Коронін

Коронін — білок, зв'язуючий актин, що також взаємодіє з мікротрубочками, а у деяких типах клітин пов'язаний з фагоцитозом. Зустрічається практично у всіх еукаріотів: від дріжджів і до людини.

Відкриття

Спочатку 55 кДа — білок був виділений з актоміозинового комплексу Dictyostelium discoideum (клітковий слизовик). Пізніше було показано, що він може зв'язувати актин в пробірці. Спочатку цей білок був віднесений до актино-зв'язуючих білків, так як первинна структура не відповідала ні одному іншому ABP. Але нульова мутація короніну в Dictyostelium discoideum призвела до порушення цитокінеза і багатьох інших актин-опосередкованих процесів, таких як ендоцитоз, рухливість клітин і т. д. Пізніше цей білок був знайдений у багатьох еукаріотичних клітинах.

Структура

Коронін відноситься до WD-повторюваних білків, які утворюють третинну структуру у виглядібета-пропелера. Кристалічна структура короніну 1А (див малюнок справа), що містить основну частину білка, була досліджена в 2006 році

WD-повтор — це структурний мотив, що включає приблизно 40 амінокислот, які зазвичай закінчуються амінокислотним ланцюгом триптофан(W)-аспарагінової(D) кислоти. Звідси і ім'я — WD.

WD-повторювані білки визначаються присутністю щонайменше чотирьох WD-повторів, розташованих в центрі білка. Ці ділянки були виявлені в 1986 році і характеризуються частково збереженими ділянками із 40-60 амінокислот. Вони починаються з GH дипептида, на відстані 11-24 від N-кінця і закінчуються триптофан-аспарагіновим (WD) дипептидом в C-кінці. WD-ділянка не має внутрішньої каталітичної активності. Вважається, що вона служить надійною основою для одночасної взаємодії.

WD-повторювані білки мають різні клітинні функції. Вони відіграють центральну роль у фізіологічних процесах, таких як передача сигналу, регуляція транскрипції, ремоделювання цитоскелету.

Гомологи короніна у хребетних і безхребетних утворюють підродину серед WD-повторюваних білків. Коронін містить 3-5 WD-повтори, що утворюють центральну ядерну ділянку. Крім основної ділянки, майже всі короніни мають a короткий структурний мотив на N-кінці and спіральний мотив із 50 амінокислот на C-кінці. Ділянка N-кінця містить 12 основних амінокислот, що можна вважати характерною рисою цього білка, так як вони зустрічаються виключно в короніні. Недавнє дослідження показує, що ці основні залишки беруть участь у зв'зуванні актину. Крім того, кожен коронін містить унікальну область між WD-ділянкою і C-кінцем. Число амінокислот в цій області значно варіюється. Унікальна ділянка Dictyostelium має 22 амінокислоти, тоді як коронін ссавців містить близько 50 амінокислот.

Друга область мінливості існує в четвертому β-ланцюзі третього WD-повтору.

Функції

Дріжджовий коронін Crn1 і коронін Дрозофіли Dpod1 слугує для зшивання актину і мікротрубочок цитоскелету. У Caenorhabditis elegans POD-1 і Drosophila гомолог короніну регулює актин цитоскелету і беруть участь у везикулярному обміні.

Сім різних ізоформ короніну були зареєстровані в ссавців. Найбільш добре вивчені ізоформи короніну 1 (1A) і короніну 1В. Коронін 1 спричинює гальмівну дію на стійке формування F-актину в клітині через Arp2/3-залежний механізм. У той час як коронін 1 необхідний для хімічно-опосередкованих міграцій, він не є обов'язковим для функціонування антиген рецепторів Т-клітин. Коронін 1B необхідний для ефективного випинання і переміщення клітин. Останні дослідження показують, що коронін 1B інгібує діяльність Arp2/3-комплекса, замінюючи його на розгалужену актинову структуру. Коронін-7 ссавців не взаємодіє з актином і не виконує ніякої актин-опосередкованої дії, а бере участь у обміні речовин (Гольджі).

