2008 г.). «Протеин-фосфатаза 2Cepsilon - это интегральный мембранный белок эндоплазматического ретикулума, который дефосфорилирует церамидный транспортный белок CERT для усиления его связи с мембранами органелл». Журнал биологической химии. 283 (10): 6584–93. Дои:10.1074 / jbc.M707691200. PMID  18165232.
  20. ^ Ханада К. (2010). «Внутриклеточный перенос церамида с помощью белка переноса церамида». Труды Японской академии, серия B. 86 (4): 426–37. Дои:10.2183 / pjab.86.426. ЧВК  3417804. PMID  20431265.
  21. ^ а б c Кумагаи К., Ясуда С., Окемото К., Нисидзима М., Кобаяси С., Ханада К. (февраль 2005 г.). «CERT опосредует межмембранный перенос различных молекулярных видов керамидов». Журнал биологической химии. 280 (8): 6488–95. Дои:10.1074 / jbc.M409290200. PMID  15596449.
  22. ^ Накамура Ю., Мацубара Р., Китагава Х., Кобаяси С., Кумагаи К., Ясуда С., Ханада К. (август 2003 г.). «Стереоселективный синтез и взаимосвязь структура-активность новых ингибиторов трафика церамидов. (1R, 3R) -N- (3-гидрокси-1-гидроксиметил-3-фенилпропил) додеканамид и его аналоги». Журнал медицинской химии. 46 (17): 3688–95. Дои:10.1021 / jm0300779. PMID  12904073.
  23. ^ Гердин А.К. (2010). «Программа генетики Sanger Mouse: характеристика мышей с высокой пропускной способностью». Acta Ophthalmologica. 88: 925–7. Дои:10.1111 / j.1755-3768.2010.4142.x. S2CID  85911512.
  24. ^ а б «Международный консорциум по фенотипированию мышей».
  25. ^ Скарнес В.К., Розен Б., Вест А.П., Кутсуракис М., Бушелл В., Айер В., Мухика А.О., Томас М., Харроу Дж., Кокс Т., Джексон Д., Северин Дж., Биггс П., Фу Дж., Нефедов М., де Йонг П.Дж., Стюарт AF, Брэдли А. (июнь 2011 г.). «Ресурс условного нокаута для полногеномного исследования функции генов мыши». Природа. 474 (7351): 337–42. Дои:10.1038 / природа10163. ЧВК  3572410. PMID  21677750.
  26. ^ Долгин Э (июнь 2011 г.). "Библиотека мыши настроена на нокаут". Природа. 474 (7351): 262–3. Дои:10.1038 / 474262a. PMID  21677718.
  27. ^ Коллинз Ф.С., Россант Дж., Вурст В. (январь 2007 г.). «Мышь по всем причинам». Ячейка. 128 (1): 9–13. Дои:10.1016 / j.cell.2006.12.018. PMID  17218247. S2CID  18872015.
  28. ^ White JK, Gerdin AK, Karp NA, Ryder E, Buljan M, Bussell JN, Salisbury J, Clare S, Ingham NJ, Podrini C, Houghton R, Estabel J, Bottomley JR, Melvin DG, Sunter D, Adams NC, Sanger Institute Проект генетики мышей, Таннахилл Д., Логан Д.В., Макартур Д.Г., Флинт Дж., Махаджан В.Б., Цанг С.Х., Смит I, Ватт FM, Скарнес В.К., Дуган Джи, Адамс DJ, Рамирес-Солис Р., Брэдли А., Сталь КП (2013) . «Полногеномное поколение и систематическое фенотипирование мышей с нокаутом открывает новые роли для многих генов». Ячейка. 154 (2): 452–64. Дои:10.1016 / j.cell.2013.06.022. ЧВК  3717207. PMID  23870131.
  29. ^ а б «Консорциум иммунофенотипирования инфекций и иммунитета (3i)».
  30. ^ а б «Консорциум OBCD».

дальнейшее чтение

внешние ссылки