RMDN3

S Wikipedije, slobodne enciklopedije
RMDN3
Identifikatori
AliasiRMDN3
Vanjski ID-jeviOMIM: 611873 MGI: 1915059 HomoloGene: 34926 GeneCards: RMDN3
Lokacija gena (čovjek)
Hromosom 15 (čovjek)
Hrom.Hromosom 15 (čovjek)[1]
Hromosom 15 (čovjek)
Genomska lokacija za RMDN3
Genomska lokacija za RMDN3
Bend15q15.1Početak40,735,884 bp[1]
Kraj40,755,851 bp[1]
Lokacija gena (miš)
Hromosom 2 (miš)
Hrom.Hromosom 2 (miš)[2]
Hromosom 2 (miš)
Genomska lokacija za RMDN3
Genomska lokacija za RMDN3
Bend2|2 E5Početak118,967,482 bp[2]
Kraj118,987,515 bp[2]
Ontologija gena
Molekularna funkcija GO:0001948, GO:0016582 protein binding
Ćelijska komponenta citoplazma
integral component of membrane
mitochondrial outer membrane
Diobeno vreteno
spindle pole
Mikrotubula
citoskelet
membrana
mitohondrija
Jedro
mitochondrial membranes
Biološki proces Ćelijska diferencijacija
cellular calcium ion homeostasis
GO:0097285 Apoptoza
Izvori:Amigo / QuickGO
Ortolozi
VrsteČovjekMiš
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq (mRNK)
NM_001304802
NM_018145
NM_001323894
NM_001323895
NM_001323896

NM_001323897

NM_001033136

RefSeq (bjelančevina)
NP_001291731
NP_001310823
NP_001310824
NP_001310825
NP_001310826

NP_060615

NP_001028308

Lokacija (UCSC)Chr 15: 40.74 – 40.76 MbChr 2: 118.97 – 118.99 Mb
PubMed pretraga[3][4]
Wikipodaci
Pogledaj/uredi – čovjekPogledaj/uredi – miš

Protein 3 regulacije dinamičnosti mikrotubula (RMDN3), mnogo poznatiji kao interaktivni protein 51 tirozin-fosfataze (PTPIP51), je protein koji je kod ljudi kodiran genom RMDN3 sa hromosoma 15.[5][6]

Lv wet al. (2006) utvrdili su da gen FAM82C sadrži 13 egzona i da se proteže na skoro 20 kb, a Stenzinger et al. (2005) objavili su da se gen FAM82C nalazi na hromosomu 15, regija q15.1.[7][8]

Ovaj protein doprinosi višestrukim biološkim funkcijama, uključujući ćelijsku diferencijaciju, proliferaciju, pokretljivost, stvaranje citoskeleta i apoptozu, a povezan je s brojnim karcinomima.[9][10][11]

Aminokiselinska sekvenca[uredi | uredi izvor]

Dužina polipeptidnog lanca je 470 aminokiselina, a molekulska težina 52.118 [12].

1020304050
MSRLGALGGARAGLGLLLGTAAGLGFLCLLYSQRWKRTQRHGRSQSLPNS
LDYTQTSDPGRHVMLLRAVPGGAGDASVLPSLPREGQEKVLDRLDFVLTS
LVALRREVEELRSSLRGLAGEIVGEVRCHMEENQRVARRRRFPFVRERSD
STGSSSVYFTASSGATFTDAESEGGYTTANAESDNERDSDKESEDGEDEV
SCETVKMGRKDSLDLEEEAASGASSALEAGGSSGLEDVLPLLQQADELHR
GDEQGKREGFQLLLNNKLVYGSRQDFLWRLARAYSDMCELTEEVSEKKSY
ALDGKEEAEAALEKGDESADCHLWYAVLCGQLAEHESIQRRIQSGFSFKE
HVDKAIALQPENPMAHFLLGRWCYQVSHLSWLEKKTATALLESPLSATVE
DALQSFLKAEELQPGFSKAGRVYISKCYRELGKNSEARWWMKLALELPDV
TKEDLAIQKDLEELEVILRD
Simboli

Struktura[uredi | uredi izvor]

PTPIP51 sadrži dva konzervirana domena, zvana konzerviranom regijom 1 (CR1) i konzerviranom regijom 2 (CR2), koje služe kao mjesta vezanja za 14-3-3 proteina. Blizu ovih konzerviranih domena nalaze se dva tirozinska ostatka, tirozin 53 i 158, koji služe kao mjesta fosforilacije za različite kinaze.[10] Pored toga, PTPIP51 ima mitohondrijsku sekvencu ciljanja na svom N-terminalu, koji je odgovoran za induciranje apoptoze, iako nekim varijantama prerade nedostaje ova sekvenca.[5][13] Takođe sadrži domen upreden zavojnice sa 33 ostatka na položajima 92 – 124.[5]

