Calponin 2

"CNN2" omdirigerar hit. För TV-kanalen, se HLN (TV-nätverk) .

CNN2
Tillgängliga strukturer PDB Ortologisk sökning: Lista över PDB-id-koder
Identifierare
	, kalponin 2
Externa ID:n
Genplacering ( Human ) Chr. Band Start Slutet
Genplacering ( Mus ) Chr. Band Start Slutet
RNA uttrycksmönster Bgee Mänsklig Mus (ortolog) BioGPS n/a
Genontologi Molekylär funktion Cellkomponent Biologisk process Källor: Amigo / QuickGO
Ortologer Arter Mänsklig Mus Entrez Ensembl UniProt RefSeq (mRNA) RefSeq (protein) Plats (UCSC) PubMed -sökning
Wikidata
Visa/redigera människa Visa/redigera mus

Calponin 2 är ett protein som hos människor kodas av CNN2 -genen .

CNN2 - genen är lokaliserad vid 19p13.3 i det mänskliga kromosomala genomet och kodar för proteinet calponin 2. Calponin 2 är en av de tre isoformerna av calponin och ett aktinfilament-associerat regulatoriskt protein med breda vävnadsfördelningar. Humant kalponin 2 är ett 33,7 kDa protein bestående av 309 aminosyror med en isoelektrisk punkt (pl) på 7,23. Följaktligen är det också känt som neutralt kalponin.

Evolution

Figur 1: Evolutionär linje av kalponin 2 från ryggradsdjur härledd från inpassning av aminosyrasekvenser.

Kalponinisoformer är konserverade proteiner medan kalponin 2 har avvikit från kalponin 1 och kalponin 3 huvudsakligen i den C-terminala variabla regionen. Fylogenetisk härstamning av kalponin 2 visade att kalponin 2 är bevarat bland däggdjursarter men mer divergerat bland amfibie-, reptil- och fiskarter (Fig 1).

Vävnadsfördelning

CNN2 uttrycks i ett bredare spektrum av vävnads- och celltyper, inklusive utveckling och ombyggnad av glatt muskulatur samt vuxen mogna glatta muskler, epidermala keratinocyter, fibroblaster, lungalveolära celler, endotelceller, myeloida vita blodkroppar, trombocyter, B-lymfocyter och myoblaster. Dessa celltyper kan klassificeras som a) celler som är fysiologiskt under hög mekanisk spänning (t.ex. glatt muskulatur i väggen av ihåliga organ, epitel- och endotelceller), b) celler som har hög proliferation (t.ex. myoblaster), och c) celler som aktivt migrerar (t.ex. fibroblaster och makrofager). Därför innebär vävnadsfördelningarna av kalponin 2 dess potentiella roll för att reglera cytoskelettfunktioner och cellmotilitet.

Interaktion med andra proteiner

Figur 2. Proteiner som interagerar med kalponin. Kalponin binder aktinfilament genom två aktinbindande ställen (ABS1 och ABS2), tropomyosin via den N-terminala CH-domänen och gelsolin via regionen för aktinbindningsställen. Kalponin interagerar med mikrotubuli genom regionen inklusive de aktinbindande platserna och de upprepande motiven och med desmin genom regionen från N-terminal domän till slutet av aktinbindande platser. Segmentet av aminosyrorna 144-182 i kalponin interagerar med myosin. I närvaro av Ca ^{2+ binder} kalmodulin och S100 kalponin vid området för aktinbindningsställen och omvänder kalponins hämning av myosin MgATPas . Ett N-terminalt 22-kDa-fragment av kalponin interagerar med fosfatidylserin och fosfatidylinositol. *Interaktionen mellan calponin och caldesmon är kontroversiell.

In vitro proteinbindningsstudier har visat att kalponin binder aktin och tvärbinder aktinfilament. Kalponin binder också tropomyosin, tubulin , desmin , Ca2 ⁺ -calmodulin , Ca2 ⁺ -S100 , myosin och fosfolipider . Calponin interagerar också med caldesmon och aktinin , vilket dock bara kan återspegla deras samlokalisering på aktinfilament. Det variabla C-terminala segmentet reglerar aktinbindande affinitet, och kalponin 2 har visat sig ha den lägsta affiniteten för F-aktin bland de tre isoformerna.

Fungera

Cellproliferation

Betydande mängder kalponin 2 finns i växande glatt muskelvävnad såsom embryonal mage och urinblåsa samt livmodern under tidig graviditet. Uttrycket av kalponin 2 minskar till lägre nivåer i vilande vuxna glatta muskelceller medan uttrycket av kalponin 1 uppregleras. Transfektivt överuttryck av kalponin 2 hämmade cellproliferation. En hypotes är att högre nivå av kalponin 2 krävs i snabbt prolifererande celler för att upprätthålla den dynamiska jämvikten i aktincytoskelettet.

