Telethonin - Telethonin

TCAP
Белок TCAP PDB 1ya5.png
Доступные конструкции
PDBПоиск ортолога: PDBe RCSB
Идентификаторы
ПсевдонимыTCAP, CMD1N, LGMD2G, T-cap, TELE, telethonin, CMH25, титин-крышка, LGMDR7
Внешние идентификаторыOMIM: 604488 MGI: 1330233 ГомолоГен: 2724 Генные карты: TCAP
Расположение гена (человек)
Хромосома 17 (человек)
Chr.Хромосома 17 (человек)[1]
Хромосома 17 (человек)
Геномное расположение TCAP
Геномное расположение TCAP
Группа17q12Начните39,665,349 бп[1]
Конец39,666,554 бп[1]
Экспрессия РНК шаблон
PBB GE TCAP 205766 в формате fs.png
Дополнительные данные эталонного выражения
Ортологи
ВидыЧеловекМышь
Entrez

8557

21393

Ансамбль

ENSG00000173991

ENSMUSG00000007877

UniProt

O15273

O70548

RefSeq (мРНК)

NM_003673

NM_011540

RefSeq (белок)

NP_003664
NP_003664.1

NP_035670

Расположение (UCSC)Chr 17: 39.67 - 39.67 МбChr 11: 98.38 - 98.38 Мб
PubMed поиск[3][4]
Викиданные
Просмотр / редактирование человекаПросмотр / редактирование мыши

Telethonin, также известен как Tcap, это белок что у людей кодируется TCAP ген.[5][6][7] Телеметонин выражается в сердечный и скелетная мышца в Z-диски и функции для регулирования сборки саркомеров, Т-трубочка функция и апоптоз. Телеметонин причастен к нескольким заболеваниям, включая: конечностно-поясная мышечная дистрофия, гипертрофическая кардиомиопатия, дилатационная кардиомиопатия и идиопатический кардиомиопатия.

Структура

Телетонин - это белок массой 19,0 кДа, состоящий из 167 аминокислот.[8]Телетонин имеет уникальную структуру β-листов, которая обеспечивает антипараллельную ассоциацию с Титин Z1-Z2 в сердечный и скелетная мышца.[9] Структурный анализ полнометражного Telethonin с N-концевой регион Титин указать, что C-конец телетонина имеет решающее значение для димеризации двух телетонинов /Титин комплексы в более высокую олигомерную структуру.[10]

Функция

Экспрессия телетонина регулируется в обоих сердечный и скелетная мышца и считается критически важным для сборки саркомера.[11] Было обнаружено, что телетонин представляет собой белок с поздней сборкой, присутствующий только в зрелых миофибриллы в Z-диски.[12]

Телеметонин образует комплекс с MLP в Z-диски, который составляет часть кардиомиоцит сенсорный механизм растяжения.[13] Также было показано, что телетонин связывается с бета-субъединицей медленного активирующего компонента Калиевый канал выпрямителя с задержкой, МинК, в районах, локализованных до Т-трубочка мембраны, окружающие Z-линии во внутреннем миокард.[14] Кроме того, телетонин взаимодействует с натриевым каналом. Na (v) 1,5, и изменяет кинетику активации, удваивая ток окна.[15] Эти данные предполагают, что Telethonin может представлять собой механо-электрические связи между Z-линии и Т-канальцы. Дальнейшие функциональные доказательства этого были получены в исследованиях с использованием мышей с нокаутом Telethonin (KO), которые показали, что Telethonin участвует в Т-трубочка строение и функции, а также апоптоз в сердце. Телетонина КО животных показали сохраненные Титин якоря на исходном уровне, и вместо этого показал глубокий дефицит во время ядерный биомеханический стресс в модулировании оборота проапоптотических p53 белок.[16] Также показаны животные Telethonin KO кальций преходящая дисинхрония, Т-трубочка потеря и депрессия Кальциевый канал L-типа функция.[17]

