Retromer

Retromeeri on erikoistunut proteiinikompleksi , joka kerääntyy endosomeihin ja muodostaa rakkuloita , jotka palauttavat tiettyjä proteiineja , kuten happamia hydrolaasireseptoreita , Golgin laitteistoon (tarkemmin trans - Golgi-verkkoon) [1] [2] [3 ] .

Retromeerikompleksi on kuvattu tutkimuksessa happaman hydrolaasin lajittelusta mutanttihiivassa Saccharomyces cerevisiae , erityisesti karboksipeptidaasi Y:ssä (CPY). Se on tunnistettu kompleksiksi, joka vastaa pro-CPY-reseptorien (Vps10) retrogradisesta reitistä endosomeista trans -Golgi-verkkoon [4] .

Rakenne

Ihmisen retromeeri on heteropentameerinen kompleksi, joka koostuu lajittelevan neksiinin [ ( SNX1 , mahdollisesti myös SNX2 , SNX5 , SNX6 ) membraanidimeereistä ja tyhjiöproteiinien lajittelutrimeeristä ( Englantilainen vacuolar protein sorting (Vps) trimeeri ), joka sisältää proteiinit Vps26 , Vps29 ja Vps35 . SNX tarvitaan houkuttelemaan retromeeri endosomaaliseen kalvoon; siinä on useita erilaisia ​​proteiinimoduuleja, mukaan lukien PX -domeeni , joka sitoutuu fosforyloituun fosfoinositoliin PI(3)P , ja BAR -domeeni , joka vastaa dimerisaatiosta ja kiinnittymisestä kaareviin kalvoihin (on huomattava, että näitä domeeneja on myös muissa proteiineissa, jotka suorittavat samanlaisia ​​toimintoja). Retromeerikompleksin sitoutuminen lastiin saadaan aikaan ydintrimeerillä Vps35:n sitoutumisen kautta erilaisiin lastimolekyyleihin ( tarkemmin sanottuna jälkimmäisen sitoutuminen kuljetettujen kalvoproteiinien sytoplasmisiin pyrstöihin ) [5] [6] .  

Retromeerikompleksi on erittäin konservoitunut , ja homologeja löytyy ihmisistä, hiiristä ja sukkulamatosta Caenorhabditis elegans . Hiivassa sen muodostavat Vps35p-, Vps26p-, Vps29p-, Vps17p- ja Vps5p-proteiinit [7] .

Toimintamekanismi

Vps35-Vps29-Vps26-kompleksin sitoutuminen lastimolekyylien sytosolisiin domeeneihin (transmembraaniproteiinit endosomikalvossa) käynnistää retrogradisen reitin aktivaation ja lastin sisäänoton [8] . Ydinmuodostuskompleksi muodostuu VPS-proteiinien vuorovaikutuksesta yhdessä GTP -aktivoidun proteiinin Rab7 kanssa klatriinin , klatriiniadapteriproteiinien ja useiden muiden proteiinien kanssa [9] . SNX-dimeeri sitoutuu nukleaatiokompleksiin suoraan tai endosomin pintaa pitkin tapahtuvan lateraalisen liikkeen seurauksena. Tämä puolestaan ​​johtaa kalvon ulkonemiseen ja rakkuloiden muodostumiseen [10] [11] . Kun retromeeristen lastin kantajaproteiinien kompleksi on täysin muodostunut, proteiinit DNM2 ja EHD1 [12] katalysoivat sitä . Tätä helpottaa myös aktiinin polymeroituminen ja motorinen aktiivisuus. Kantajaproteiinin toimittaminen vastaanottajaosastoon johtaa kantajan vapautumiseen Rab7 :n ATP :n tai GTP:n hydrolyysillä. Lisäksi lastin kantajaproteiinit kuljetetaan trans -Golgiin moottoriproteiinien , esimerkiksi dyneiinin, avulla . Vps35-Vps29-Vps26-kompleksi ja SNX-dimeeri vapautuvat edelleen takaisin endosomaalisiin kalvoihin.

