Myelinprotein - Myelin basic protein
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
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.
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
- Boylan KB, Ayres TM, Popko B, Takahashi N, Hood LE, Prusiner SB (januar 1990). "Gentaget DNA (TGGA) n 5 'til det basale humane myelinproteingen: en ny form for gentagen oligonukleotidsekvens, der viser længdepolymorfisme". Genomik . 6 (1): 16–22. doi : 10.1016/0888-7543 (90) 90443-X . PMID 1689270 .
- Kishimoto A, Nishiyama K, Nakanishi H, Uratsuji Y, Nomura H, Takeyama Y, Nishizuka Y (oktober 1985). "Undersøgelser om phosphorylering af myelinbasisk protein ved hjælp af proteinkinase C og adenosin 3 ': 5'-monophosphatafhængig proteinkinase" . Journal of Biological Chemistry . 260 (23): 12492–9. doi : 10.1016/S0021-9258 (17) 38898-1 . PMID 2413024 .
- Saxe DF, Takahashi N, Hood L, Simon MI (1985). "Lokalisering af det humane myelin-basiske proteingen (MBP) til område 18q22 ---- qter ved in situ hybridisering". Cytogenetik og cellegenetik . 39 (4): 246–9. doi : 10.1159/000132152 . PMID 2414074 .
- Kamholz J, de Ferra F, Puckett C, Lazzarini R (juli 1986). "Identifikation af tre former for humant myelin -basisprotein ved cDNA -kloning" . Procedurer fra National Academy of Sciences i Amerikas Forenede Stater . 83 (13): 4962–6. Bibcode : 1986PNAS ... 83.4962K . doi : 10.1073/pnas.83.13.4962 . PMC 323864 . PMID 2425357 .
- Scoble HA, Whitaker JN, Biemann K (august 1986). "Analyse af den primære sekvens af humane myelinproteinpeptider 1-44 og 90-170 ved hurtig atombombardement-massespektrometri". Journal of Neurochemistry . 47 (2): 614–6. doi : 10.1111/j.1471-4159.1986.tb04544.x . PMID 2426402 . S2CID 22531833 .
- Roth HJ, Kronquist K, Pretorius PJ, Crandall BF, Campagnoni AT (1986). "Isolering og karakterisering af et cDNA, der koder for en ny human 17,3K myelin -basisprotein (MBP) -variant". Journal of Neuroscience Research . 16 (1): 227–38. doi : 10.1002/jnr.490160120 . PMID 2427738 . S2CID 38277667 .
- Popko B, Puckett C, Lai E, Shine HD, Readhead C, Takahashi N, et al. (Februar 1987). "Myelin -mangelfulde mus: ekspression af myelin -grundprotein og generation af mus med varierende niveauer af myelin". Celle . 48 (4): 713–21. doi : 10.1016/0092-8674 (87) 90249-2 . PMID 2434243 . S2CID 25224473 .
- Kamholz J, Spielman R, Gogolin K, Modi W, O'Brien S, Lazzarini R (april 1987). "Det humane myelin-basis-protein-gen: kromosomal lokalisering og RFLP-analyse" . American Journal of Human Genetics . 40 (4): 365–73. PMC 1684086 . PMID 2437795 .
- Roth HJ, Kronquist KE, Kerlero de Rosbo N, Crandall BF, Campagnoni AT (1987). "Bevis for ekspression af fire myelin -basiske proteinvarianter i den udviklende humane rygmarv gennem cDNA -kloning". Journal of Neuroscience Research . 17 (4): 321–8. doi : 10.1002/jnr.490170402 . PMID 2442403 . S2CID 37138877 .
- Shoji S, Ohnishi J, Funakoshi T, Fukunaga K, Miyamoto E, Ueki H, Kubota Y (november 1987). "Fosforyleringssteder for bovint hjerne-myelin-basisprotein phosphoryleret med Ca2+-calmodulin-afhængig proteinkinase fra rottehjerne" . Journal of Biochemistry . 102 (5): 1113–20. doi : 10.1093/oxfordjournals.jbchem.a122149 . PMID 2449425 .
