Stathmin
| STMN1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Identifiers | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| , C1orf215, LAP18, Lag, OP18, PP17, PP19, PR22, SMN, stathmin 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Externa IDs | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wikidata | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stathmin , även känt som metablastin och onkoprotein 18, är ett protein som hos människor kodas av STMN1 -genen .
Stathmin är ett mycket konserverat 17 kDa -protein som är avgörande för regleringen av cellcytoskelettet . Förändringar i cytoskelettet är viktiga eftersom cytoskelettet är en ställning som krävs för många cellulära processer, såsom cytoplasmatisk organisation, celldelning och cellmotilitet . Mer specifikt är stathmin avgörande för att reglera cellcykeln . Det finns endast i eukaryoter .
Dess funktion som ett viktigt regulatoriskt protein för mikrotubulidynamiken har välkarakteriserats. Eukaryota mikrotubuli är en av tre huvudkomponenter i cellens cytoskelett . De är mycket dynamiska strukturer som kontinuerligt växlar mellan montering och demontering. Stathmin fyller en viktig funktion för att reglera snabb mikrotubuli-ombyggnad av cytoskelettet som svar på cellens behov. Mikrotubuli är cylindriska polymerer av α,β-tubulin. Deras sammansättning bestäms delvis av koncentrationen av fritt tubulin i cytoplasman .
Vid låga koncentrationer av fritt tubulin bromsas tillväxthastigheten vid mikrotubuliändarna och resulterar i en ökad depolymerisationshastighet (demontering).
Strukturera
Stathmin, och de relaterade proteinerna SCG10 och XB3, innehåller en N-terminal domän (XB3 innehåller ytterligare en N-terminal hydrofob region), en 78 aminosyror lindad spiralregion och en kort C-terminal domän.
Fungera
Stathmins funktion är att reglera cellens cytoskelett . Cytoskelettet består av långa ihåliga cylindrar som kallas mikrotubuli . Dessa mikrotubuli består av alfa- och beta - tubulinheterodimerer . Förändringarna i cytoskelettet är kända som mikrotubulidynamik; tillsatsen av tubulinsubenheterna leder till polymerisation och deras förlust, depolymerisation. Stathmin reglerar dessa genom att främja depolymerisation av mikrotubuli eller förhindra polymerisation av tubulinheterodimerer.
Dessutom tros Stathmin ha en roll i cellsignaleringsvägen . Stathmin är ett allestädes närvarande fosforylerat protein som gör att det fungerar som ett intracellulärt relä för olika regulatoriska vägar, som fungerar genom en mängd andra budbärare .
Dess fosforylering och genuttryck regleras genom hela utvecklingen och som svar på extracellulära signaler som reglerar cellproliferation , differentiering och funktion.
Interaktioner
| Stathmin- struktur av Tubulin-Colchicin-Vinblastin: | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Identifierare | |||||||||
 för stathminliknande domänkomplex
| |||||||||
| Symbol | Stathmin | ||||||||
| Pfam | PF00836 | ||||||||
| InterPro | IPR000956 | ||||||||
| PROSITE | PDOC00487 | ||||||||
| SCOP2 | 1sa0 / SCOPe / SUPFAM | ||||||||
| |||||||||
Stathmin interagerar med två molekyler av dimert α,β-tubulin för att bilda ett tätt ternärt komplex som kallas T2S-komplexet. En mol stathmin binder till två mol tubulin-dimerer genom den stathminliknande domänen (SLD). När stathmin binder tubulin i T2S-komplexet blir tubulin icke-polymeriserbart. Utan tubulinpolymerisation finns det ingen mikrotubuli. Stathmin främjar också demontering av mikrotubuli genom att verka direkt på mikrotubuliernas ändar.
Hastigheten för mikrotubulusmontering är en viktig aspekt av celltillväxt och associerar därför reglering av stathmin med cellcykelframsteg . Reglering av stathmin är cellcykelberoende och kontrolleras av cellens proteinkinaser som svar på specifika cellsignaler. Fosforylering vid fyra serinrester på stathmin benämnd Ser16, Ser25, Ser38 och Ser63 orsakar försvagad stathmin-tubulinbindning. Stathmin- fosforylering ökar koncentrationen av tubulin tillgängligt i cytoplasman för montering av mikrotubuli. För att celler ska kunna montera den mitotiska spindeln som är nödvändig för initiering av den mitotiska fasen av cellcykeln, måste stathmin-fosforylering ske. Utan tillväxt och montering av mikrotubuli kan den mitotiska spindeln inte bildas, och cellcykeln stoppas. Vid cytokines , den sista fasen av cellcykeln, sker snabb defosforylering av stathmin för att blockera cellen från att gå in i cellcykeln igen tills den är klar.