Хоча коронін присутній майже у всіх еукаріотичних організмах і має різні функції, було показано, що всі ці білки, зв'язують F-актин і динамічно локалізують ділянки клітин, багаті на F-актин. Недавнє дослідження показує, що коронін воліє більш до F-актиу що містить ATP/ADP-Pi ніж до F-актиу що містить ADP. Це і може пояснити їх специфічне розташування в клітині.

Класифікація

• Короткі звичайні короніни . Містять 450–650 амінокислот з спіральним С-кінцем із 30-40 амінокислот, що опосередує гомофільну димеризацію та / або полімеризацію коронінів (наприклад, CRN1 , CRN2) .

• Довгі короніни. Дві основні ділянки з без спіральних областей в С-кінцях.

N- кінець означає область, зменшену до 5AA, що з'являється перед кожним WD-повтором центральної області (наприклад, CRN7 , POD −1)

Людські короніни

Людські білки, що належать до ряду коронінів:

• CORO1A
• CORO1B
• CORO1C
• CORO2A
• CORO2B
• CORO6
• CORO7

Джерела

• Rosentreter A, Hofmann A, Xavier CP et al. (2007). «Coronin 3 involvement in F-actin-dependent processes at the cell cortex». Exp. Cell Res. 313 (5): 878-95. doi:10.1016/j.yexcr.2006.12.015. PMID 17274980.
• Rush J, Moritz A, Lee KA et al. (2005). «Immunoaffinity profiling of tyrosine phosphorylation in cancer cells». Nat. Biotechnol. 23 (1): 94-101. doi:10.1038/nbt1046. PMID 15592455.
• Gerhard DS, Wagner L, Feingold EA et al. (2004). «The status, quality, and expansion of the NIH full-length cDNA project: the Mammalian Gene Collection (MGC)». Genome Res. 14 (10B): 2121-7. doi:10.1101/gr.2596504. PMC 528928. PMID 15489334.
• Ota T, Suzuki Y, Nishikawa T et al. (2004). «Complete sequencing and characterization of 21,243 full-length human cDNAs». Nat. Genet. 36 (1): 40-5. doi:10.1038/ng1285. PMID 14702039.
• Strausberg RL, Feingold EA, Grouse LH et al. (2003). «Generation and initial analysis of more than 15,000 full-length human and mouse cDNA sequences». Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99 (26): 16899-903. doi:10.1073/pnas.242603899. PMC 139241. PMID 12477932.
• Spoerl Z, Stumpf M, Noegel AA, Hasse A (2003). «Oligomerization, F-actin interaction, and membrane association of the ubiquitous mammalian coronin 3 are mediated by its carboxyl terminus». J. Biol. Chem. 277 (50): 48858-67. doi:10.1074/jbc.M205136200. PMID 12377779.
• Iizaka M, Han HJ, Akashi H et al. (2000). «Isolation and chromosomal assignment of a novel human gene, CORO1C, homologous to coronin-like actin-binding proteins». Cytogenet. Cell Genet. 88 (3-4): 221-4. doi:10.1159/000015555. PMID 10828594.
• Okumura M, Kung C, Wong S et al. (1998). «Definition of family of coronin-related proteins conserved between humans and mice: close genetic linkage between coronin-2 and CD45-associated protein». DNA Cell Biol. 17 (9): 779-87. doi:10.1089/dna.1998.17.779. PMID 9778037.
• Suzuki Y, Yoshitomo-Nakagawa K, Maruyama K et al. (1997). «Construction and characterization of a full length-enriched and a 5'-end-enriched cDNA library». Gene 200 (1-2): 149-56. doi:10.1016/S0378-1119(97)00411-3. PMID 9373149.
• Wick M, Bürger C, Brüsselbach S et al. (1994). «Identification of serum-inducible genes: different patterns of gene regulation during G0-->S and G1-->S progression». J. Cell. Sci. 107 (Pt 1): 227-39. PMID 8175911.
• Maruyama K, Sugano S (1994). «Oligo-capping: a simple method to replace the cap structure of eukaryotic mRNAs with oligoribonucleotides». Gene 138 (1-2): 171-4. doi:10.1016/0378-1119(94)90802-8. PMID 8125298.