- Wood DD, Moscarello MA (marts 1989). "Isolering, karakterisering og lipid-aggregerende egenskaber af en citrullin, der indeholder myelin-basisprotein" . Journal of Biological Chemistry . 264 (9): 5121–7. doi : 10.1016/S0021-9258 (18) 83707-3 . PMID 2466844 .
- Edwards AM, Ross NW, Ulmer JB, Braun PE (januar 1989). "Interaktion af myelin -basisprotein og proteolipidprotein". Journal of Neuroscience Research . 22 (1): 97–102. doi : 10.1002/jnr.490220113 . PMID 2467009 . S2CID 33666906 .
- Streicher R, Stoffel W (maj 1989). "Organiseringen af det humane myelin -basiske proteingen. Sammenligning med musegenet". Biologisk kemi Hoppe-Seyler . 370 (5): 503–10. doi : 10.1515/bchm3.1989.370.1.503 . PMID 2472816 .
- Lennon VA, Wilks AV, Carnegie PR (november 1970). "Immunologiske egenskaber af det vigtigste encephalitogene peptid fra det basale protein af humant myelin". Journal of Immunology . 105 (5): 1223–30. PMID 4099924 .
- Carnegie PR (juni 1971). "Aminosyresekvens af det encephalitogene basiske protein fra humant myelin" . Den biokemiske journal . 123 (1): 57–67. doi : 10.1042/bj1230057 . PMC 1176899 . PMID 4108501 .
- Baldwin GS, Carnegie PR (februar 1971). "Specifik enzymatisk methylering af en arginin i det eksperimentelle allergiske encephalomyelitis -protein fra humant myelin". Videnskab . 171 (3971): 579–81. Bibcode : 1971Sci ... 171..579B . doi : 10.1126/science.171.3971.579 . PMID 4924231 . S2CID 36959912 .
- Baldwin GS, Carnegie PR (juni 1971). "Isolering og delvis karakterisering af methylerede argininer fra det encephalitogene basiske protein af myelin" . Den biokemiske journal . 123 (1): 69–74. doi : 10.1042/bj1230069 . PMC 1176900 . PMID 5128665 .
- Wood DD, Vella GJ, Moscarello MA (oktober 1984). "Interaktion mellem humant myelin -basisprotein og lipophilin". Neurokemisk forskning . 9 (10): 1523–31. doi : 10.1007/BF00964678 . PMID 6083474 . S2CID 9751765 .
- Gibson BW, Gilliom RD, Whitaker JN, Biemann K (april 1984). "Aminosyresekvens af humant myelin-basisk proteinpeptid 45-89 som bestemt ved massespektrometri" . Journal of Biological Chemistry . 259 (8): 5028–31. doi : 10.1016/S0021-9258 (17) 42950-4 . PMID 6201481 .
- Pribyl TM, Campagnoni CW, Kampf K, Kashima T, Handley VW, McMahon J, Campagnoni AT (november 1993). "Det humane myelinproteingen er inkluderet i en 179 kilobase transkriptionsenhed: udtryk i immun- og centralnervesystemet" . Procedurer fra National Academy of Sciences i Amerikas Forenede Stater . 90 (22): 10695–9. Bibcode : 1993PNAS ... 9010695P . doi : 10.1073/pnas.90.22.10695 . PMC 47844 . PMID 7504278 .
- Shanshiashvili L, Mikeladze D (2003). "Nogle aspekter af myelin grundprotein". J. Biol. Fys. Chem . 3 (3): 96–9. doi : 10.4024/18SH03R.jbpc.03.03 .
eksterne links
- Medier relateret til Myelin -grundproteiner på Wikimedia Commons
- Oversigt over alle de strukturelle oplysninger til rådighed i FBF for UniProt : P02686 (myelin basisk protein) på PDBe-KB .
Denne artikel indeholder tekst fra United States National Library of Medicine , som er offentligt tilhørende .