Klinisk signifikans
Stathmins roll i regleringen av cellcykeln gör att det är ett onkoprotein som heter onkoprotein 18 (op18). Stathmin (alias op18) kan orsaka okontrollerad cellproliferation när den är muterad och inte fungerar korrekt. Om stathmin inte kan binda till tubulin, tillåter det konstant mikrotubuli och därför konstant mitotisk spindel . Utan någon reglering av den mitotiska spindeln är cellcykeln kapabel att cykla okontrollerat vilket resulterar i den oreglerade celltillväxten som är karakteristisk för cancerceller .
Roll i socialt beteende
Möss utan stathmin har brist på medfödd och inlärd rädsla. Stathmin−/− kvinnor bedömer inte hot väl, vilket leder till brist på medfödd föräldravård och sociala interaktioner mellan vuxna. De saknar motivation för att hämta valpar och kan inte välja en säker plats för att bygga bo. Men de har en förbättring i sociala interaktioner.
Vidare läsning
- Sobel A (augusti 1991). "Stathmin: ett reläfosfoprotein för multipel signaltransduktion?". Trender inom biokemiska vetenskaper . 16 (8): 301–5. doi : 10.1016/0968-0004(91)90123-D . PMID 1957351 .
- Steinmetz MO (maj 2007). "Struktur och termodynamik för interaktionen mellan tubulin och stathmin". Journal of Structural Biology . 158 (2): 137–47. doi : 10.1016/j.jsb.2006.07.018 . PMID 17029844 .
- Doye V, Le Gouvello S, Dobransky T, Chneiweiss H, Beretta L, Sobel A (oktober 1992). "Uttryck av transfekterat stathmin-cDNA avslöjar nya fosforylerade former associerade med utvecklings- och funktionell cellreglering" . The Biochemical Journal . 287 (Pt 2) (Pt 2): 549–54. doi : 10.1042/bj2870549 . PMC 1133199 . PMID 1445213 .
- Labdon JE, Nieves E, Schubart UK (februari 1992). "Analys av fosfoprotein p19 genom vätskekromatografi/masspektrometri. Identifiering av två prolinriktade serinfosforyleringsställen och en blockerad aminoterminal" . Journal of Biological Chemistry . 267 (5): 3506–13. doi : 10.1016/S0021-9258(19)50759-1 . PMID 1737801 .
- Melhem RF, Zhu XX, Hailat N, Strahler JR, Hanash SM (september 1991). "Karakterisering av genen för ett proliferationsrelaterat fosfoprotein (onkoprotein 18) uttryckt i höga mängder vid akut leukemi" . Journal of Biological Chemistry . 266 (27): 17747–53. doi : 10.1016/S0021-9258(18)55189-9 . PMID 1917919 .
- Ferrari AC, Seuanez HN, Hanash SM, Atweh GF (juli 1990). "En gen som kodar för ett leukemiassocierat fosfoprotein (p18) mappas till kromosombanden 1p35-36.1". Gener, kromosomer och cancer . 2 (2): 125–9. doi : 10.1002/gcc.2870020208 . PMID 2278968 . S2CID 29856449 .
- Maucuer A, Doye V, Sobel A (maj 1990). "En enda aminosyraskillnad skiljer den mänskliga sekvensen och råttsekvensen av stathmin, ett allestädes närvarande intracellulärt fosfoprotein associerat med cellreglering". FEBS Bokstäver . 264 (2): 275–8. doi : 10.1016/0014-5793(90)80266-L . PMID 2358074 . S2CID 30922217 .
- Zhu XX, Kozarsky K, Strahler JR, Eckerskorn C, Lottspeich F, Melhem R, Lowe J, Fox DA, Hanash SM, Atweh GF (augusti 1989). "Molekylär kloning av en ny human leukemi-associerad gen. Bevis på bevarande i djurarter" . Journal of Biological Chemistry . 264 (24): 14556–60. doi : 10.1016/S0021-9258(18)71714-6 . PMID 2760073 .