Funkcija[uredi | uredi izvor]

PTPIP51 je član porodice RMDN proteina i lokalizira se na vanjskoj mitohondrijskoj membrani, citoplazmi i jedru.[5] Ovaj protein uključen je u ćelijsku diferencijaciju, proliferaciju, pokretljivost, stvaranju citoskeleta i apoptozu.[9][10] Ove biološke funkcije tako služe za olakšavanje razvoja sisara kroz procese kao što su stvaranje resica u posteljicama i angiogeneza.[9][13] Konkretno, eksprimira se u diferenciranim ćelijama i tkivima, poput folikulske i interfolikulske epiderme, epitela, skeletnih mišića, testisa i nervnog tkiva.[9][13] PTPIP51 se također različito izražava u neutrofilima, ali ne i u drugim imunskim ćwlijama, te stoga može sudjelovati u signalizaciji i razvoju mijeloidnih ćelija, interakcijom s TCPTP i PTP1B.[13] Njegove interakcije sa PTP1B, zajedno s proteinima 14-3-3β, Raf-1, c-Src, PKA i DAGKα, određuju mehanizme kojima utiče na put mitogen-aktivirane protein.kinaze (MAPK).[10] Primijećeno je da PTPIP51 inducira apoptozu, ometanjem mitohondrijskog membranskog potencijala, što rezultira oslobađanjem citohroma c.[14] Lv et al. (2006) pokazali su da je prekomjerna ekspresija PTPIP51 u i HeLa HEK293T ćelijama rezultirala apoptozom, koju karakterizira eksternalizacija fosfatidilserina, aktivacija kaspaze-3 (CASP3), cijepanje PARP i kondenzacija jedarne DNK. Nadalje, prekomjerna ekspresija PTPIP51 uzrokovala je smanjenje potencijala mitohondrijske membrane i oslobađanje citohroma c, što sugerira da PTPIP51 može biti uključen u put apoptoze posredovanog mitohondrijama/ citohromom c. Koristeći testove kosedimentacije, Oishi et al. (2007) pokazali su da ljudski proteini RMD1, RMD2 i RMD3 komuniciraju s mikrotubulama. Koristeći 2-hibridne analize kvasca i koimunoprecipitaciju, De Vos et al. (2012) otkrili su da je endogeni ljudski PTPIP51 komunicirao s membranskim proteinom endoplazmatskog retikuluma (ER) VAPB. Citoplazmatski C-terminalni domen PTPIP51 komunicirao je s citoplazmatskim N-terminalnim domenom VAPB. Utvrdili su da je dio VAPB lokaliziran na membranama povezanim s mitohondrijama, koje su specijalizirani ER domeni u neposrednoj blizini mitohondrija. Nokdaun ili VAPB ili PTPIP51 u ćelijama HEK293 odložio je unos kalcija u mitohondrije, nakon IP3R (ITPR1) induciranog oslobađanja kalcija iz zaliha ER, što je rezultiralo povećanom vršnom koncentracijom citosolnog kalcija. Zaključili su da PTPIP51 usmjerava lokalizaciju VAPB na membrane povezane s mitohondrijama i da su i VAPB i PTPIP51 uključeni u razmjenu kalcija između ER i mitohondrija.

Kloniranje i ekspresija[uredi | uredi izvor]

Stenzinger et al. (2005) dobili su djelimičnu cDNK koja kodira FAM82C i nazvali je PTPIP51, na 2-hibridnom skriningu kvasca u biblioteci ljudskih T-ćelija Jurkat, koristeći proteinsko-tirozin-fosfatazu-1B (PTPN1) i T-ćelijsku protein-tirozin-fosfatazu ( PTPN2) kao sonu. Analizom baze podataka identificirali su cDNK pune dužine. Izvedeni protein pune dužine sadrži 470 aminokiselina i ima izračunatu molekulsku masu od 52,1 kD. PTPIP51 ima navodni N-terminalni signalni peptid, motiv potencijalne DNK fotolizaze, motiv cinkovog prsta i N– i C-terminalni tetratrikopeptidni ponavljač. Northern blot analiza Jurkat ćelija otkrila je 3-kb PTPIP511 transkript, a Western blot analiza otkrila je 52 kD protein. Hibridizacija in situ, Western blot analiza, imunohistojemija i imunozlatna elektronska mikroskopija tkiva ljudi i glodara pokazali su visok nivo ekspresije PTPIP51 u epidermi i seminifernom epitelu, pretežno u keratinocitima i diferenciraju spermatocite prvog reda do spermatida. U skeletnim mišićima, ekspresija PTPIP51 bila je ograničena na vlakna koja se brzo trzaju, sa pretežnom lokalizacijom na A-trakama. U površinskim epitelima koji sadrže trepljaste ćelije, PTPIP51 iRNK i protein lokalizirani u malom obodu ispod adlumnske ćelijske membrane i na površinama trepavičastih membrana, a elektronska mikroskopija je pokazala PTPIP51 pored mikrotubula i baznog tijela. PTPIP51 je također eksprimiran u hipokampusim neuronima, ganglijskim ćelijama autonomnog nervnog sistema i aksonima perifernog nervnog sistema.

