Myelinprotein - Myelin basic protein

MBP
Tilgængelige strukturer
PDB Ortologsøgning : PDBe RCSB
Identifikatorer
Aliaser MBP , entrez: 4155, myelin basisprotein, Myelin basisprotein, Myelin_BP, IPR000548
Eksterne ID'er OMIM : 159430 MGI : 96925 HomoloGene : 1788 GeneCards : MBP
Ortologer
Arter Human Mus
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq (mRNA)
RefSeq (protein)
Placering (UCSC) Chr 18: 76,98 - 77,13 Mb Chr 18: 82,48 - 82,59 Mb
PubMed søgning
Wikidata
Se/rediger menneske Se/rediger mus
Myelin_MBP
Identifikatorer
Symbol Myelin_MBP
Pfam PF01669
InterPro IPR000548
PROSIT PDOC00492
SCOP2 1bx2 / SCOPe / SUPFAM
OPM superfamilie 274
OPM -protein 2 tønder

Myelinprotein ( MBP ) er et protein, der menes at være vigtigt i processen med myelinisering af nerver i nervesystemet . Den myelinskeden er en flerlaget membran, unik for nervesystemet, der fungerer som en isolator til i høj grad øge hastigheden af axonal impulsledning . MBP opretholder den korrekte struktur af myelin og interagerer med lipiderne i myelinmembranen.

MBP blev oprindeligt sekventeret i 1971 efter isolering fra bovine myelin membraner . MBP knockout -mus kaldet rystermus blev efterfølgende udviklet og karakteriseret i begyndelsen af ​​1980'erne. Rystende mus udviser nedsatte mængder af CNS -myelinisering og en progressiv lidelse karakteriseret ved rystelser , anfald og tidlig død. Det humane gen for MBP er på kromosom 18 ; proteinet lokaliserer sig til CNS og til forskellige celler i den hæmatopoietiske slægt .

Puljen af ​​MBP i centralnervesystemet er meget forskelligartet, idet flere splejsevarianter udtrykkes og et stort antal posttranslationelle ændringer på proteinet, som omfatter phosphorylering , methylering , deamidering og citrullination . Disse former adskiller sig ved tilstedeværelsen eller fraværet af korte (10 til 20 rester) peptider på forskellige interne steder i sekvensen . Generelt er hovedformen af ​​MBP et protein på ca. 18,5 Kd (170 rester).

I melanocytiske celletyper kan MBP -genekspression reguleres af MITF .

Genudtryk

Proteinet, der kodes af det klassiske MBP -gen, er en vigtig bestanddel af myelinskeden af oligodendrocytter og Schwann -celler i nervesystemet. Imidlertid er MBP-relaterede transkripter også til stede i knoglemarven og immunsystemet. Disse mRNA'er stammer fra det lange MBP-gen (ellers kaldet "Golli-MBP"), der indeholder 3 yderligere exoner placeret opstrøms for de klassiske MBP-exoner. Alternativ splejsning fra Golli- og MBP-transkriptionsstartstederne giver anledning til 2 sæt MBP-relaterede transkripter og genprodukter. Golli mRNA'erne indeholder 3 exoner, der er unikke for Golli-MBP, splejset i rammen til 1 eller flere MBP-exoner. De koder for hybridproteiner, der har N-terminal Golli aa-sekvens knyttet til MBP aa-sekvens. Den anden familie af transkripter indeholder kun MBP-exoner og producerer de velkarakteriserede myelin-basiske proteiner. Denne komplekse genstruktur er bevaret blandt arter, hvilket tyder på, at MBP -transkriptionsenheden er en integreret del af Golli -transkriptionsenheden, og at dette arrangement er vigtigt for funktionen og/eller reguleringen af ​​disse gener.

Struktur

MBP Charge og Citrullination

Myelinprotein er blevet klassificeret som et iboende protein, der ikke har en stabil sekundær struktur i opløsning. Som de fleste internt fordrevne har den en høj nettoladning og en lav gennemsnitlig hydrofobicitet, hvilket minimerer den hydrofobe effekt, der driver traditionel proteinfoldning. Det indeholder nogle undtagelser fra normalt IDP -aminosyreindhold. F.eks. Har MBP mere arginin og mindre glutaminsyre end de fleste internt fordrevne. Dette er imidlertid sandsynligt, fordi disse ændringer er nødvendige for, at MBP er tilstrækkeligt grundlæggende og positivt ladet til korrekt interaktion med membranen. Det har især vist sig, at MBP har en mere stabil sekundær struktur ved interaktion med lipider. NMR- og Cys-specifikke spin-mærkningseksperimenter har forudsagt, at denne struktur indeholder beta-ark og områder af amfipatisk helix.

