Pikachurin
| Pikachurin | |
| Azonosítók | |
| Jel | EGFLAM, AGRNIL, AGRNL, PIKA |
| Egyéb adatok | |
| Lokusz | 5. krom. p13.2–13.1 |
A pikachurin, más néven AGRINL és EGF-szerű fibronektin III- és laminin G-szerű domént tartalmazó fehérje (EGFLAM) az emberben az EGFLAM gén által kódolt fehérje.[1][2][3]
A pikachurin disztroglikánra ható fehérje, mely fontos szerepet játszik a fotoreceptorok szalagszinapszisa és a bipoláris dendritek kölcsönhatásában.[2] A disztroglikánnal (DG) való hatása számos tényezőtől függ (DG-glikoziláció, kétértékű ionok jelenléte, más fehérjék jelenléte).
A nem megfelelő pikachurin–DG kötés összefügghet a gyakran szemproblémákat okozó izomdisztrófiákkal.[4]
Felfedezése és elnevezése
[szerkesztés]A pikachurin sejtközimátrix-szerű retinafehérje, melyet 2008-ban fedeztek fel Szató Sigeru és társai,[2] és a Pokémon sorozat Pikachu nevű élőlényéről nevezték el.[5] A fehérje nevét Pikachu „gyors mozdulatai” ihlették.[5]
A pikachurint vad típusú és Otx2 knockout egerek génexpressziós profiljának mikroarray-elemzésével azonosították. RT-PCR elemzéssel kimutatták, hogy az Otx2 szabályozza a pikachurinexpressziót, mivel utóbbi egerek retinájában nem történt pikachurinexpresszió, ami azt jelenti, hogy az Otx2 szabályozza a pikachurint. A pikachurin fotoreceptor-szinapszisok szinaptikus résében való elhelyezkedését fluoreszcens antitestekkel igazolták. A pikachurin génjének módosításának szöveti célzását használták annak meghatározásához, hogy a fehérje a megfelelő jelátvitelhez és látáshoz szükséges. Az α-disztroglikánról kimutatták, hogy pikachurinnal immunprecipitációval lép kölcsönhatásba.[2]
Pikachurin–disztroglikán kölcsönhatás
[szerkesztés]A disztroglikánligandum más fehérjéknek fontos. Glikozilációja fontos a kötőaktivitáshoz. Egy glikoziltranszferáz-mutáció nem megfelelő glikozilációt okoz, ez más fehérjékkel való kisebb mértékű kötést és veleszületett izomdisztrófiával jár. A disztroglikán–pikachurin kötés kétértékű kationokat igényel. A Ca2+-hoz a legerősebb a kötés, a Mn2+-hoz gyengébb a kötés, a Mg2+-hoz pedig nem történik kötés. A disztroglikánnak vannak több Ca2+-kötést lehetővé tevő doménjei, lehetővé téve több stabil pikachurin–disztroglikán kötést. Így a pikachurin képes oligomereket alkotni, mely a pikachurin–disztroglikán kölcsönhatások módosításában lehet fontos. A NaCl jelenléte a DG és más ligandumfehérjék kapcsolatát akadályozzák, de a pikachurin–DG ligandumra kisebb a hatásuk. Így a pikachurin–DG kötés eltér a DG más fehérjékkel való kötéseitől. A pikachurin feltehetően más fehérjéknél több DG-kötő doménnel rendelkezik. Például ligandumkompetíciós kísérletek alapján a pikachurin jelenléte gátolja a laminin-111–DG kötést, de nagy koncentrációjú laminin-111 nem gátolja a pikachurin–DG kötést.[4]
Funkciója
[szerkesztés]A fehérje a szalagszinapszisokhoz kapcsolódik a disztrofinhoz és a disztroglikánhoz hasonlóan.