PCR-analizom, Lv et al. (2006) klonirali su PTPIP51 iz biblioteke cDNK bubrega. Identificirali su transmembranski domen i sekvencu ciljanja mitohondrija blizu N-kraja PTPIP51. Northern blot analizom otkriven je transkript od 2,4 kb u svim ispitivanim tkivima, s manjim transkriptima od 4 i 8 kb u malom mozgu. RT-PCR je detektirao ekspresiju PTPIP51 u svim ispitivanim tkivima tumora i ljudskim ćelijskim linijama. Fluorescentno označeni PTPIP51 kolokalizovan je mitohondrijskim markerom u transficiranim ljudskim HEK293T ćelijama. Pretragom baze podataka, Oishi et al. (2007) identificirali su tri ljudska proteina koja se odnose na porodicu proteina povezanih s mikrotubulama u C. elegans: RMD1 (FAM82B), RMD2 (FAM82A) i RMD3. Izvedeni proteini u obje vrste sadrže više domena sa upredenom zavojnicom i lokalizuju se u vretenaste mikrotubule i vretenske polove tokom diobe ćelija.[15]

Koristeći probavu proteazama i diferencijalnu solubilizaciju, De Vos et al. (2012) pokazali su da je endogeniljudskii PTIP51 vanjski protein mitohondrijske membrane sa C-terminalnim domenom koji se projicira u citosol.[16]

Klinički značaj[uredi | uredi izvor]

Malo poznatog o proteinu RMDN3, s obzirom na njegov klinički značaj, osim očigledne uloge u onkološkim promjenama. Glavni mehanizam za protein RMDN3 je njegova uloga kao apoptotskog sastojka. Tokom normalnih embrionskih procesa ili tokom povrede ćelija (poput povrede ishemijom-reperfuzijom tokom srčanih i moždanih udara) ili tokom razvoja i procesa u karcinoma, apoptotske ćelije imaju strukturne promjene, uključujući skupljanje ćelija, uvijanje plazmamembrane, jedarnu kondenzaciju i fragmentaciju DNK i jedra. Nakon toga slijedi fragmentacija u apoptotska tijela koja fagociti brzo uklanjaju, sprečavajući tako upalni odgovor.[17] To je način ćelijske smrti definiran karakterističnim morfološkim, biohemijskim i molekulnim promjenama. Prvo je opisana kao "skupljajuća nekroza", a zatim je ovaj izraz zamijenjen apoptozom kako bi se naglasila njena uloga suprotna mitozi u kinetici tkiva. U kasnijim fazama apoptoze, cijela ćelija postaje fragmentirana, formirajući niz apoptotnih tijela ograničenih plazmamembranom, koja sadrže jedarne i/ili citoplazmatske elemente. Ultrastrukturni izgled nekroze prilično je različit, a glavne karakteristike su oticanje mitohondrija, raspad plazmamembrane i ćelijska dezintegracija. Apoptoza se javlja u mnogim fiziološkim i patološkim procesima. Ima važnu ulogu tokom embrionskog razvoja kao programirana ćelijska smrt i prati razne normalne involutivne procese u kojima služi kao mehanizam za uklanjanje "neželjenih" ćelija.

I protein i iRNK PTPIP51 upleteni su u različite karcinome, uključujući rak prostate (PCa), karcinom keratinocita, karcinom baznih ćelija i karcinom pločastih ćelija.[9][11][13] It is hypothesized that overexpression of PTPIP51 in PCa results from retrotransposon elements activated by CpG island hypomethylation, which has been observed in late prostate carcinogenesis.[9] Štaviše, primijećeno je da protein utiče na PTP1B, kako bi djelovao na put MAPK kod akutne mijeloidne leukemije.[10] Pored karcinoma, PTPIP51 povezan je i s benignom hiperplazijom prostate (BPH) i, nadalje, sa stanjima povezanim sa BPH, uključujući starenje i disfunkciju donjeg dijela urinarnog trakta.[9]

Interakcije[uredi | uredi izvor]

