Промежуточная нить накала
-
Структура и классификация промежуточных филаментов
- Промежуточные филаменты (IFs) состоят из семейства родственных белков с общими структурными и последовательными особенностями.
- Диаметр IFs составляет 10 нм, что между диаметром микрофиламентов и микротрубочек.
- IFs подразделяются на шесть типов в зависимости от аминокислотной последовательности и структуры белка.
-
Структура белков IF
- Белки IF имеют центральный альфа-спиральный стержневой домен, состоящий из четырех альфа-спиральных сегментов.
- Два белка связываются посредством гидрофобных взаимодействий.
- N-конец и С-конец белков IF не являются альфа-спиральными участками и демонстрируют значительные различия в длине и последовательности.
-
Биомеханические свойства
- IFs являются деформируемыми белками, способными растягиваться в несколько раз.
- Иерархическая структура способствует каскадной активации механизмов деформации.
-
Типы промежуточных филаментов
- Типы I и II: кислотные и основные кератины, образующие кератиновые нити.
- Тип III: десминины, глиальный фибриллярный кислый белок, периферин, виментин.
- Тип IV: альфа-интернексин, синемин, синкоилин.
- Тип V: ламины, выполняющие структурную функцию в клеточном ядре.
- Тип VI: филензин, факинин, нестин.
-
Функции и заболевания
- Клеточная адгезия: кератины и десмин взаимодействуют с десмосомами и гемидесмосомами.
- Болезни, вызванные мутациями в генах IF: дилатационная кардиомиопатия, аритмогенная кардиомиопатия, рестриктивная кардиомиопатия, некомпактная кардиомиопатия, кардиомиопатия в сочетании со скелетной миопатией, простой буллезный эпидермолиз.
- Ламинопатии: синдром прогерии Хатчинсона-Гилфорда, различные липодистрофии и кардиомиопатии.
-
Эволюция и классификация
- IFs являются универсальными среди животных в виде ядерного слоя.
- Цитоплазматические IFS встречаются только у билатерий.
- Современная классификация включает ядерный ламин и его потомков, характеризующихся сходством последовательностей и экзонной структурой.
-
Происхождение ламинов
- Ламины присутствуют у различных типов эукариот, что указывает на их раннее происхождение.
- Не было конкретного определения “промежуточного филаментного белка”, основанного на размере или форме.
-
Современная классификация
- Современная классификация включает ядерный ламин и его потомков.
- Эти белки характеризуются сходством последовательностей и экзонной структурой.
-
Функциональные сходства
- Функционально сходные белки, такие как кресцентины, альвеолины, тетрины и эпиплазмины, являются “IF-подобными”.
- Вероятно, они возникли в результате конвергентной эволюции.