Телетонин - субстрат тайтинкиназы,[18] протеинкиназа D (PKD) и CaM киназа II.[19] Telethonin, а также TNNI3, MYBPC3 и МИОМ2 фосфорилируются ДОК в кардиомиоциты, а это приводит к снижению кальциевой чувствительности миофиламенты, а также ускоренный поперечный мост кинетика.[20] Бис-фосфорилирование телетонина специфически на сайтах Серин -157 и Серин -161 имеет важное значение для нормального Т-трубочка организация и внутриклеточная кальций переходная кинетика.[19]

Внутриклеточная деградация телетонина регулируется MDM2 в протеасомный -зависимый пока убиквитин -независимо.[21] Телетонин специфически взаимодействует с проапоптотическим белком. Шива, предполагая, что телетонин может участвовать в механизме, лежащем в основе Coxsackievirus B3 инфекция в острой и хронической форме миокардит[22]

Также было установлено, что телетонин является мишенью и регулируется активаторами транскрипции. ЧАСЫ и BMAL1, тем самым демонстрируя, что TCAP является циркадным регулируемым геном.[23]

Клиническое значение

Мутации в этом гене связаны с мышечная дистрофия конечностей тип 2G,[24] гипертрофическая кардиомиопатия,[25][26][27] дилатационная кардиомиопатия,[28][29] идиопатический кардиомиопатия,[30] и заболевания, связанные с гладкой мускулатурой желудочно-кишечного тракта.[15]

Две мутации в Telethonin, Thr 137Иль и Arg 153Его были связаны с гипертрофическая кардиомиопатия, которые усиливают связывание телетонина с Титин и MYOZ2. В Glu 132Gln мутация была связана с дилатационная кардиомиопатия, что имеет противоположный эффект, так как нарушает связывание Telethonin с Титин и MYOZ2.[31] Мутации в Титин связан с дилатационная кардиомиопатия, в том числе Вал 54Встретил, было показано, что конкретно ухудшают связывание Титин с Telethonin.[32] В модели мыши дилатационная кардиомиопатия, резюмируя человека дилатационная кардиомиопатия мутация в MLP, Trp 4Arg, исследования показали, что эта мутация нарушает нормальное связывание и локализацию MLP с Telethonin.[13] В модели крысы с индуцированной гипертензией кардиомиопатия, человеческий вариант BMP10, Thr 326Иль, показали снижение связывания с телетонином и увеличение внеклеточной секреции.[33]

Взаимодействия

Telethonin был показан взаимодействовать с участием:

