Pikachurin
| EGFLAM- | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| identifierare | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| , AGRINL, AGRNL, PIKA, EGF-liknande, fibronektin typ III och laminin G-domäner, Smp_128580.1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Externa IDs | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wikidata | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pikachurin , även känt som AGRINL (AGRINL) och EGF-liknande, fibronektin typ III och laminin G-liknande domäninnehållande protein ( EGFLAM), är ett protein som hos människor kodas av EGFLAM - genen .
Pikachurin är ett dystroglykan -interagerande protein som har en väsentlig roll i den exakta interaktionen mellan fotoreceptorbandsynapsen och de bipolära dendriterna . Bindningen med dystroglykan (DG) beror på flera faktorer ( glykosylering av DG, närvaro av tvåvärda katjoner, närvaro av andra proteiner).
En icke-korrekt bindning mellan pikachurin och DG är associerad med muskeldystrofier som ofta involverar ögonavvikelser.
Upptäckt och nomenklatur
Pikachurin är ett extracellulärt matrisliknande retinalt protein som först upptäcktes 2008 i Japan av Shigeru Sato et al. och uppkallad efter Pikachu , en art av Pokémon- serien. Namnet på detta "snabba" protein var inspirerat av Pikachus "blixtsnabba rörelser och chockerande elektriska effekter".
Pikachurin identifierades initialt i en mikroarrayanalys av genuttrycksprofiler hos näthinnan hos vildtyps- och Otx2 -knockoutmöss. En RT-PCR- analys användes för att bekräfta att Otx2 reglerar uttrycket av pikachurin, det var känt eftersom det fanns en frånvaro av uttryck av pikachurin i Otx2-mössens näthinna, så det indikerar att Otx2 reglerar pikachurin. Lokaliseringen av pikachurin till synaptisk klyfta i fotoreceptorbandsynapsen bestämdes med användning av fluorescerande antikroppar. Vävnadsinriktning av genstörning av pikachurin användes för att fastställa att detta protein är nödvändigt för korrekt synaptisk signalöverföring och visuell funktion. α-dystroglykan visade sig interagera med pikachurin genom immunutfällning .
Pikachurin-dystroglykan interaktion
Dystroglykanligand med andra proteiner är avgörande. Glykosylering av dystroglykan är nödvändig för dess ligandbindande aktivitet. Mutationer i glykosyltransferasenzymer orsakar onormal glykosylering av dystroglykan . Denna hypoglykosylering är associerad med mindre bindning med andra proteiner och orsakar viss medfödd muskeldystrofi. Pikachurin är det senast identifierade dystroglykanligandproteinet och är lokaliserat i den synaptiska klyftan i fotoreceptorbandsynapsen. Bindningen mellan dystroglykan och pikachurin kräver tvåvärda katjoner. Ca 2+ ger den starkaste bindningen; Mn 2+ ger endast svaga bindningar och ingen bindning med enbart Mg 2+ . Dystroglykan har olika domäner som tillåter flera Ca 2+ platser att bilda en stabil pikachurin- dystroglykan koppling. Detta visar att pikachurin kan bilda oligomera strukturer; och föreslår att möjligheten till klustringseffekter kan vara viktiga för att modulera pikachurin- dystroglykan- interaktioner. En annan sak att tänka på är att närvaron av NaCl (0,5 M) starkt hämmar interaktionen mellan DG och andra ligandproteiner men har en blygsam hämmande effekt med pikachurin-DG ligand. Detta visar att det finns skillnader mellan bindningen av pikachurin-DG-bindning och DG-bindning med andra proteiner. Pikachurin verkar ha fler domäner att binda till DG än andra proteiner. Experiment i ligandkonkurrens visar till exempel att närvaro av pikachurin hämmar laminin-111- bindning med DG, men höga koncentrationer av laminin-111 hämmar inte pikachurin-bindning till DG.
Fungera
Proteinet samlokaliseras med både dystrofin och dystroglykan vid bandsynapserna .
Pikachurin, tillsammans med laminin , perlecan , agrin , neurexin , binder till a- dystroglykan i det extracellulära utrymmet. Som sådan är pikachurin, såväl som de andra tidigare nämnda proteinerna, nödvändiga för att dystroglykan ska fungera korrekt. Pikachurin är nödvändigt för anbringandet av presynaptiska och postsynaptiska ändarna i bandsynapsen; deletion av pikachurin orsakar ett onormalt elektroretinogram , på samma sätt som radering av nestin .
Ribbon synapse relation
Synapsbildning är avgörande för att däggdjurens CNS ( centrala nervsystemet) ska fungera korrekt. Retinala fotoreceptorer slutar vid axonterminalen som bildar en specialiserad struktur, bandsynapsen, som specifikt förbinder fotoreceptorsynaptiska terminaler med bipolära och horisontella cellterminaler i det yttre plexiforma lagret (OPL) av näthinnan. Det är tydligt att Pikachurin, ett extracellulärt matrisliknande retinalprotein, är lokaliserat till den synaptiska klyftan i fotoreceptorbandsynapsen. Det har visat sig att med brist på Pikachurin finns det en felaktig appposition av bipolära celler till fotoreceptorbandets synapser , vilket resulterar i förändringar i synaptisk signalöverföring och visuell funktion. Funktionen av Pikachurin är fortfarande okänd, men det är ett faktum att pikachurin är kritiskt involverat i den normala fotoreceptorbandsynapsbildningen och även i fysiologiska funktioner för visuell perception.
Associerade patologier: muskeldystrofier
Medfödda muskeldystrofier (CMD) såsom muskel-ögon-hjärnsjukdom orsakas av defekt glykosylering av α-dystroglykan (α-DG) uppvisar defekt fotoreceptorsynaptisk funktion. Pikachurin spelar en viktig roll vid CMD. Exakta interaktioner mellan fotoreceptorbandsynapsen och de bipolära dendriterna som realiseras på grund av Pikachurin kan främja vår förståelse av de molekylära mekanismerna bakom de elektrofysiologiska abnormiteterna i näthinnan som observerats hos patienter med muskeldystrofi. Muskel-öga-hjärndystrofin orsakas av mutationer i POMGnT1 eller LARGE . Dessa två gener medierade en posttranslationell modifiering av O-mannos, vilket är väsentligt för pikachurinbindning till dystroglykan, så personer som lider av muskel-ögonsjukdom har en hypoglykosylering av pikachurin-α-dystroglykan-interaktioner.
Terapeutiska tillämpningar
Eftersom pikachurin verkar ge bättre synskärpa , har Sato et al. från Osaka Bioscience Institute tror att proteinet kan användas för att utveckla en behandling för retinitis pigmentosa och andra ögonsjukdomar.
Se även
- Fibronektin typ III-domän
- Laminin G-liknande domän
- Sonic hedgehog , ett annat protein uppkallat efter en populär tv-spelkaraktär .
- Zbtb7 , en onkogen som ursprungligen hette "Pokémon".
- Aerodactylus , ett släkte av förhistoriska pterosaurier uppkallat efter Aerodactyl , en pterosaurie i Pokémon-serien.
- Binburrum , en familj av skalbaggar varav tre medlemmar var vetenskapligt uppkallade efter Pokémon Articuno, Zapdos och Moltres .
- Nocticola pheromosa , en kackerlacka uppkallad efter Pheromosa .
externa länkar
- Blixtsnabbt visionprotein uppkallat efter Pikachu - 24 juli 2008