پرش به محتوا

خانواده پروتئین ERM

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
خانوادهٔ ازرین/رادیکسین/موئیزین
تصویری نمادین از ساختمان ریشهٔ آمینی موئیزین با استفاده از بلورنگاری پرتوی ایکس.[۱]
شناسه‌ها
نمادERM
پی‌فمPF00769
اینترپروIPR011259
SCOPe1ef1 / SUPFAM

خانواده پروتئین ERM (انگلیسی: ERM protein family) خانواده‌ای از پروتئین‌ها متشکل از ازرین،[۲] رادیکسین[۳] و موئیزین[۴][۵] است. این سه مولکول پارالوگ در مهره‌داران یافت می‌شوند. از آنجایی که سایر جانداران تنها یک ژن ERM دارند، احتمالاً این سه پارالوگ در مهره‌داران در اثر پدیدهٔ مضاعف شدن ژن ایجاد شده‌اند.[۶]

طی تکامل جانداران، این سه پروتئین به‌شدت محافظت‌شده‌اند و بیش از ۷۵٪ تشابه ساختاری در ریشه‌های آمینی و کربوکسیل این پروتئین‌ها در مهره‌داران و هومولوگ‌های آنها در دروزوفیلا (دموئیزین) و کرم الگانس (ERM-1) مشاهده شده‌است.[۷]

ساختار

[ویرایش]

مولکول ERM دارای سه دومِـین پروتئین به شرح زیر است:[۵]

  • یک دومِـین کُروی در ریشهٔ آمینی که با نام دومین FERM شناخته می‌شود و به پروتئین‌های ERM اجازهٔ تعامل شیمیایی با پروتئین‌های غشای سلولی یا پروتئین‌های اسکلت سلولی در زیر غشاء سلولی را می‌دهد..[۶] دومین FERM از سه زیرواحد (F1, F2, F3) تشکیل شده‌است که آرایه‌ای شبیه به برگ شبدر دارند.
  • دومِـین بلند مارپیچ آلفا
  • دومِـین ریشهٔ کربوکسیل که موجب تعامل شیمیایی با اکتین اِف می‌گردد.

ازرین، رادیکسین و موئیزین همچنین دارای یک ناحیهٔ پُلی‌پرولین میان بخش مرکزی و دومِـین ریشهٔ کربوکسیل خود هستند.

عملکرد

[ویرایش]

پروتئین‌های ERM با کمک مولکول CD44 موجب اتصال ریزرشته‌های اکتین به غشای سلولی می‌گردند، بدین‌ترتیب که با دومِـین ریشهٔ آمینی خود به CD44 و با دومِـین ریشهٔ کربوکسیل خود به ریزرشته‌های اکتین می‌چسبند.[۵][۸]

موئیزین مستقیماً با دومین FERM خود به میکروتوبول‌ها در درون‌کشتگاهی متصل می‌شود و در جاندار موجب ثبات میکروتوبول‌ها می‌گردد که عملکردهای اختصاصی و وابسته به ERM در جریان میتوز ضروری است.[۹]

فعال شدن

[ویرایش]

پروتئین‌های ERM به‌شدت تحت کنترل هستند. این پروتئین‌ها به دو صورت یافت می‌شوند:[۶][۷]

  • غیرفعال: در این حالت پروتئین از لحاظ ساختمانی چین‌خورده‌است و این در صورتی است که دومین FERM با جایگاه‌های اتصالی اکتین اِف به صورت سر-به-دُم وصل شود.
  • فعال: اگر اتصال سر-به-دُم دچار اختلال گردد، تاشدگی و چین پروتئین‌های ERM باز شده و محل‌های اتصالی آن آشکار و فعال می‌شود.

در سلول‌های کشت‌شده، پروتئین‌های ERM در ۸۵٪ موارد[۱۰] به صورت چین‌خورده و تاشده (غیرفعال) دیده می‌شوند.

بر پایه دانش کنونی از نحوهٔ فعال‌شدگی این پروتئین‌ها، دو گام زیر برای شروع فعالیت آنان صورت می‌پذیرد:[۱۱]

  • نخست، فعالیت شیمیایی فسفاتیدیل‌اینوزیتول (۴٬۵) بیس‌فسفات در غشای سلولی سبب بازشدن چین‌های مولکول ERM می‌گردد.
  • سپس یک آنزیم کیناز که هنوز به‌درستی شناسایی نشده‌است، یک ترئونین را در دومِـین به‌شدت محافظت‌شدهٔ ریشهٔ کربوکسیل، فسفریله می‌کند. فسفر به‌دست آمده، موجب ثبات ساختاری مولکول بازشده (و فعال ماندن آن) می‌شود.

