TUBA1A - TUBA1A
Тубулина альфа-1A цепь представляет собой белок , который у человека кодируется TUBA1A гена .
Фон
TUBA1A - это структурный ген, кодирующий тубулин, продукт Alpha 1A. Продукт TUBA1A представляет собой альфа-тубулин, который участвует в образовании микротрубочек - структурных белков, которые участвуют в структуре цитоскелета. В частности, микротрубочки состоят из гетеродимера молекул альфа и бета-тубулина. Cowan et al. продемонстрировали, что bα1 является первичным α-тубулином головного мозга человека и что он экспрессируется исключительно в этой структуре посредством Нозерн-блоттинга. Miller et al. более подробно остановился на роли α-тубулинов и процессе развития и созревания нейронов, сравнивая экспрессию крысинских α-тубулинов Tα1 и T26. Эти два крысиных α-тубулина являются гомологами bα1 и kα1, показывая, что крысиный гомолог человеческого TUBA1A (Tα1) имел повышенную экспрессию во время расширения нейрональных процессов. Культивирование клеток феохромоцитомы с фактором роста нервов (NGF) индуцировало дифференцировку и развитие нейрональных процессов. Нозерн-блоттинг показал заметно повышенные уровни экспрессии мРНК Tα1; Экспрессия мРНК T26 минимально увеличивалась при воздействии NGF. Эти данные предполагают, что TUBA1A моделирует мозг, участвуя в управлении миграцией нейронов за счет способности микротрубочек легко образовывать и разрушать полимеры, расширять и втягивать отростки, вызывая нуклеокинез. Poirier et al. использовали гибридизацию РНК in situ, чтобы показать экспрессию TUBA1A в эмбрионе мышей; срезы эмбрионов 16.5 дня эмбриона «показали сильную маркировку в конечном мозге, промежуточном и среднем мозге, развивающемся мозжечке, стволе головного мозга, спинном мозге и ганглиях задних корешков».
Функция
Микротрубочки эукариотического цитоскелета выполняют важные и разнообразные функции и состоят из гетеродимера альфа- и бета-тубулинов. Гены, кодирующие эти составляющие микротрубочек, принадлежат к суперсемейству тубулинов, которое состоит из шести различных семейств. Гены из семейств альфа, бета и гамма тубулина обнаружены у всех эукариот. Альфа- и бета-тубулины представляют собой основные компоненты микротрубочек, в то время как гамма-тубулин играет решающую роль в зарождении сборки микротрубочек. Существует множество генов альфа и бета тубулина, которые высоко консервативны среди видов. Этот ген кодирует альфа-тубулин и очень похож на ген Tuba1 мыши и крысы. Исследования Нозерн-блоттинга показали, что экспрессия гена преимущественно обнаруживается в морфологически дифференцированных неврологических клетках. Этот ген является одним из трех генов альфа-тубулина в кластере на хромосоме 12q.
Взаимодействия
Было показано, что TUBA1A взаимодействует с PAFAH1B1 .
Болезнь
Мутации гена TUBA1A клинически проявляются как лиссэнцефалия 3-го типа. В целом лиссэнцефалия характеризуется агирией (отсутствие извилин и борозд в мозгу - гладкий мозг), судорожной активностью, задержкой развития, а также умственной отсталостью и психомоторной отсталостью, часто в значительной степени. Симптомы лизэнцефалии Lis3 не особенно отличаются от генерализованной лизэнцефалии (Lis1, относящейся к PAFAH1B1). Диагноз лиссэнцефалии обычно ставится на основании профиля симптомов, тогда как отнесение к конкретному типу определяется с помощью микроматрицы. Лечение симптоматическое; противосудорожные препараты при судорожной активности, гастростомия по кнопке g для кормления ребенка, физиотерапия при мышечных расстройствах. Мутация TUBA1A часто встречается при микролисэнцефалии.
Модель животных
Keays et al. описывают мышь с мутацией гена TUBA1A, индуцированной N-этил-N-нитрозомочевиной. Соответствующая точечная мутация привела к S140G; сайт мутации участвует в N-сайте образовавшегося α-тубулина и участвует в стабилизации полимера α-β тубулина путем связывания GTP на этом сайте. Мутация S140G привела к образованию «нарушенного кармана связывания GTP». Авторы отмечают дефекты, связанные с корковыми слоями II / III и IV, особенно с миграцией корковых нейронов (по отношению к аналогам дикого типа), показывая, что мутация S140G имеет ценность в качестве модели для детализации заболевания, связанного с гомологом TUBA человека.
использованная литература
дальнейшее чтение
- Десаи А., Митчисон Т.Дж. (июль 1998 г.). «Структуры тубулина и ФцЗ: функциональное и терапевтическое значение». BioEssays . 20 (7): 523–7. DOI : 10.1002 / (SICI) 1521-1878 (199807) 20: 7 <523 :: AID-BIES1> 3.0.CO; 2-L . PMID 9722999 .
- Oakley BR (декабрь 2000 г.). «Обилие тубулинов». Тенденции в клеточной биологии . 10 (12): 537–42. DOI : 10.1016 / S0962-8924 (00) 01857-2 . PMID 11121746 .