Toiminnot

Retromeerillä on keskeinen rooli useiden eri proteiinien palauttamisessa endosomeista trans -Golgi-verkkoon. Nyt on kuitenkin selvää, että tähän prosessiin liittyy muita komplekseja ja proteiineja. Vielä ei ole selvää, toimivatko he yhdessä retromeerin kanssa vai omalla tavallaan. On osoitettu, että retromeerikompleksi osallistuu erilaisten kalvoreseptorien, esimerkiksi kationista riippuvaisten [13] ja kationista riippumattomien mannoosi-6-fosfaatti -reseptorien , palautumiseen alkuperäisille kalvoille. (hiivan Vsp10-reseptorin toiminnallinen nisäkäsanalogi) [14] , Wntless- reseptori [15] , mukana Wnt-signalointireitissä, sortiliini 1 -proteiini [16] . Hiivassa retromeeri osallistuu Kex2p - ja DPAP-A-proteiinien kiertoon trans -Golgi- verkoston ja esivakuolaaristen osastojen välillä (samanlainen kuin hiivan endosomit). Retromeeriä tarvitaan myös CED-1:n, solun pintareseptorin, jota tarvitaan apoptoosin läpikäyneiden solujen fagosytoosiin , vaihtumiseen [17] .

Viime aikoina on osoitettu vikojen rooli retromeerivälitteisessä proteiinien lajittelussa Alzheimerin taudissa [18] ja Parkinsonin taudissa [19] .

