将心脏调节蛋白移动到正确的地方
已知最大的蛋白质是肌凝素,以希腊神话中的泰坦巨人命名,是在心肌中发现的一种分子弹簧。它提供结构支撑,并在肌肉拉伸时保持张力。肌凝素基因及其编码调节蛋白RBM20的基因突变,导致扩张性心肌病(DCM),即心脏左心室增大或减弱,不能有效地向全身输送血液。
RBM20蛋白质分为在整个进化中保持不变的结构域,从而在不同物种之间分享相同的序列。这些区域通常是在功能上重要的,但是尚未研究全保守的5-残基RSRSP拉伸在RS的地区内的富含RSRSP延伸,尚未研究含有精氨酸(R)和丝氨酸氨基酸。然而,这种伸展是许多不同的网站突变在DCM患者中,突变是一个“热点”,因此探索的时机已经成熟。
由东京医疗和牙科大学(TMDU)领导的国际研究人员(TMDU)调查了RSRSP延伸,并表明它是必不可少的核定地化RBM20蛋白。对这一拉伸部分的化学修饰也被发现对RBM20作为a的作用很重要titin.监管机构。这项研究报告在科学报告。
RBM20控制着肌质基因的一个被称为剪接的基因表达步骤,内含子被移除,留下编码蛋白质的外显子作为信使RNA。内含子-外显子处理可以排除某些外显子,从而产生两种主要的肌动蛋白,它们对正常心功能和导致DCM进展的心功能障碍有不同的影响。
研究作者Hidehito Kuroyanagi和Akinori Kimura说:“我们在DCM患者中发现了突变,并检查了突变的影响,特别是在RBM20的RSRSP段。”“野生型RBM20定位于剪接发生的细胞核,而RSRSP牵伸的突变阻止了蛋白质定位于细胞核并执行其功能。”然而,这些突变对RBM20在剪接本身的实际作用没有影响。
在DCM患者中,携带RBM20突变RSRSP延伸的基因工程小鼠无法像患者一样表达较小版本的肌联素,因为突变影响了RBM20作为剪接调节因子的功能。这些小鼠将被证明是一种有用的DCM疾病模型,用于未来的体内工作。
研究小组随后证明了这一点氨基酸在RSRSP拉伸经过磷酸化中,这是酶控制的磷酸盐基团,其通常涉及蛋白质活化。“首次发现,RSRSP延伸中的两个丝氨酸残留物组成型磷化,”相应的作者Hidehito Kuroyanagi解释说。“此外,丝氨酸残留物同时磷酸化对于RBM20的核定位至关重要。”
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