использованная литература

  1. ^ а б c ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000173991 - Ансамбль, Май 2017
  2. ^ а б c GRCm38: выпуск ансамбля 89: ENSMUSG00000007877 - 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. ^ Валле Дж., Фолкнер Дж., Де Антони А., Пачиони Б., Паллавичини А., Пандольфо Д., Тисо Н., Топпо С., Тревизан С., Ланфранчи Дж. (Сентябрь 1997 г.). «Телетонин, новый саркомерный белок сердца и скелетных мышц». Письма FEBS. 415 (2): 163–8. Дои:10.1016 / S0014-5793 (97) 01108-3. PMID  9350988. S2CID  1482856.
  6. ^ а б Грегорио С.К., Тромбитас К., Центнер Т., Колмерер Б., Стир Дж., Кунке К., Сузуки К., Обермайр Ф., Херрманн Б., Гранзье Х., Соримачи Х., Лабейт С. (ноябрь 1998 г.). «NH2-конец тайтина охватывает Z-диск: его взаимодействие с новым лигандом массой 19 кДа (T-cap) необходимо для целостности саркомера». Журнал клеточной биологии. 143 (4): 1013–27. Дои:10.1083 / jcb.143.4.1013. ЧВК  2132961. PMID  9817758.
  7. ^ "Entrez Gene: титин-крышка TCAP (телетонин)".
  8. ^ «Информация о белке человеческого гена TCAP (идентификатор Uniprot: O15273)». COPaKB: Атлас сердечных органелл по белкам. Получено 20 июн 2015.
  9. ^ Zou P, Pinotsis N, Lange S, Song YH, Popov A, Mavridis I, Mayans OM, Gautel M, Wilmanns M (январь 2006 г.). «Палиндромная сборка гигантского мышечного белка тайтина в саркомерном Z-диске». Природа. 439 (7073): 229–33. Дои:10.1038 / природа04343. PMID  16407954. S2CID  7509846.
  10. ^ Pinotsis N, Petoukhov M, Lange S, Svergun D, ​​Zou P, Gautel M, Wilmanns M (август 2006 г.). «Доказательства димерной сборки двух комплексов тайтин / телетонин, индуцированной С-концом телетонина». Журнал структурной биологии. 155 (2): 239–50. Дои:10.1016 / j.jsb.2006.03.028. PMID  16713295.
  11. ^ Mason P, Bayol S, Loughna PT (апрель 1999 г.). «Новый саркомерный белок телетонин регулирует развитие и функционирует». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях. 257 (3): 699–703. Дои:10.1006 / bbrc.1999.0531. PMID  10208846.
  12. ^ White J, Barro MV, Макаренкова HP, Sanger JW, Sanger JM (сентябрь 2014 г.). «Локализация саркомерных белков во время сборки миофибрилл в культивируемых первичных скелетных мышечных трубках мышей». Анатомическая запись. 297 (9): 1571–84. Дои:10.1002 / ar.22981. ЧВК  4145531. PMID  25125171.
  13. ^ а б c Knöll R, Hoshijima M, Hoffman HM, Person V, Lorenzen-Schmidt I, Bang ML, Hayashi T., Shiga N, Yasukawa H, Schaper W, McKenna W, Yokoyama M, Schork NJ, Omens JH, McCulloch AD, Kimura A, Грегорио К.С., Поллер В., Шапер Дж., Schultheiss HP, Chien KR (декабрь 2002 г.). «Механизм кардиомеханического датчика растяжения включает в себя комплекс Z-диска, который является дефектным в подмножестве дилатационной кардиомиопатии человека». Ячейка. 111 (7): 943–55. Дои:10.1016 / s0092-8674 (02) 01226-6. PMID  12507422. S2CID  15082967.
  14. ^ а б Фурукава Т., Оно Й, Цучия Х, Катаяма Й, Банг М.Л., Лабейт Д., Лабейт С., Инагаки Н., Грегорио С.К. (ноябрь 2001 г.). «Специфическое взаимодействие бета-субъединицы minK калиевого канала с саркомерным белком T-cap предполагает систему связывания Т-канальца-миофибриллы». Журнал молекулярной биологии. 313 (4): 775–84. Дои:10.1006 / jmbi.2001.5053. PMID  11697903.
  15. ^ а б c Mazzone A, Strege PR, Tester DJ, Bernard CE, Faulkner G, De Giorgio R, Makielski JC, Stanghellini V, Gibbons SJ, Ackerman MJ, Farrugia G (июнь 2008 г.). «Мутация в телетонине изменяет функцию Nav1.5». Журнал биологической химии. 283 (24): 16537–44. Дои:10.1074 / jbc.M801744200. ЧВК  2423252. PMID  18408010.