Som det antydes af sit navn, er myelin -basisprotein signifikant basisk med et isoelektrisk punkt på 10. Det menes at associeres med cellemembranen gennem elektrostatiske interaktioner mellem dets positive ladninger og negativt ladede phospholipidhoveder i plasmamembranen. Det kan undergå en lang række forskellige post-translationelle ændringer, hvilket skaber forskellige ladningsisomerer kendt som C1-C6 eller C8. Disse modifikationer omfatter phosphorylering , methylering , deamidering , citrullination , ADP-ribosylering og N-terminal acylering . C1 er den mindst modificerede, mens C8 er den mest tydelige og indeholder 6-11 yderligere citrullinationer. Da hver af disse formindsker sin positive ladning, har C8 den mindste netto positive ladning af isomerer. Alternationer i disse posttranslationelle ændringer har været forbundet med demyeliniserende sygdomme . Især MBP isoleret fra personer med multipel sklerose har haft en højere grad af citrullination og en mindre positiv ladning. I en sjælden, alvorlig af MS kendt som Marburgs syndrom var citrullineringen endnu mere omfattende.

Rolle i sygdom

Interessen for MBP har været centreret om dens rolle i demyeliniserende sygdomme , især multipel sklerose (MS). Målantigenet for det autoimmune respons i MS er endnu ikke identificeret. Imidlertid har flere undersøgelser vist en rolle for antistoffer mod MBP i patogenesen af MS. Nogle undersøgelser har knyttet en genetisk disposition til MS til MBP -genet, selvom et flertal ikke har.

En "molekylær efterligning" -hypotese om multipel sklerose er blevet foreslået, hvor T-celler i det væsentlige forveksler MBP med human herpesvirus-6 . Forskere i USA skabte et syntetisk peptid med en sekvens, der var identisk med sekvensen for et HHV-6-peptid. Forhøjede niveauer af MBP er fundet i cerebrospinalvæsken hos patienter med hiv -infektioner og tegn på encefalopati, og selvom MBP ikke synes at være en sensitiv diagnostisk markør for hiv -encefalopati, er det blevet foreslået, at det kan tjene en rolle som en prognostisk indikator for sygdomsprogression. Det er i stand til at vise, at T -celler blev aktiveret af dette peptid. Disse aktiverede T -celler genkendte og initierede også et immunrespons mod en syntetisk skabt peptidsekvens, der er identisk med en del af human MBP. Under deres forskning fandt de ud af, at niveauerne af disse krydsreaktive T-celler er væsentligt forhøjede hos patienter med multipel sklerose.

HIV-induceret autoimmun-antiMyelin-antistoffer mod humant nervevæv (FITC-Stain) .jpg

Nogle undersøgelser har vist, at inokulering af et dyr med MBP for at generere et MBP-specifikt immunrespons mod det øger blod-hjerne-barriere- permeabilitet. Permeabiliteten øges, når dyret inokuleres mod ikke-specifikke proteiner.

Et målrettet immunrespons på MBP har været impliceret i dødelig rabiesinfektion . Inokuleringen af ​​MBP genererer øger permeabiliteten af ​​blod -hjerne -barrieren (BBB), så immunceller kan komme ind i hjernen, det primære sted for rabiesvirusreplikation. I en undersøgelse af mus inficeret med sølvhåret flagermus rabiesvirus (SHBRV) forbedrede dødeligheden af ​​mus behandlet med MBP 20% -30% i forhold til den ubehandlede kontrolgruppe. Det er vigtigt at bemærke, at raske ikke -inficerede mus behandlet med MBP viste en stigning i dødeligheden mellem 0% og 40%.

Interaktioner

Myelinprotein har vist sig at interagere in vivo med proteolipidprotein 1 og in vitro med calmodulin , actin , tropomyosin , tubulin , clathrin , 2 ', 3'-cyklisk-nukleotid 3'-phosphodiesterase og flere molekyler i immunsystemet .

Referencer

Yderligere læsning

eksterne links

Denne artikel indeholder tekst fra United States National Library of Medicine , som er offentligt tilhørende .