- Sobel A, Boutterin MC, Beretta L, Chneiweiss H, Doye V, Peyro-Saint-Paul H (mars 1989). "Intracellulära substrat för extracellulär signalering. Karakterisering av ett allestädes närvarande, neuronberikat fosfoprotein (statmin)" . Journal of Biological Chemistry . 264 (7): 3765–72. doi : 10.1016/S0021-9258(19)84915-3 . PMID 2917975 .
- Maucuer A, Camonis JH, Sobel A (april 1995). "Stathmin-interaktion med ett förmodat kinas och spiralbildande proteindomäner" . Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 92 (8): 3100–4. Bibcode : 1995PNAS...92.3100M . doi : 10.1073/pnas.92.8.3100 . PMC 42112 . PMID 7724523 .
- Kato S, Sekine S, Oh SW, Kim NS, Umezawa Y, Abe N, Yokoyama-Kobayashi M, Aoki T (december 1994). "Konstruktion av en mänsklig cDNA-bank i full längd". Gene . 150 (2): 243–50. doi : 10.1016/0378-1119(94)90433-2 . PMID 7821789 .
- Curmi PA, Maucuer A, Asselin S, Lecourtois M, Chaffotte A, Schmitter JM, Sobel A (juni 1994). "Molekylär karakterisering av humant statmin uttryckt i Escherichia coli: platsriktad mutagenes av två fosforylerbara seriner (Ser-25 och Ser-63)" . The Biochemical Journal . 300 (Pt 2) (Pt 2): 331–8. doi : 10.1042/bj3000331 . PMC 1138166 . PMID 8002936 .
- Kumar R, Haugen JD (juni 1994). "Osteoblastliknande celler från människa och råtta uttrycker stathmin, ett tillväxtreglerande protein". Biokemisk och biofysisk forskningskommunikation . 201 (2): 861–5. doi : 10.1006/bbrc.1994.1780 . PMID 8003023 .
- Brattsand G, Marklund U, Nylander K, Roos G, Gullberg M (mars 1994). "Cellcykelreglerad fosforylering av onkoprotein 18 på Ser16, Ser25 och Ser38" . European Journal of Biochemistry . 220 (2): 359–68. doi : 10.1111/j.1432-1033.1994.tb18632.x . PMID 8125092 .
- Marklund U, Brattsand G, Osterman O, Ohlsson PI, Gullberg M (december 1993). "Flera signaltransduktionsvägar inducerar fosforylering av seriner 16, 25 och 38 av onkoprotein 18 i T-lymfocyter" . Journal of Biological Chemistry . 268 (34): 25671–80. doi : 10.1016/S0021-9258(19)74442-1 . PMID 8245003 .
- Marklund U, Brattsand G, Shingler V, Gullberg M (juli 1993). "Serin 25 av onkoprotein 18 är ett viktigt cytosoliskt mål för det mitogenaktiverade proteinkinaset" . Journal of Biological Chemistry . 268 (20): 15039–47. doi : 10.1016/S0021-9258(18)82435-8 . PMID 8325880 .
- Beretta L, Dobránsky T, Sobel A (september 1993). "Multipel fosforylering av stathmin. Identifiering av fyra platser fosforylerade i intakta celler och in vitro av cykliskt AMP-beroende proteinkinas och p34cdc2" . Journal of Biological Chemistry . 268 (27): 20076–84. doi : 10.1016/S0021-9258(20)80696-6 . PMID 8376365 .
- Hosoya H, Ishikawa K, Dohi N, Marunouchi T (augusti 1996). "Transkriptionell och post-transkriptionell reglering av pr22 (Op18) med spridningskontroll" . Cellstruktur och funktion . 21 (4): 237–43. doi : 10.1247/csf.21.237 . PMID 8906359 .
- Larsson N, Marklund U, Gradin HM, Brattsand G, Gullberg M (september 1997). "Kontroll av mikrotubuli-dynamik genom onkoprotein 18: dissektion av den reglerande rollen av multisite-fosforylering under mitos" . Molekylär och cellulär biologi . 17 (9): 5530–9. doi : 10.1128/mcb.17.9.5530 . PMC 232401 . PMID 9271428 .