  16. ^ Knöll R, Linke WA, Zou P, Miocic S, Kostin S, Buyandelger B, Ku CH, Neef S, Bug M, Schäfer K, Knöll G, Felkin LE, Wessels J, Toischer K, Hagn F, Kessler H, Didié M , Quentin T, Maier LS, Teucher N, Unsöld B, Schmidt A, Birks EJ, Gunkel S, Lang P, Granzier H, Zimmermann WH, Field LJ, Faulkner G, Dobbelstein M, Barton PJ, Sattler M, Wilmanns M, Chien KR (сентябрь 2011 г.). «Дефицит телетонина связан с дезадаптацией сердца млекопитающих к биомеханическому стрессу». Циркуляционные исследования. 109 (7): 758–69. Дои:10.1161 / CIRCRESAHA.111.245787. ЧВК  3664427. PMID  21799151.
  17. ^ Ибрагим М., Седлецка Ю., Буянделгер Б., Харада М., Рао С., Мошков А., Бхаргава А., Шнайдер М., Якуб М. Х., Горелик Дж., Кнолл Р., Терраччиано К. М. (январь 2013 г.). «Важнейшая роль телетонина в регуляции структуры и функции t-канальцев в сердце млекопитающих». Молекулярная генетика человека. 22 (2): 372–83. Дои:10.1093 / hmg / dds434. ЧВК  3526164. PMID  23100327.
  18. ^ а б Mayans O, van der Ven PF, Wilm M, Mues A, Young P, Fürst DO, Wilmanns M, Gautel M (октябрь 1998 г.). «Структурная основа активации домена тайтинкиназы во время миофибриллогенеза». Природа. 395 (6705): 863–9. Дои:10.1038/27603. PMID  9804419. S2CID  4426977.
  19. ^ а б Candasamy AJ, Haworth RS, Cuello F, Ibrahim M, Aravamudhan S, Krüger M, Holt MR, Terracciano CM, Mayr M, Gautel M, Avkiran M (январь 2014 г.). "Фосфорегуляция телетонина белка тайтин-кэпа в сердечных миоцитах". Журнал биологической химии. 289 (3): 1282–93. Дои:10.1074 / jbc.M113.479030. ЧВК  3894314. PMID  24280220.
  20. ^ Haworth RS, Cuello F, Herron TJ, Franzen G, Kentish JC, Gautel M, Avkiran M (ноябрь 2004 г.). «Протеинкиназа D представляет собой новый медиатор фосфорилирования сердечного тропонина I и регулирует функцию миофиламентов». Циркуляционные исследования. 95 (11): 1091–9. Дои:10.1161 / 01.RES.0000149299.34793.3c. PMID  15514163.
  21. ^ Tian LF, Li HY, Jin BF, Pan X, Man JH, Zhang PJ, Li WH, Liang B, Liu H, Zhao J, Gong WL, Zhou T, Zhang XM (июнь 2006 г.). «MDM2 взаимодействует и подавляет саркомерный белок, TCAP». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях. 345 (1): 355–61. Дои:10.1016 / j.bbrc.2006.04.108. PMID  16678796..
  22. ^ Михатч К., Нестлер М., Салуз ХП, Хенке А., Мундер Т. (январь 2009 г.). «Проапоптотический белок Siva связывается с мышечным белком телетонином в кардиомиоцитах во время инфекции, вызванной вирусом Коксаки». Сердечно-сосудистые исследования. 81 (1): 108–15. Дои:10.1093 / cvr / cvn276. PMID  18849585.
  23. ^ Подобед П.С., Алибхай Ф.Дж., Чоу К.В., Мартино Т.А. (2014). «Циркадная регуляция миокардиального саркомера Titin-cap (Tcap, telethonin): идентификация генов, контролируемых сердечными часами, с использованием данных биоинформатики открытого доступа». PLOS ONE. 9 (8): e104907. Дои:10.1371 / journal.pone.0104907. ЧВК  4133362. PMID  25121604.
  24. ^ Вайнзоф М., Морейра Е.С., Сузуки О.Т., Фолкнер Дж., Валле Дж., Беггс А.Х., Карпен О., Рибейро А.Ф., Занотели Е., Гургель-Джаннети Дж., Цанаклис А.М., Силва ХК, Пассос-Буэно М.Р., Зац М. (октябрь 2002 г.) «Экспрессия белка телетонина при нервно-мышечных расстройствах». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Молекулярная основа болезни. 1588 (1): 33–40. Дои:10.1016 / s0925-4439 (02) 00113-8. PMID  12379311.
