Villin

Villin je 92,5 kDa tkáňově specifický protein , který váže aktinová vlákna kartáčového lemu . Obsahuje opakující se domény podobné gelsolinu převýšené malou (8,5 kDa) "hlavičkou" na C-konci , sestávající z rychle a nezávisle vytvořených třířetězcových sekvencí stabilizovaných hydrofobními interakcemi. Hlava se často používá při studiích molekulární dynamiky proteinů kvůli své malé velikosti, krátké době montáže a krátké primární sekvenci.

Struktura

Villin se skládá ze 7 domén, 6 homologních domén tvoří N-koncovou oblast a zbývající doména tvoří C-koncovou oblast. Villin obsahuje 3 vazebná místa pro fosfatidylinositol-4,5-bisfosfát (PIP2), jedno se nachází v hlavě a další dvě v hlavním těle proteinu. Oblast jádra se skládá z přibližně 150 aminokyselinových zbytků seskupených do 6 repetic. Nad ním je hydrofobní C-terminální doména sestávající z 87 zbytků. Hlava (HP67) je tvořena kompaktně složeným proteinem o 70 aminokyselinách na karboxylovém konci. Hlava tvoří doménu vázající F- aktin . Radikály K38, E39, K65, 70-73: KKEK, G74, L75 a F76 obklopují hydrofobní jádro a pravděpodobně se podílejí na vazbě F-aktinu. Zbytky E39 a K70 tvoří solný můstek ( iontovou vazbu ) proteinu, umístěný uvnitř hlavy a nezbytný pro vazbu N- a C-koncových oblastí. Tento solný můstek může také vést a fixovat C-koncové zbytky podílející se na vazbě F-aktinu, protože v nepřítomnosti tohoto můstku nedochází k žádné vazbě. Hydrofobní „čepice“ (čepice) je tvořena postranními řetězci radikálu W64, které jsou zcela identické ve všech proteinech rodiny villinů. Pod tímto uzávěrem se střídají kladně a záporně nabité oblasti. Villin může podstoupit posttranslační modifikace , jako je fosforylace tyrosinu . Villin také dimerizuje ; vazebné místo potřebné pro dimerizaci je na N-konci.

Výraz

Villin je protein vázající aktin exprimovaný hlavně v kartáčových lemech epitelu obratlovců , ale někdy je syntetizován v buňkách prvoků a různých rostlinných tkáních. Villin se nachází v klcích kartáčových lemů epitelu lemujícího střeva a sběrných kanálků ledvin obratlovců.

Funkce

Zdá se, že Villin se podílí na nukleaci, tvorbě, tvorbě svazků a řezání aktinových vláken. U obratlovců pomáhají vilinové proteiny udržovat mikrofilamenta klků kartáčového lemu. V experimentu s villin knockout myší však vytvořili mikroklky, které byly v ultrastruktuře normální, což ukazuje na zcela nejasnou funkci klků; může hrát roli v buněčné plasticitě v důsledku štěpení F-aktinu. Šest opakujících se oblastí hlavní části klku je odpovědných za řezání aktinu za účasti Ca2 + , zatímco hlava je zodpovědná za zesíťování a vazbu (nezávisle na Ca2 + ). Villin pravděpodobně řídí řezání aktinu kartáčového lemu při vystavení Ca2 + . Ca 2+ oddaluje proteolytické štěpení 6 domén N-terminální oblasti, což zabraňuje štěpení aktinu. U normálních myší způsobilo zvýšení množství Ca 2+ řezání aktinových mikrofilament klkem, zatímco u knockoutovaných myší pro tento gen tato aktivita nebyla pozorována se zvýšením hladiny vápníku. V přítomnosti nízkých koncentrací Ca ++ váže hlavička klka aktinová vlákna, zatímco v přítomnosti vysokých koncentrací Ca ++ N-terminální oblasti tato vlákna přerušují. Připojení k klku pomocí PIP2 zpomaluje tvorbu neobvyklých struktur a štěpení aktinu a zvyšuje vazbu v oblasti hlavy, pravděpodobně v důsledku strukturálních přestaveb proteinu. PIP2 zvyšuje tvorbu svazků z aktinových mikrofilament nejen snížením řezné aktivity klků, ale také oddělením krycích proteinů od filamentů, uvolněním aktinových monomerů z komplexů s vazebnými proteiny a stimulací nukleace a tvorby příčných vazeb mezi vlákny.

Literatura

"Rodina Villinových". University of Endinburgh. 2000. http://www.bms.ed.ac.uk/research/others/smaciver/Cyto-Topics/villin_family.htm