منابع

[ویرایش]
  1. ↑ پی‌دی‌بی 1E5W; Edwards SD, Keep NH (June 2001). "The 2.7 Å crystal structure of the activated FERM domain of moesin: an analysis of structural changes on activation". Biochemistry. 40 (24): 7061–8. doi:10.1021/bi010419h. PMID 11401550.
  2. ↑ Bretscher A (August 1983). "Purification of an 80,000-dalton protein that is a component of the isolated microvillus cytoskeleton, and its localization in nonmuscle cells". J. Cell Biol. 97 (2): 425–32. doi:10.1083/jcb.97.2.425. PMC 2112519. PMID 6885906.
  3. ↑ Tsukita S, Hieda Y, Tsukita S (June 1989). "A new 82-kD barbed end-capping protein (radixin) localized in the cell- to-cell adherens junction: purification and characterization". J. Cell Biol. 108 (6): 2369–82. doi:10.1083/jcb.108.6.2369. PMC 2115614. PMID 2500445.
  4. ↑ Lankes W, Griesmacher A, Grünwald J, Schwartz-Albiez R, Keller R (May 1988). "A heparin-binding protein involved in inhibition of smooth-muscle cell proliferation". Biochem. J. 251 (3): 831–42. doi:10.1042/bj2510831. PMC 1149078. PMID 3046603.
  5. ↑ ۵٫۰ ۵٫۱ ۵٫۲ Tsukita S, Yonemura S, Tsukita S (February 1997). "ERM proteins: head-to-tail regulation of actin-plasma membrane interaction". Trends Biochem. Sci. 22 (2): 53–8. doi:10.1016/S0968-0004(96)10071-2. PMID 9048483.
  6. ↑ ۶٫۰ ۶٫۱ ۶٫۲ Bretscher A, Edwards K, Fehon RG (August 2002). "ERM proteins and merlin: integrators at the cell cortex". Nat Rev Mol Cell Biol. 3 (8): 586–99. doi:10.1038/nrm882. PMID 12154370. S2CID 26970178.
  7. ↑ ۷٫۰ ۷٫۱ Fiévet B, Louvard D, Arpin M (May 2007). "ERM proteins in epithelial cell organization and functions". Biochim Biophys Acta. 1773 (5): 653–60. doi:10.1016/j.bbamcr.2006.06.013. PMID 16904765.
  8. ↑ Yonemura S, Hirao M, Doi Y, Takahashi N, Kondo T, Tsukita S, Tsukita S (February 1998). "Ezrin/Radixin/Moesin (ERM) Proteins Bind to a Positively Charged Amino Acid Cluster in the Juxta-Membrane Cytoplasmic Domain of CD44, CD43, and ICAM-2". J. Cell Biol. 140 (4): 885–95. doi:10.1083/jcb.140.4.885. PMC 2141743. PMID 9472040.
  9. ↑ Solinet S, Mahmud K, Stewman SF, Ben El Kadhi K, Decelle B, Talje L, Ma A, Kwok BH, Carreno S (July 2013). "The actin-binding ERM protein Moesin binds to and stabilizes microtubules at the cell cortex". J. Cell Biol. 202 (2): 251–60. doi:10.1083/jcb.201304052. PMC 3718980. PMID 23857773.
  10. ↑ Gautreau A, Louvard D, Arpin M (July 2000). "Morphogenic Effects of Ezrin Require a Phosphorylation-Induced Transition from Oligomers to Monomers at the Plasma Membrane". J. Cell Biol. 150 (1): 193–203. doi:10.1083/jcb.150.1.193. PMC 2185562. PMID 10893267.
  11. ↑ Fievet BT, Gautreau A, Roy C, Del Maestro L, Mangeat P, Louvard D, Arpin M (March 2004). "Phosphoinositide binding and phosphorylation act sequentially in the activation mechanism of ezrin". J. Cell Biol. 164 (5): 653–9. doi:10.1083/jcb.200307032. PMC 2172172. PMID 14993232.
آیکون خرد

این یک مقالهٔ خرد زیست‌شناسی مولکولی است. می‌توانید با گسترش آن به ویکی‌پدیا کمک کنید.

برگرفته از «https://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=خانواده_پروتئین_ERM&oldid=37982508»