Pokazano je da RMDN3 komunicira sa:

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000137824 - Ensembl, maj 2017
  2. ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000070730 - Ensembl, maj 2017
  3. ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  5. ^ a b c d "Q96TC7 - RMD3_HUMAN".
  6. ^ "Entrez Gene: Regulator of microtubule dynamics protein 3".
  7. ^ Lv, B. F., Yu, C. F., Chen, Y. Y., Lu, Y., Guo, J. H., Song, Q. S., Ma, D. L., Shi, T. P., Wang, L. Protein tyrosine phosphatase interacting protein 51 (PTPIP51) is a novel mitochondria protein with an N-terminal mitochondrial targeting sequence and induces apoptosis. Apoptosis 11: 1489-1501, 2006. PubMed: 16820967
  8. ^ Stenzinger, A., Kajosch, T., Tag, C., Porsche, A., Welte, I., Hofer, H. W., Steger, K., Wimmer, M. The novel protein PTPIP51 exhibits tissue- and cell-specific expression. Histochem. Cell Biol. 123: 19-28, 2005. PubMed: 15609043
  9. ^ a b c d e f g h i j Koch P, Petri M, Paradowska A, Stenzinger A, Sturm K, Steger K, Wimmer M (Dec 2009). "PTPIP51 mRNA and protein expression in tissue microarrays and promoter methylation of benign prostate hyperplasia and prostate carcinoma". The Prostate. 69 (16): 1751–62. doi:10.1002/pros.21025. PMID 19691131.
  10. ^ a b c d e f g h i j k l m Brobeil A, Bobrich M, Tag C, Wimmer M (Jul 2012). "PTPIP51 in protein interactions: regulation and in situ interacting partners". Cell Biochemistry and Biophysics. 63 (3): 211–22. doi:10.1007/s12013-012-9357-y. PMID 22544307.
  11. ^ a b Barop J, Sauer H, Steger K, Wimmer M (maj 2009). "Differentiation-dependent PTPIP51 expression in human skeletal muscle cell culture". The Journal of Histochemistry and Cytochemistry. 57 (5): 425–35. doi:10.1369/jhc.2008.952846. PMC 2675071. PMID 19124842.
  12. ^ "UniProt, Q96TC7". Pristupljeno 17. 7. 2021.
  13. ^ a b c d e Koch P, Stenzinger A, Viard M, Märker D, Mayser P, Nilles M, Schreiner D, Steger K, Wimmer M (Oct 2008). "The novel protein PTPIP51 is expressed in human keratinocyte carcinomas and their surrounding stroma". Journal of Cellular and Molecular Medicine. 12 (5B): 2083–95. doi:10.1111/j.1582-4934.2008.00198.x. PMC 4506173. PMID 19012732.
  14. ^ Lv BF, Yu CF, Chen YY, Lu Y, Guo JH, Song QS, Ma DL, Shi TP, Wang L (Sep 2006). "Protein tyrosine phosphatase interacting protein 51 (PTPIP51) is a novel mitochondria protein with an N-terminal mitochondrial targeting sequence and induces apoptosis". Apoptosis. 11 (9): 1489–501. doi:10.1007/s10495-006-8882-9. PMID 16820967.
  15. ^ Oishi, K., Okano, H., Sawa H. RMD-1, a novel microtubule-associated protein, functions in chromosome segregation in Caenorhabditis elegans. J. Cell Biol. 179: 1149-1162, 2007. Note: Erratum: J. Cell Biol. 186: 629 only, 2009. PubMed: 18070910
  16. ^ De Vos, K. J., Morotz, G. M., Stoica, R., Tudor, E. L., Lau, K.-F., Ackerly, S., Warley, A., Shaw, C. E., Miller, C. C. J. VAPB interacts with the mitochondrial protein PTPIP51 to regulate calcium homeostasis. Hum. Molec. Genet. 21: 1299-1311, 2012. PubMed: 22131369
  17. ^ Kerr JF, Wyllie AH, Currie AR (Aug 1972). "Apoptosis: a basic biological phenomenon with wide-ranging implications in tissue kinetics". British Journal of Cancer. 26 (4): 239–57. doi:10.1038/bjc.1972.33. PMC 2008650. PMID 4561027.
  18. ^ De Vos, KJ; Mórotz, GM; Stoica, R; Tudor, EL; Lau, KF; Ackerley, S; Warley, A; Shaw, CE; Miller, CC (15. 3. 2012). "VAPB interacts with the mitochondrial protein PTPIP51 to regulate calcium homeostasis". Human Molecular Genetics. 21 (6): 1299–311. doi:10.1093/hmg/ddr559. PMC 3284118. PMID 22131369.