Профилин (Hjksnlnu)

Профилин — это актин-связывающий белок, участвующий в обеспечении динамической нестабильности и реструктуризации актинового цитоскелета.

Профилин найден во всех эукариотических организмах в большинстве клеток. Профилин важен для пространственного и временного контроля роста актиновых филаментов, который является естественным процессом при клеточном движении и смене клеточной формы. Эта реструктуризация актинового цитоскелета сопровождает такие процессы, как развитие органов, заживление ран и уничтожение инфекционных агентов клетками иммунной системы. Профилин также связывает последовательности, богатые пролином, в различных белках. Несмотря на то, что большая часть профилина связана с актином, у него ещё есть более 50 партнёров для связывания, многие из которых родственны актину. Профилин также вовлечён в процессы, происходящие в клеточном ядре, такие, как сплайсинг мРНК^[1]. Профилин связывает некоторые виды мембранных фосфолипидов (фосфатидилинозитол 4,5- бифосфат и инозитолтрифосфат). Функция этих взаимодействий - поддержание профилина в неактивной форме. Он может быть активирован действием фермента фосфолипазы С. Профилин — главный аллерген, содержащийся в пыльце берёзы и многих травянистых растений.

Источники профилина и распространение

Профилин — это белок с молекулярной массой 14-16 кДа. Единственный ген профилина есть у дрожжей, насекомых и червей, несколько генов - у многих других организмов, включая растения (например, в томатах^[2]). В клетках млекопитающих были открыты 4 изоформы профилина, из которых профилин-I присутствует во многих тканях, в то время как профилин-II преобладает в мозгу и почках^[3].

Профилин в регуляции динамики актина

Профилин усиливает рост актиновых микрофиламентов двумя путями:

Профилин связывается с мономерным актином, занимая актин-актиновую контактирующую сторону; таким образом профилин уменьшает пул мономеров актина, которые могут быть полимеризованы. Однако, профилин также катализирует обмен связанной с актином АДФ на АТФ, преобразуя трудно полимеризуемые АДФ-связанные актиновые мономеры в легко полимеризуемые АТФ-связанные актиновые мономеры. Кроме того, профилин имеет большее сродство к АТФ- , чем с АДФ-связанным актиновыми мономерами. Поэтому в смеси актина, профилина и нуклеотидов (АТФ и АТФ) актин будет полимеризоваться в определённом количестве, которое можно рассчитать по закону действующих масс.
Профилин-актиновые комплексы включаются в растущие актиновые полимеры благодаря таким белкам, как формин — белок синдрома Вискотта — Олдрича и VASP (все они содержат богатые пролинов FH-2 домены). Полимеризация актина при помощи этих белков идет гораздо быстрее, чем без их участия. Профилин необходим для такой быстрой полимеризации, так как он обеспечивает связывание актиновых мономеров с богатыми пролином белками. Профилин — один из наиболее распространённых белков, связывающих актиновые мономеры. Такие белки, как CAP и (у млекопитающих) тимозинβ4 имеют некоторые функциональные сходства с профилином. С другой стороны, ADF/кофилины могут замедлять и предотвращать действие профилина.

История открытия профилина

Впервые профилин был описан Уно Линдбергом и его помощниками в начале 1970-х как белок, связывающий актиновые мономеры^[4]. Это произошло после осознания того факта, что не только в мышечных, но и в немышечных клетках актин присутствует в больших количествах, хотя часто в неполимеризованном состоянии. Затем возникло мнение, что профилин изолирует актиновые мономеры (удерживает их в форме про-филаментов) и высвобождает их после сигнала, позволяющего начать быструю сборку актиновых мономеров в филаменты.

Ссылки

↑ Di Nardo A., Gareus R., Kwiatkowski D., Witke W. Alternative splicing of the mouse profilin II gene generates functionally different profilin isoforms. (англ.) // Journal Of Cell Science. — 2000. — November (vol. 113 Pt 21). — P. 3795—3803. — doi:10.1242/jcs.113.21.3795. — PMID 11034907. [исправить]
↑ Аллерген f25 ‑ томаты, IgE (ImmunoCAP) (рус.). Дата обращения: 5 апреля 2023. Архивировано 5 апреля 2023 года.
↑ Witke W., Podtelejnikov A. V., Di Nardo A., Sutherland J. D., Gurniak C. B., Dotti C., Mann M. In mouse brain profilin I and profilin II associate with regulators of the endocytic pathway and actin assembly. (англ.) // The EMBO Journal. — 1998. — 16 February (vol. 17, no. 4). — P. 967—976. — doi:10.1093/emboj/17.4.967. — PMID 9463375. [исправить]
↑ Carlsson L., Nyström L. E., Sundkvist I., Markey F., Lindberg U. Actin polymerizability is influenced by profilin, a low molecular weight protein in non-muscle cells. (англ.) // Journal Of Molecular Biology. — 1977. — 25 September (vol. 115, no. 3). — P. 465—483. — doi:10.1016/0022-2836(77)90166-8. — PMID 563468. [исправить]

[1] Di Nardo A., Gareus R., Kwiatkowski D., Witke W. Alternative splicing of the mouse profilin II gene generates functionally different profilin isoforms. (англ.) // Journal Of Cell Science. — 2000. — November (vol. 113 Pt 21). — P. 3795—3803. — doi:10.1242/jcs.113.21.3795. — PMID 11034907. [исправить]

[2] Аллерген f25 ‑ томаты, IgE (ImmunoCAP) (рус.). Дата обращения: 5 апреля 2023. Архивировано 5 апреля 2023 года.

[3] Witke W., Podtelejnikov A. V., Di Nardo A., Sutherland J. D., Gurniak C. B., Dotti C., Mann M. In mouse brain profilin I and profilin II associate with regulators of the endocytic pathway and actin assembly. (англ.) // The EMBO Journal. — 1998. — 16 February (vol. 17, no. 4). — P. 967—976. — doi:10.1093/emboj/17.4.967. — PMID 9463375. [исправить]

[4] Carlsson L., Nyström L. E., Sundkvist I., Markey F., Lindberg U. Actin polymerizability is influenced by profilin, a low molecular weight protein in non-muscle cells. (англ.) // Journal Of Molecular Biology. — 1977. — 25 September (vol. 115, no. 3). — P. 465—483. — doi:10.1016/0022-2836(77)90166-8. — PMID 563468. [исправить]

[1]

[2]

[3]

[4]