Villin

Villin er et 92,5 kDa vævsspecifikt protein , der binder børstekant - aktinfilamenter . Den indeholder gentagne gelsolin - lignende domæner overgået af et lille (8,5 kDa) "hoved" ved C-terminalen , bestående af hurtigt og uafhængigt dannede trestrengede sekvenser stabiliseret af hydrofobe interaktioner. Hovedstykket bruges ofte i molekylære dynamikstudier af proteiner på grund af dets lille størrelse, korte samlingstid og korte primære sekvens.

Struktur

Villin består af 7 domæner, 6 homologe domæner danner den N-terminale region, og det resterende domæne danner den C-terminale region. Villin indeholder 3 phosphatidylinositol-4,5-bisphosphat (PIP2) bindingssteder, en placeret i hovedet og de to andre i proteinets hoveddel. Kerneregionen består af ca. 150 aminosyrerester grupperet i 6 gentagelser. Over det er et hydrofobt C-terminalt domæne bestående af 87 rester. Hovedet (HP67) er dannet af et kompakt foldet protein på 70 aminosyrer i carboxylenden. Hovedet danner det F - actin -bindende domæne. Radikalerne K38, E39, K65, 70-73:KKEK, G74, L75 og F76 omgiver den hydrofobe kerne og er sandsynligvis involveret i F-actin-binding. Resterne E39 og K70 danner en saltbro ( ionbinding ) af proteinet, placeret inde i hovedet og er nødvendig for at binde de N- og C-terminale regioner. Denne saltbro kan også guide og fiksere de C-terminale rester, der er involveret i F-actinbinding, da der ikke sker nogen binding i fravær af denne bro. Den hydrofobe "hætte" (hætte) er dannet af sidekæderne af W64 radikalet, som er fuldstændig identiske i alle proteiner i villin-familien. Under denne hætte er der skiftevis positivt og negativt ladede områder. Villin kan gennemgå post- translationelle modifikationer såsom tyrosinfosforylering . Villin dimeriserer også ; det bindingssted, der kræves til dimerisering, er ved N-terminalen.

Udtryk

Villin er et aktinbindende protein, der hovedsageligt udtrykkes i børstekanterne af hvirveldyrepitelet , men nogle gange syntetiseres det i cellerne i protozoer og forskellige plantevæv. Villin findes i villi af børstekanterne af epitelet, der forer tarmene og opsamlingskanalerne i nyrerne hos hvirveldyr.

Funktion

Villin ser ud til at være involveret i nukleering, dannelse, bundtdannelse og skæring af actinfilamenter. Hos hvirveldyr hjælper villinproteiner med at vedligeholde mikrofilamenterne i børstekantvilli. I et forsøg med villin knockout- mus dannede de imidlertid mikrovilli, der var normale i ultrastruktur, hvilket indikerer en fuldstændig uklar funktion af villin; det kan spille en rolle i cellulær plasticitet på grund af F-aktinspaltning. De seks gentagne regioner i hoveddelen af ​​villin er ansvarlige for at skære actin med deltagelse af Ca 2+ , mens hovedet er ansvarlig for tværbinding og binding (uafhængig af Ca 2+ ). Villin kontrollerer formentlig skæring af børstekant-aktin ved eksponering for Ca2 + . Ca2 + forsinker proteolytisk spaltning af de 6 domæner i den N-terminale region, hvilket forhindrer actin spaltning. Hos normale mus forårsagede en stigning i mængden af ​​Ca 2+ skæring af actin-mikrofilamenter af villin, mens denne aktivitet i knockout-mus for dette gen ikke observeres med en stigning i calciumniveauer. I nærvær af lave koncentrationer af Ca ++ binder villinhovedet actinfilamenter, mens i nærvær af høje koncentrationer af Ca ++ bryder de N-terminale områder disse filamenter. Vedhæftning til villin af PIP2 forsinker dannelsen af ​​usædvanlige strukturer og brud af actin og øger bindingen i hovedregionen, muligvis på grund af strukturelle omlejringer af proteinet. PIP2 forbedrer bundtdannelse fra actin-mikrofilamenter, ikke kun ved at reducere skæringsaktiviteten af ​​villin, men også ved at adskille capping-proteiner fra filamenter, frigive actinmonomerer fra komplekser med bindingsproteiner og stimulere nukleation og dannelse af tværbindinger mellem filamenter.

Litteratur

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