  25. ^ Андерсен П.С., Хавндруп О., Хугс Л., Соренсен К.М., Йенсен М., Ларсен Л.А., Хедли П., Томсен А.Р., Мулман-Смук Дж., Кристиансен М., Бундгаард Х. (март 2009 г.). «Диагностические возможности, интерпретация и клиническая полезность скрининга мутаций генов, кодирующих саркомеры, у датских пациентов с гипертрофической кардиомиопатией и их родственников». Человеческая мутация. 30 (3): 363–70. Дои:10.1002 / humu.20862. PMID  19035361. S2CID  30898294.
  26. ^ Bos JM, Poley RN, Ny M, Tester DJ, Xu X, Vatta M, Towbin JA, Gersh BJ, Ommen SR, Ackerman MJ (май 2006 г.). «Отношения генотип-фенотип, включающие связанные с гипертрофической кардиомиопатией мутации в тайтине, мышечном белке LIM и телетонине». Молекулярная генетика и метаболизм. 88 (1): 78–85. Дои:10.1016 / j.ymgme.2005.10.008. ЧВК  2756511. PMID  16352453.
  27. ^ Тайс Дж. Л., Бос Дж. М., Бартлесон В. Б., Уилл М. Л., Биндер Дж., Ватта М., Таубин Дж. А., Герш Б. Дж., Оммен С. Р., Акерман М. Дж. (Декабрь 2006 г.). «Эхокардиографически определенная морфология перегородки при гипертрофической кардиомиопатии Z-диска». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях. 351 (4): 896–902. Дои:10.1016 / j.bbrc.2006.10.119. PMID  17097056.
  28. ^ Рамперсо Э., Зигфрид Дж. Д., Нортон Н., Ли Д., Мартин Э., Хершбергер Р. Э. (январь 2011 г.). «Редкие вариантные мутации, выявленные у педиатрических пациентов с дилатационной кардиомиопатией». Прогресс в детской кардиологии. 31 (1): 39–47. Дои:10.1016 / j.ppedcard.2010.11.008. ЧВК  3072577. PMID  21483645.
  29. ^ Hirtle-Lewis M, Desbiens K, Ruel I, Rudzicz N, Genest J, Engert JC, Giannetti N (октябрь 2013 г.). «Генетика дилатационной кардиомиопатии: приоритетное исследование генов-кандидатов LMNA, TNNT2, TCAP и PLN». Клиническая кардиология. 36 (10): 628–33. Дои:10.1002 / clc.22193. ЧВК  6649360. PMID  24037902.
  30. ^ Хершбергер Р. Э., Паркс С. Б., Кушнер Дж. Д., Ли Д., Людвигсен С., Якобс П., Науман Д., Берджесс Д., Партейн Дж., Литт М. (май 2008 г.). «Мутации кодирующей последовательности, выявленные в MYH7, TNNT2, SCN5A, CSRP3, LBD3 и TCAP у 313 пациентов с семейной или идиопатической дилатационной кардиомиопатией». Клиническая и трансляционная наука. 1 (1): 21–6. Дои:10.1111 / j.1752-8062.2008.00017.x. ЧВК  2633921. PMID  19412328.
  31. ^ Хаяши Т., Аримура Т., Ито-Сато М., Уэда К., Хохда С., Инагаки Н., Такахаши М., Хори Х, Ясунами М., Ниси Х., Кога Й, Накамура Х, Мацузаки М., Чой Б., Бэ С. В., Ю К. В., Хан К. Х., Пак Дж. Э., Кнолл Р., Хошидзима М., Чиен К. Р., Кимура А. (декабрь 2004 г.). «Мутации гена Tcap при гипертрофической кардиомиопатии и дилатационной кардиомиопатии». Журнал Американского колледжа кардиологии. 44 (11): 2192–201. Дои:10.1016 / j.jacc.2004.08.058. PMID  15582318.
  32. ^ Ито-Сато М., Хаяси Т., Ниси Х., Кога Й., Аримура Т., Коянаги Т., Такахаши М., Хохда С., Уэда К., Нучи Т., Хироэ М., Марумо Ф., Имаидзуми Т., Ясунами М., Кимура А. (февраль 2002 г.) . «Мутации тайтина как молекулярная основа дилатационной кардиомиопатии». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях. 291 (2): 385–93. Дои:10.1006 / bbrc.2002.6448. PMID  11846417. S2CID  1824336.