Cellmotilitet

Primära fibroblaster och peritoneala makrofager isolerade från Cnn2 knockoutmöss migrerar snabbare än vildtypskontrollceller. Calponin 2 kan påverka cellmigration olika i olika celltyper och i olika biologiska processer. En studie visade att påtvingat uttryck av kalponin 2 i endotelceller förbättrade angiogen cellmigration in vivo och anti-sense calponin 2 RNA minskade kemotaxi av humana endotelceller från navelvenen i kultur. En hypotes är att en korrekt nivå av kalponin 2 kan krävas för att upprätthålla den fysiologiska motiliteten hos olika celltyper i olika biologiska processer. Calponin 2:s reglering av cellmotilitet är baserad på hämning av aktinaktiverad myosinmotorfunktion, eftersom fibroblaster isolerade från Cnn2 knockoutmöss visade ökad celldragkraft genererad av myosin II-motorer.

Cellvidhäftning

En betydande nivå av kalponin 2 finns i blodplättar från människor och mus. Trombocytvidhäftning är ett kritiskt steg i blodkoagulation och trombos. I en mikrofluidflödesbaserad trombosanalys var tiden till initiering av snabb trombocyt-/trombusackumulering signifikant längre i blodprover från Cnn2 knockout jämfört med vildtypsmöss. Effekten av kalponin 2 på att underlätta celladhesionshastigheten visades också med prostatacancerceller som uttrycker höga eller låga nivåer av kalponin 2.

Immunceller

Betydande mängder kalponin 2 finns i blodceller av myeloid härstamning. Monocyter härledda från Cnn2 -genen prolifererade snabbare än vildtypskontrollceller. Kalponin 2-null makrofager migrerade snabbare och uppvisar förbättrad fagocytos. Hos globala såväl som myeloidcellspecifika Cnn2 -knockoutmöss, var utvecklingen av inflammatorisk artrit inducerad av anti-glukos-6-fosfatisomerasserum signifikant försvagad jämfört med den hos vildtypsmöss. Borttagning av kalponin 2 i makrofager försvagade också signifikant utvecklingen av aterosklerosskador hos apolipoprotein E knockout ( ApoE-/-) möss

Reglering genom mekanisk spänning

Genexpression

Uttrycket av kalponin 2 är signifikant ökat i celler odlade på hårda kontra mjuka gelsubstrat som producerar hög eller låg dragkraft och cytoskelettspänning. Uttrycket av kalponin 2 i NIH/3T3-celler minskade när cytoskelettspänningen minskade efter blebbstatin-hämning av myosin II-motorer. För att demonstrera den Cnn2 -promotorspecifika regleringen var transfektiva uttryck av kalponin 2 med användning av en cytomegaloviruspromotor oberoende av odlingssubstratets styvhet.

Ett bindningsställe för transkriptionsfaktor HES-1 (hårig och förstärkare av split 1) har identifierats i 5'-uppströmsregionen av mus Cnn2- promotorn, ansvarig för den mekaniska regleringen. HES-1 är känt för att fungera nedströms Notch-RBP J-signalvägen, som har föreslagits för att förmedla cellulära mekanoregleringar. Deletion eller mutation av HES-1-stället avskaffade den mekaniska regleringen och resulterade i en substratstyvhetsoberoende hög transkriptionsnivå. Därför är den reglerande mekanismen ett lågspänningsinducerat förtryck. I motsvarighet till nedregleringen av Cnn2- genuttryck, ökade nivån av HES-1 i celler odlade på mjukt gelsubstrat i jämförelse med den i celler odlade på hårda substrat.

Degradering

Calponin 2 regleras också av mekanisk spänning på proteinnivå. En snabb och selektiv nedbrytning av kalponin 2 sker i lungvävnader efter en kort period av tömning. Denna låga cytoskelettspänningsinducerade nedbrytning av kalponin 2 i kollapsad lunga förhindrades fullständigt i post mortem muslunga helt enkelt genom luftuppblåsning för att upprätthålla spänning som applicerades på alveolerna. Den cytoskelettspänningsberoende stabiliteten av kalponin 2 bekräftades ytterligare i monolagerceller odlade på expanderat elastiskt membran genom dess snabba nedbrytning efter en minskning av dimensionen av det kulturella substratet för att akut minska cytoskelettspänningen.