- Датчер С.К. (февраль 2001 г.). «Братство тубулина: от альфы к этой». Текущее мнение в клеточной биологии . 13 (1): 49–54. DOI : 10.1016 / S0955-0674 (00) 00173-3 . PMID 11163133 .
- Миллер Ф. Д., Наус СС, Дюран М, Блум Ф. Е., Милнер Р. Дж. (Декабрь 1987 г.). «Изотипы альфа-тубулина по-разному регулируются во время созревания нейронов» . Журнал клеточной биологии . 105 (6 Pt 2): 3065–73. DOI : 10,1083 / jcb.105.6.3065 . PMC 2114727 . PMID 3693406 .
- Коуэн, штат Нью-Джерси, Добнер П.Р., Фукс Э.В., Кливленд Д.В. (октябрь 1983 г.). «Экспрессия генов альфа-тубулина человека: межвидовая консервация 3 'нетранслируемых областей» . Молекулярная и клеточная биология . 3 (10): 1738–45. DOI : 10.1128 / mcb.3.10.1738 . PMC 370035 . PMID 6646120 .
- Александрова Н., Никлински Дж., Блисковский В., Оттерсон Г.А., Блейк М., Кэй Ф.Дж., Зажак-Кайе М. (сентябрь 1995 г.). «N-концевой домен c-Myc ассоциируется с альфа-тубулином и микротрубочками in vivo и in vitro» . Молекулярная и клеточная биология . 15 (9): 5188–95. DOI : 10,1128 / MCB.15.9.5188 . PMC 230766 . PMID 7651436 .
- Сапир Т., Эльбаум М., Райнер О. (декабрь 1997 г.). «Уменьшение катастрофических событий микротрубочек с помощью LIS1, субъединицы ацетилгидролазы фактора активации тромбоцитов» . Журнал EMBO . 16 (23): 6977–84. DOI : 10.1093 / emboj / 16.23.6977 . PMC 1170301 . PMID 9384577 .
- Kinnunen T, Kaksonen M, Saarinen J, Kalkkinen N, Peng HB, Rauvala H (апрель 1998 г.). «Кортактин-Src-киназный сигнальный путь участвует в N-синдекан-зависимом разрастании нейритов» . Журнал биологической химии . 273 (17): 10702–8. DOI : 10.1074 / jbc.273.17.10702 . PMID 9553134 .
- Фаруки С., Гелен Р.Л., Асаи ди-джей (июль 2000 г.). «Syk-зависимое фосфорилирование микротрубочек в активированных В-лимфоцитах». Журнал клеточной науки . 113 (14): 2557–65. DOI : 10,1242 / jcs.113.14.2557 . PMID 10862713 .
- Watts NR, Sackett DL, Ward RD, Miller MW, Wingfield PT, Stahl SS, Steven AC (июль 2000 г.). «HIV-1 rev деполимеризует микротрубочки с образованием стабильных двухслойных колец» . Журнал клеточной биологии . 150 (2): 349–60. DOI : 10,1083 / jcb.150.2.349 . PMC 2180222 . PMID 10908577 .
- Germani A, Bruzzoni-Giovanelli H, Fellous A, Gisselbrecht S, Varin-Blank N, Calvo F (декабрь 2000 г.). «SIAH-1 взаимодействует с альфа-тубулином и разрушает кинезин Kid протеасомным путем во время митоза» . Онкоген . 19 (52): 5997–6006. DOI : 10.1038 / sj.onc.1204002 . PMID 11146551 .
- Пэйтон Дж. Э., Перрин Р. Дж., Клейтон Д. Ф., Джордж Дж. М. (ноябрь 2001 г.). «Белковые взаимодействия альфа-синуклеина в гомогенатах мозга и трансфицированных клетках». Исследование мозга. Молекулярное исследование мозга . 95 (1–2): 138–45. DOI : 10.1016 / S0169-328X (01) 00257-1 . PMID 11687285 .
- Бифулько М., Лаезза С., Стинго С., Вольф Дж. (Февраль 2002 г.). «2 ', 3'-Циклический нуклеотид 3'-фосфодиэстераза: мембраносвязанный, связанный с микротрубочками белок и мембранный якорь для тубулина» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 99 (4): 1807–12. Bibcode : 2002PNAS ... 99.1807B . DOI : 10.1073 / pnas.042678799 . PMC 122275 . PMID 11842207 .
- Saugstad JA, Yang S, Pohl J, Hall RA, Conn PJ (март 2002). «Взаимодействие между метаботропным рецептором глутамата 7 и альфа-тубулином» . Журнал нейрохимии . 80 (6): 980–8. DOI : 10.1046 / j.0022-3042.2002.00778.x . PMC 2925652 . PMID 11953448 .
- Ivings L, Pennington SR, Jenkins R, Weiss JL, Burgoyne RD (май 2002 г.). «Идентификация Са2 + -зависимых партнеров связывания нейронального белка сенсора кальция нейрокальцина дельта: взаимодействие с актином, клатрином и тубулином» . Биохимический журнал . 363 (Pt 3): 599–608. DOI : 10.1042 / 0264-6021: 3630599 . PMC 1222513 . PMID 11964161 .