  33. ^ Накано Н., Хори Х., Абэ М., Шибата Х., Аримура Т., Сасаока Т., Савабе М., Чида К., Араи Т., Накахара К., Кубо Т., Сугимото К., Кацуя Т., Огихара Т., Дой Й, Изуми Т., Кимура А. (Декабрь 2007 г.). «Взаимодействие BMP10 с Tcap может модулировать течение гипертонической гипертрофии сердца». Американский журнал физиологии. Сердце и физиология кровообращения. 293 (6): H3396–403. Дои:10.1152 / ajpheart.00311.2007. PMID  17921333.
  34. ^ Kojic S, Medeot E, Guccione E, Krmac H, Zara I, Martinelli V, Valle G, Faulkner G (май 2004 г.). «Белок Ankrd2, связующее звено между саркомером и ядром скелетных мышц». Журнал молекулярной биологии. 339 (2): 313–25. Дои:10.1016 / j.jmb.2004.03.071. PMID  15136035.
  35. ^ Накано Н., Хори Х., Абэ М., Шибата Х., Аримура Т., Сасаока Т., Савабе М., Чида К., Араи Т., Накахара К., Кубо Т., Сугимото К., Кацуя Т., Огихара Т., Дой Й, Изуми Т., Кимура А. (Декабрь 2007 г.). «Взаимодействие BMP10 с Tcap может модулировать течение гипертонической гипертрофии сердца». Американский журнал физиологии. Сердце и физиология кровообращения. 293 (6): H3396–403. Дои:10.1152 / ajpheart.00311.2007. PMID  17921333.
  36. ^ Tian LF, Li HY, Jin BF, Pan X, Man JH, Zhang PJ, Li WH, Liang B, Liu H, Zhao J, Gong WL, Zhou T, Zhang XM (июнь 2006 г.). «MDM2 взаимодействует и подавляет саркомерный белок, TCAP». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях. 345 (1): 355–61. Дои:10.1016 / j.bbrc.2006.04.108. PMID  16678796.
  37. ^ Николас Г., Томас М., Лэнгли Б., Сомерс В., Патель К., Кемп С.Ф., Шарма М., Камбадур Р. (октябрь 2002 г.). «Титин-кап связывается с миостатином и регулирует его секрецию». Журнал клеточной физиологии. 193 (1): 120–31. Дои:10.1002 / jcp.10158. PMID  12209887. S2CID  8866409.
  38. ^ а б Фрей Н., Олсон Э. Н. (апрель 2002 г.). «Кальсарцин-3, новый специфичный для скелетных мышц член семейства кальсарцинов, взаимодействует с множеством белков Z-диска». Журнал биологической химии. 277 (16): 13998–4004. Дои:10.1074 / jbc.M200712200. PMID  11842093.
  39. ^ Faulkner G, Pallavicini A, Comelli A, Salamon M, Bortoletto G, Ievolella C, Trevisan S, Kojic 'S, Dalla Vecchia F, Laveder P, Valle G, Lanfranchi G (декабрь 2000 г.). «FATZ, филамин-, актинин- и телетонин-связывающий белок Z-диска скелетных мышц». Журнал биологической химии. 275 (52): 41234–42. Дои:10.1074 / jbc.M007493200. PMID  10984498.
  40. ^ Haworth RS, Cuello F, Herron TJ, Franzen G, Kentish JC, Gautel M, Avkiran M (ноябрь 2004 г.). «Протеинкиназа D является новым медиатором фосфорилирования сердечного тропонина I и регулирует функцию миофиламентов». Циркуляционные исследования. 95 (11): 1091–9. Дои:10.1161 / 01.RES.0000149299.34793.3c. PMID  15514163.
  41. ^ Михатч К., Нестлер М., Салуз Х.П., Хенке А., Мундер Т. (январь 2009 г.). «Проапоптотический белок Siva связывается с мышечным белком телетонином в кардиомиоцитах во время заражения вирусом Коксаки». Сердечно-сосудистые исследования. 81 (1): 108–15. Дои:10.1093 / cvr / cvn276. PMID  18849585.
  42. ^ Zou P, Gautel M, Geerlof A, Wilmanns M, Koch MH, Svergun DI (январь 2003 г.). «Рассеяние раствора предполагает сшивающую функцию телетонина в комплексе с тайтином». Журнал биологической химии. 278 (4): 2636–44. Дои:10.1074 / jbc.M210217200. PMID  12446666.
  43. ^ Mues A, van der Ven PF, Young P, Fürst DO, Gautel M (май 1998 г.). «Два иммуноглобулиноподобных домена Z-дисковой части тайтина взаимодействуют конформационно-зависимым образом с телетонином». Письма FEBS. 428 (1–2): 111–4. Дои:10.1016 / s0014-5793 (98) 00501-8. PMID  9645487. S2CID  11786578.

дальнейшее чтение

внешние ссылки