Muistiinpanot

  1. ↑ Alberts et ai., 2013 , s. 1160-1161.
  2. ↑ Seaman MN Kierrätä reseptorisi retromeerillä.  (englanti)  // Solubiologian suuntaukset. - 2005. - Voi. 15, ei. 2 . - s. 68-75. - doi : 10.1016/j.tcb.2004.12.004 . — PMID 15695093 .
  3. ↑ Pfeffer SR Kalvokuljetus: retromeeri apuun.  (englanti)  // Nykyinen biologia : CB. - 2001. - Voi. 11, ei. 3 . - s. 109-111. — PMID 11231171 .
  4. ↑ Seaman MN , McCaffery JM , Emr SD Kalvopäällystekompleksi, joka on välttämätön endosomeista Golgiin retrogradiselle kuljetukselle hiivassa.  (Englanti)  // The Journal of Cell Biology. - 1998. - Voi. 142, nro 3 . - s. 665-681. — PMID 9700157 .
  5. ↑ Alberts et ai., 2013 , s. 1161.
  6. ↑ Seaman MN Cargo-selektiivinen endosomaalinen lajittelu Golgille hakemista varten vaatii retromeerin.  (Englanti)  // The Journal of Cell Biology. - 2004. - Voi. 165, nro 1 . - s. 111-122. - doi : 10.1083/jcb.200312034 . — PMID 15078902 .
  7. ↑ Wassmer T. , Attar N. , Bujny MV , Oakley J. , Traer CJ , Cullen PJ . Toiminnan menetysnäyttö paljastaa SNX5:n ja SNX6:n mahdollisina nisäkäsretromeerin komponentteina.  (englanniksi)  // Solutieteen lehti. - 2007. - Voi. 120, ei. Pt 1 . - s. 45-54. - doi : 10.1242/jcs.03302 . — PMID 17148574 .
  8. ↑ Nothwehr SF , Ha SA , Bruinsma P. Hiivan kalvoproteiinien lajittelu endosomista Golgiin -reitiksi sisältää niiden sytosolisten domeenien suoran vuorovaikutuksen Vps35p:n kanssa.  (Englanti)  // The Journal of Cell Biology. - 2000. - Voi. 151, nro. 2 . - s. 297-310. — PMID 11038177 .
  9. ↑ McGough IJ , Cullen PJ Viimeaikaiset edistysaskeleet retromeeribiologiassa.  (englanti)  // Liikenne (Kööpenhamina, Tanska). - 2011. - Voi. 12, ei. 8 . - s. 963-971. - doi : 10.1111/j.1600-0854.2011.01201.x . — PMID 21463457 .
  10. ↑ Shimada A. , Niwa H. , Tsujita K. , Suetsugu S. , Nitta K. , Hanawa-Suetsugu K. , Akasaka R. , Nishino Y. , Toyama M. , Chen L. , Liu ZJ , Wang BC , Yamamoto M. , Terada T. , Miyazawa A. , Tanaka A. , Sugano S. , Shirouzu M. , Nagayama K. , Takenawa T. , Yokoyama S. Kaarevat EFC/F-BAR-alueen dimeerit on liitetty päästä päähän filamentti kalvon invaginaatioon endosytoosissa.  (englanniksi)  // Solu. - 2007. - Voi. 129, nro. 4 . - s. 761-772. - doi : 10.1016/j.cell.2007.03.040 . — PMID 17512409 .
  11. ↑ Bhatia VK , Madsen KL , Bolinger PY , Kunding A. , Hedegård P. , Gether U. , Stamou D. Amfipaattiset motiivit BAR-alueissa ovat välttämättömiä kalvon kaarevuuden havaitsemiseksi.  (englanniksi)  // EMBO-lehti. - 2009. - Vol. 28, nro. 21 . - P. 3303-3314. - doi : 10.1038/emboj.2009.261 . — PMID 19816406 .
  12. ↑ Walseng E. , Bakke O. , Roche PA Tärkeimmät histokompatibiliteettikompleksit, luokan II peptidikompleksit internalisoituvat käyttämällä klatriinista ja dynamiinista riippumatonta endosytoosireittiä.  (englanti)  // The Journal of Biological Chemistry. - 2008. - Voi. 283, nro 21 . - P. 14717-14727. - doi : 10.1074/jbc.M801070200 . — PMID 18378669 .
  13. ↑ Arighi CN , Hartnell LM , Aguilar RC , Haft CR , Bonifacino JS Nisäkkään retromeerin rooli kationista riippumattoman mannoosi-6-fosfaattireseptorin lajittelussa.  (Englanti)  // The Journal of Cell Biology. - 2004. - Voi. 165, nro 1 . - s. 123-133. - doi : 10.1083/jcb.200312055 . — PMID 15078903 .
  14. ↑ Eaton S. Retromer hakee wntless.  (englanti)  // Kehityssolu. - 2008. - Voi. 14, ei. 1 . - s. 4-6. - doi : 10.1016/j.devcel.2007.12.014 . — PMID 18194646 .
  15. ↑ Belenkaya TY , Wu Y. , Tang X. , Zhou B. , Cheng L. , Sharma YV , Yan D. , Selva EM , Lin X. Retromeerikompleksi vaikuttaa Wnt-eritykseen kierrättämällä ilman endosomeista trans-Golgi-verkkoon .  (englanti)  // Kehityssolu. - 2008. - Voi. 14, ei. 1 . - s. 120-131. - doi : 10.1016/j.devcel.2007.12.003 . — PMID 18160348 .
  16. ↑ Canuel M. , Korkidakis A. , Konnyu K. , Morales CR Sortilin välittää katepsiinien D ja H lysosomaalista kohdentamista.  //  Biokemiallinen ja biofysikaalinen tutkimusviestintä. - 2008. - Voi. 373, nro 2 . - s. 292-297. - doi : 10.1016/j.bbrc.2008.06.021 . — PMID 18559255 .
  17. ↑ Chen D. , Xiao H. , Zhang K. , Wang B. , Gao Z. , Jian Y. , Qi X. , Sun J. , Miao L. , Yang C. Retromeeriä tarvitaan apoptoottisten solujen puhdistumiseen fagosyyttisen reseptorin avulla kierrätys.  (englanti)  // Tiede (New York, NY). - 2010. - Vol. 327, nro 5970 . - s. 1261-1264. - doi : 10.1126/tiede.1184840 . — PMID 20133524 .
  18. ↑ Muhammad A. , Flores I. , Zhang H. , Yu R. , Staniszewski A. , Planel E. , Herman M. , Ho L. , Kreber R. , Honig LS , Ganetzky B. , Duff K. , Arancio O . , Pieni SA Alzheimerin taudissa havaittu retromeerin puutos aiheuttaa aivotursotoiminnan toimintahäiriötä, hermoston rappeutumista ja Abetan kertymistä.  (englanti)  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United of America. - 2008. - Voi. 105, nro. 20 . - P. 7327-7332. - doi : 10.1073/pnas.0802545105 . — PMID 18480253 .
  19. ↑ [1] . — PMID 21763483 .

Kirjallisuus