A pikachurin, akárcsak a laminin, a perlekán, az agrin és a neurexin, a sejtközi térben az α-disztroglikánhoz kapcsolódik. Így a pikachurin e fehérjékhez hasonlóan a disztroglikán megfelelő működéséhez kell. Szükséges továbbá a pre- és a posztszinaptikus terminusok megfelelő összekapcsolásához; a pikachurin deléciója a nesztinéhez hasonlóan nem megfelelő elektroretinogramot okoz.[6]
Kapcsolata a szalagszinapszisokkal
[szerkesztés]
A szinapszisok kialakulása fontos az emlősök központi idegrendszerének megfelelő működéséhez. A retina fotoreceptorai az axonvégződésnél érnek véget, ahol speciális szerkezet, a szalagszinapszis található, mely összeköti a fotoreceptorok végeit a bipoláris és vízszintes sejtekéivel a retina külső fonatszerű rétegében.[2] A pikachurin a fotoreceptorok szalagszinapszisának résében található.[7] Kimutatták, hogy hiánya a bipoláris sejtek dendritvégeinek szalagszinapszisokhoz való nem megfelelő csatlakozását okozza, a szinaptikus jelküldésben és a látásban eltéréseket okozva. Funkciója ismeretlen, de a pikachurin a normál fotoreceptorszalagszinapszis-képződésben és a látás fiziológiai funkcióiban játszik szerepet.[8]
Kapcsolódó betegségek, izomdisztrófiák
[szerkesztés]A veleszületett izomdisztrófiák, például az izom–szem–agy betegség oka az α-disztroglikán nem megfelelő mértékű glikozilációja, hibás fotoreceptor-szinaptikus funkciót okozva. A pikachurin fontos ennek megakadályozásához. A fotoreceptorok szalagszinapszisa és a bipoláris dendritek közt a pikachurin által lehetővé tett pontos kölcsönhatások segíthetik az izomdisztrófiás betegek retinális elektrofiziológiai eltéréseinek molekuláris mechanizmusát. Az izom–szem–agy disztrófia oka a POMGnT1 vagy a LARGE mutációja. E két gén az O-mannóz poszttranszlációs módosulását közvetíti, mely a disztroglikánhoz kapcsolódó pikachurinhoz fontos, tehát az izom–szem–agy betegség a pikachurin–α-disztroglikán kölcsönhatások hipoglikozilációja.[8]
Terápiás alkalmazások
[szerkesztés]Mivel a pikachurin feltehetően jobb látást eredményez, Szató és társai az Oszakai Biológiai Intézetnél feltételezik, hoogy ez retinitis pigmentosa és más szembetegségek kezelésére is használható.[2][9]
Jegyzetek
[szerkesztés]- ↑ Entrez Gene: EGF-like
- ↑ a b c d e f (2008. augusztus 1.) „Pikachurin, a dystroglycan ligand, is essential for photoreceptor ribbon synapse formation”. Nature Neuroscience 11 (8), 923–31. o. DOI:10.1038/nn.2160. PMID 18641643.
- ↑ (2009. október 1.) „Model of aberrant DNA methylation patterns and its applications in epithelial ovarian cancer.” (kínai nyelven). Zhonghua Fu Chan Ke Za Zhi 44 (10), 754–9. o. PMID 20078962.
- ↑ a b (2010. október) „Post-translational maturation of dystroglycan is necessary for pikachurin binding and ribbon synaptic localization”. The Journal of Biological Chemistry 285 (41), 31208–16. o. DOI:10.1074/jbc.M110.116343. PMID 20682766. PMC 2951195.
- ↑ a b Researchers: 'Pikachurin' protein linked with kinetic vision (angol nyelven). Daily Yomiuri Online . The Daily Yomiuri, 2008. július 22. [2008. július 27-i dátummal az eredetiből archiválva].
- ↑ (2009. október) „Visual impairment in the absence of dystroglycan”. The Journal of Neuroscience 29 (42), 13136–46. o. DOI:10.1523/JNEUROSCI.0474-09.2009. PMID 19846701. PMC 2965532.
- ↑ (2008. augusztus) „Unraveling the ribbon synapse”. Nature Neuroscience 11 (8), 857–859. o. DOI:10.1038/nn0808-857. PMID 18660835.
- ↑ a b (2011. február) „Pikachurin interaction with dystroglycan is diminished by defective O-mannosyl glycosylation in congenital muscular dystrophy models and rescued by LARGE overexpression”. Neuroscience Letters 489 (1), 10–15. o. DOI:10.1016/j.neulet.2010.11.056. PMID 21129441. PMC 3018538.
- ↑ „Researchers: 'Pikachurin' protein linked with kinetic vision”, Yomiuri Shimbun, 2008. július 22.. [2008. július 27-i dátummal az eredetiből archiválva] (Hozzáférés: 2008. július 22.)
Fordítás
[szerkesztés]Ez a szócikk részben vagy egészben a Pikachurin című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
Források
[szerkesztés]- Lightning-Fast Vision Protein Named After Pikachu Archiválva 2017. július 11-i dátummal a Wayback Machine-ben - 2008. július 24.